Selectie van bypass diodes

Selectie van bypass diodes

De diode in de fotovoltaïsche aansluitdoos wordt gebruikt als bypassdiode om het hot spot-effect te voorkomen en de componenten te beschermen.

De selectie van bypass diodes moet voornamelijk de volgende principes volgen:

1. De weerstandsspanningscapaciteit is tweemaal de maximale omgekeerde werkspanning;

2. De huidige capaciteit is tweemaal de maximale omgekeerde werkstroom;

3. De junctietemperatuur moet hoger zijn dan de werkelijke junctietemperatuur;

4. Kleine thermische weerstand;

5. Kleine drukval.

De bypass-diode bevindt zich in de afkaptoestand wanneer de component gewoonlijk werkt. Op dit moment is er een omgekeerde stroom, de donkere stroom, die over het algemeen minder dan 0,2 microampère is. Donkere stroom vermindert de stroom die door de component wordt getrokken, zij het met een kleine hoeveelheid.
Vanuit het ideale oogpunt moet elke fotovoltaïsche cel worden aangesloten op een bypass-diode. Toch is het zeer onrendabel vanwege de impact van de kosten van bypass-diodes, donkerstroomverlies en het bestaan van spanningsval onder werkomstandigheden. Bovendien is de positie van elke cel van de fotovoltaïsche module relatief geconcentreerd. Daarom is het na het aansluiten van de overeenkomstige diodes noodzakelijk om voldoende warmteafvoercondities voor deze diodes te bieden.
Daarom is het over het algemeen redelijk om een bypass-diode te gebruiken om meerdere onderling verbonden batterijgroepen te beschermen. Dit verlaagt de productiekosten van PV-modules en heeft een negatieve invloed op hun prestaties. Als het uitgangsvermogen in een reeks cellen daalt, wordt de cel in de serie, inclusief die welke gewoonlijk werken, geïsoleerd van het hele PV-modulesysteem vanwege de bypass-diode. Als gevolg hiervan zal het uitgangsvermogen van de hele fotovoltaïsche module te veel dalen als gevolg van het falen van een bepaalde cel.
Naast de bovenstaande problemen moet de verbinding tussen een bypass-diode en de aangrenzende bypass-diode zorgvuldig worden overwogen. In de praktijk zijn deze verbindingen onderhevig aan enige spanningen door mechanische belastingen en cyclische temperatuurveranderingen. Daarom kan tijdens het langdurig gebruik van de fotovoltaïsche module de hierboven genoemde associatie falen als gevolg van vermoeidheid, wat resulteert in een afwijking van de fotovoltaïsche module.
Bovendien is het effect van het schaduwen van één cel anders dan het bedekken van de helft van de twee cellen, dus wanneer schaduw onvermijdelijk is, probeer dan zoveel mogelijk cellen te schaduwen, met zo min mogelijk schaduwen voor elke cel.
Bij de constructie van zonnepanelen worden individuele cellen in serie geschakeld, zogenaamde serieschakelingen, om hogere systeemspanningen te bereiken. Zodra een van de batterijschijfjes is geblokkeerd (bijvoorbeeld boomtak of antenne, enz.), Werkt de getroffen batterij niet langer als een stroombron, maar wordt een energieverbruiker. De andere niet-geblokkeerde batterijen zullen stroom door hen blijven passeren, waardoor een hoog energieverlies ontstaat, "hotspots" verschijnen en zelfs batterijschade.
Om dit probleem te voorkomen, worden bypass-diodes parallel geplaatst op een of meer in serie aangesloten batterijen. De bypassstroom omzeilt de geblokkeerde cel en wordt door de diode naar beneden geleid.
Wanneer de cel werkt, wordt de bypass-diode meestal afgesneden en heeft deze geen effect op het circuit; als er een abnormale cel in de celgroep parallel met de bypass-diode is verbonden, wordt de volledige lijnstroom bepaald door de cel met de minimale stroom. Dit komt omdat het afschermingsgebied van​​de batterij bepaalt de huidige grootte. Als de omgekeerde biasspanning hoger is dan de minimumspanning van de storm, wordt de bypass-diode ingeschakeld. Op dit moment is de abnormaal werkende batterij kortgesloten.

De schade van een hotspot is enorm en het brandpunteffect is eenvoudig wanneer de module-array-elektriciteitscentrale niet wordt onderhouden. Daarom is het vermijden of verminderen van de nadelige impact van een hotspot op de module essentieel geworden in het ontwerp van de module.
Te zien is dat de hot spot betekent dat de module wordt verwarmd of gedeeltelijk wordt verwarmd. Als gevolg hiervan worden de cellen op de hete locatie beschadigd, waardoor het vermogen van de module wordt verminderd en de module zelfs wordt gesloopt, waardoor de levensduur van de module ernstig wordt verkort en verborgen gevaren ontstaan voor de veiligheid van energieopwekking en andere energiecentrales.
 

Laat een antwoord achter