Selectie van bypass-diodes

Selectie van bypass-diodes

De diode in de fotovoltaïsche aansluitdoos wordt gebruikt als bypass-diode om het hotspot-effect te voorkomen en de componenten te beschermen.

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

1. De weerstand tegen spanningscapaciteit is tweemaal de maximale omgekeerde werkende spanning;

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 cut-off-toestand wanneer het onderdeel gewoonlijk werkt. Op dit moment is er een omgekeerde stroom, de donkere stroom, die over het algemeen minder is dan 0,2 microampère. Donkere stroom vermindert de stroom die door het onderdeel wordt getrokken, zij het met een kleine hoeveelheid.
Vanuit het ideale oogpunt zou elke fotovoltaïsche cel moeten worden aangesloten op een bypass-diode. Toch is het erg oneconomisch vanwege de impact van de kosten van bypass-diodes, donkerstroomverlies en het bestaan van spanningsverlies 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 te zorgen voor voldoende warmteafvoer voor deze diodes.
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 de cellen die gewoonlijk werken, door de bypass-diode geïsoleerd van het gehele PV-modulesysteem. 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 langdurig gebruik van de fotovoltaïsche module de bovengenoemde verbinding mislukken als gevolg van vermoeidheid, wat resulteert in een afwijking van de fotovoltaïsche module.
Bovendien is het effect van het arceren van één cel anders dan het bedekken van de helft van de twee cellen, dus als arcering onvermijdelijk is, probeer dan zoveel mogelijk cellen te verduisteren, 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 batterijschijven is geblokkeerd (bijvampledig, boomtak of antenne, enz.), werkt de betreffende batterij niet langer als stroombron, maar wordt deze een energieverbruiker. De andere niet-geblokkeerde batterijen zullen er stroom doorheen blijven leiden, wat een hoog energieverlies veroorzaakt, er "hotspots" zullen verschijnen en zelfs batterijschade.
Om dit probleem te voorkomen, worden bypass-diodes parallel geplaatst op een of meer in serie geschakelde batterijen. De bypass-stroom omzeilt de geblokkeerde cel en wordt door de diode naar beneden geleid.
Wanneer de cel werkt, wordt de bypass-diode meestal onderbroken en heeft deze geen effect op het circuit; Als er een abnormale cel in de celgroep is die parallel aan de bypass-diode is aangesloten, wordt de gehele 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 wordt de abnormaal werkende batterij kortgesloten.

De schade van een hotspot is enorm, en het burning spot-effect is eenvoudig wanneer de module-array-krachtcentrale niet wordt onderhouden. Daarom is het vermijden of verminderen van de nadelige impact van een hotspot op de module essentieel geworden bij het ontwerpen van modules.
Het is te zien dat de hotspot betekent dat de module verwarmd of gedeeltelijk verwarmd is. Als gevolg hiervan worden de cellen op de hete locatie beschadigd, waardoor het vermogen van de module afneemt en de module zelfs wordt gesloopt, waardoor de levensduur van de module aanzienlijk wordt verkort en verborgen gevaren voor de veiligheid van energieopwekking en andere energiecentrales ontstaan.
 

Laat een antwoord achter