Päikesepatareide massiiv: vastupidine diood ja möödaviigudiood

Päikesepatareide ruutmassiivis on diood väga levinud seade. Tavaliselt kasutatavad dioodid on põhiliselt ränialaldi dioodid. Valimisel jätke tehnilistesse andmetesse varu, et vältida rikkekahjustusi. Üldjuhul peavad pöördtipu läbilöögipinge ja maksimaalne töövool olema maksimaalsest tööpingest ja töövoolust rohkem kui kaks korda suurem. Päikese fotogalvaanilistes elektritootmissüsteemides jagunevad dioodid peamiselt kahte kategooriasse.

1. Vastupidine (tagasivoolu) diood

Üks funktsioonidestvastupidine dioodeesmärk on vältida päikesepatarei mooduli või ruudukujulise massiivi aku voolu ümbersuunamist moodulile või ruudukujulisele massiivile, kui see ei tooda elektrit, mis mitte ainult ei tarbi energiat, vaid põhjustab ka mooduli või ruutmassiivi katkemise. kuumeneda või isegi kahjustuda; Teine funktsioon on takistada voolu voolu aku massiivi ruudukujulise massiivi harude vahel. Seda seetõttu, et iga järjestikku ühendatud haru väljundpinge ei saa olla absoluutselt võrdne, alati on erinevus kõrge ja madal pinge vahel. iga haru või haru väljundpinge väheneb rikke või varjutuse tõttu ja kõrgepinge haru vool liigub madalpinge harule või isegi kogu ruutmassiivi väljundpinge väheneb. Seda nähtust saab vältida, ühendades igas harus järjestikku pöördlaadimisvastased dioodid.
Sõltumatu fotogalvaanilise energiatootmise süsteemis on mõned fotogalvaanilise kontrolleri ahelad ühendatud vastupidise laadimise dioodidega, st kui kontrolleril on pöördlaadimise vastane funktsioon, ei pea komponendi väljundit dioodiga ühendama.
Vastupidisel dioodil on päripinge langus ja ahelasse järjestikku ühendamisel on teatud energiatarve. Tavaliselt kasutatava ränialaldi dioodi pingelang on umbes 0,7 V ja suure võimsusega toru võib ulatuda 1–20,3 V-ni, kuid see talub pinget ja võimsus on väike, sobib väikese võimsusega rakendusteks.

PV anti-reverse dioodidel peavad olema järgmised omadused:

1. Kõrgepinge: üldiselt peab see ületama 1500 V, kuna maksimaalne fotogalvaaniline massiiv jõuab 1000 V-ni või ületab seda.

2. Madal energiatarve, see tähendab sisselülitatud takistus (sisselülitatud impedants on võimalikult väike, tavaliselt alla 0,8–0,9 V): kuna fotogalvaaniline süsteem peab säilitama kogu süsteemi kõrge efektiivsuse, vastupidise dioodi tarbimine kombineerija kastis peaks olema võimalikult väike.

3. Hea soojuseraldusvõime (vajalik on madal soojustakistus ja hea soojuse hajumine): kuna fotogalvaanilise kombineerija karbi töökeskkond on tavaliselt halb, peab pöörddioodil olema hea soojuseraldusvõime ja tavaliselt ka arvestage selliste kliimatingimustega nagu Gobi ja platoo.

2. Möödavooludiood

Kui ruudukujulise elemendi massiivi või ruudukujulise elemendi massiivi haru moodustamiseks on järjestikku ühendatud rohkem päikesepatarei mooduleid, tuleb iga aku positiivse ja negatiivse väljundklemmiga ühendada üks (või 2–3) dioodi tagurpidi paralleelselt. paneel. Komponendi mõlemas otsas paralleelselt ühendatud dioode nimetatakse möödaviigudioodideks.
Möödaviikdioodi ülesanne on vältida teatud ruudukujulise massiivi komponendi või komponendi teatud osa varjutamist või talitlushäireid, et peatada elektritootmine. Dioodi juhtivaks muutmiseks moodustatakse komponendi möödaviigudioodi mõlemas otsas päripinge. Stringi töövool möödub vigasest komponendist ja voolab läbi dioodi, mis ei mõjuta teiste tavakomponentide elektritootmist. Samal ajal kaitseb see ka möödaviidud komponenti kahjustuste eest kõrge edasisuunalise nihke või kuumenemise eest, mis on tingitud "kuuma punkti efektist".
Möödaviigu dioodid paigaldatakse üldjuhul otse ühenduskarpi. Vastavalt komponentide võimsusele ja akuelementide stringide arvule paigaldatakse 1 kuni 3 dioodi.
Möödaviigu dioode pole üheski olukorras vaja. Kui komponente kasutatakse eraldi või paralleelselt, ei pea neid dioodiga ühendama. Juhtudel, kus seeriakomponentide arv on väike ja töökeskkond hea, võib kaaluda ka möödaviigudioodi mittekasutamist.

Dioodi kaitseahela põhimõte

Dioodi kõige levinum funktsioon on lasta voolul läbida ainult ühes suunas (nn päripinge) ja blokeerida vastupidises suunas (nn vastupidine bias).

Kui tekib päripinge nihe, suurendab välise elektrivälja ja iseehitatud elektrivälja vastastikune mahasurumine kandjate difusioonivoolu ja põhjustab pärivoolu (st elektrijuhtivuse põhjust).

Pöördpinge nihke tekitamisel tugevneb väline elektriväli ja isetekkeline elektriväli veelgi, moodustades vastupidise küllastusvoolu I0, millel pole mingit pistmist pöördpinge pingega teatud pöördpinge vahemikus (see on põhjus mittejuhtivuse eest).

Kui väljas on pöördpinge eelpinge, tugevdatakse välist elektrivälja ja isetekkelise elektrivälja veelgi, moodustades vastupidise küllastusvoolu I0, mis ei sõltu pöördpinge väärtusest teatud pöördpinge vahemikus.