PV -modul -bypass -dioder är halvledarkraftsanordningar som används i korsningen av fotovoltaiska solpaneler för att skydda fotovoltaiska celler och moduler från hot spoteffekt.
Bypass -dioder är anslutna parallellt med solpanelen. När solpanelen fungerar normalt utförs och överförs strömmen som genereras av cellerna normalt. Men om hot spoteffekt inträffar på solpanelen (till exempel på grund av damm, skuggor etc. delvis hinder panelen) aktiveras förbikopplingsdioderna automatiskt, förbigående de drabbade cellerna och gör att strömmen kan flyta genom förbikopplingskretsen. Denna strategi förhindrar att solpanelen brinner på grund av stor ström orsakad av hot spoteffekten, vilket gör att solkraftsystemet kan fortsätta generera el. Detta sänker signifikant risken för cellskador eller till och med eld på grund av överhettning, vilket säkerställer den stabila och säkra driften av solgården.
Nyckelkarakteritik för förbikopplingsdiode:
Diodens omvänd nedbrytningsspänning måste vara högre än summan av den öppna - kretsspänningarna i solcellerna anslutna parallellt;
Diodens driftsström måste vara större än den korta - kretsströmmen för den enskilda solcellen;
Diodens spänningsfall ska vara så liten som möjligt. När strömmen är konstant ökar en större spänningsfall sannolikheten för värmeproduktion, vilket potentiellt orsakar diodfel;
Diode's termiska motstånd återspeglar dess värmeförsläppsförmåga; Ju lägre termisk motstånd, desto bättre är värmeavledningen;
Den maximala korsningstemperaturen återspeglar diodens värmetolerans. Om diodens driftstemperatur överstiger denna gräns under en lång tid kan den överhettas och misslyckas. Korsningstemperaturen krävs i allmänhet för att vara över 200 grader.
Utan förbikopplingsdioder, vad kommer att hända när det är skuggat
Låt oss nu anta att solcellen NO2 i strängen har blivit antingen delvis eller helt skuggad medan de återstående två cellerna i serien har anslutit strängen inte har, det vill säga att de förblir i full sol. När detta inträffar kommer utgången från den serie anslutna strängen att minska dramatiskt som visas.
Anta nu att 2: a cellen i solcellsträngen är delvis eller helt skuggad för att ge heta plats, medan de andra två solcellerna inte är skuggade, det vill säga de fortfarande är i fullt solljus. När detta händer kommer utgångseffekten för solcellsträngen att sjunka kraftigt, såsom visas i figuren.
Eftersom den skuggade cellen får sin ström att sjunka, anpassar den friska, oskuggade cellen till denna strömfall genom att öka dess öppna - kretsspänning på I - V karakteristikkurvan. Detta gör att den skuggade cellen blir omvänd partisk och genererar en negativ spänning över dess terminaler.
Denna omvända spänning får strömmen att flyta i motsatt riktning genom den skuggade cellen, vilket får den att konsumera kraft med en hastighet som beror på ISC och IMPP. Därför upplever en helt skuggad cell en omvänd spänningsfall under alla nuvarande förhållanden och sprids därför eller konsumerar kraft snarare än att generera den.
Med förbikopplingsdiode för att skydda solcellsvikt från hot spot
Under skuggförhållanden stannar den 2: a solcellen för att generera elektricitet och uppför sig på samma sätt som halvledarmotståndet vi beskrev på ovanstående. Eftersom den skuggade cellen genererar omvänd kraft, förspår den framåt den parallella förbikopplingsdioden och avleder ström från de två friska cellerna till förbikopplingsdioden, vilket visas av de gröna pilarna i diagrammet ovan. Således skapar den bypass -diode som är ansluten över den skuggade cellen en aktuell väg som upprätthåller driften av de andra två fotovoltaiska cellerna.
En annan fördel med de parallella förbikopplingsdioderna är att när de är framåtriktade, dvs när de utför, är framåtspänningsfallet ungefär 0,6 volt, vilket begränsar eventuell hög omvänd negativ spänning som föras av den skuggade cellen, och därmed reducerar varmtemperaturförhållandena och därmed cellfel, vilket gör att cellen kan återhämta sig när skuggningen avlägsnas.
