PV -Modul -Bypass -Dioden sind Halbleiter -Leistungsgeräte, die in der Verbindungsschachtel von Photovoltaik -Solarmodulen verwendet werden, um Photovoltaikzellen und Module vor Hotspot -Effekt zu schützen.
Bypass -Dioden sind parallel mit dem Solarpanel verbunden. Wenn das Solarpanel normal arbeitet, wird der von den Zellen erzeugte Strom durchgeführt und normal übertragen. Wenn jedoch ein Hotspot -Effekt auf der Solarplatte auftritt (z. B. aufgrund von Staub, Schatten usw., die das Panel teilweise behindert), werden die Bypassdioden automatisch aktiviert, um die betroffenen Zellen zu umgehen und den Strom durch die Bypass -Schaltung zu fließen. Diese Strategie verhindert, dass das Solarpanel aufgrund des durch den Hot Spot Effect verursachten großen Stroms brennt, sodass das Sonnenstromsystem weiterhin Strom erzeugt. Dies senkt das Risiko für Zellschäden oder sogar das Brand aufgrund von Überhitzung erheblich, wodurch der stabile und sichere Betrieb der Sonnenfarm sichergestellt wird.
Schlüsselfiguren der Bypass -Diode:
Die Rückaufschlüsselungsspannung der Diode muss höher sein als die Summe der öffnen - -Kreispannungen der parallel angeschlossenen Solarzellen;
Der Betriebsstrom der Diode muss größer sein als der kurze {- -Kreisstrom der einzelnen Solarzelle;
Der Spannungsabfall der Diode sollte so klein wie möglich sein. Wenn der Strom konstant ist, erhöht ein größerer Spannungsabfall die Wahrscheinlichkeit der Wärmeerzeugung und verursacht möglicherweise einen Diodenversagen.
Der thermische Widerstand der Diode spiegelt seine Wärmeableitungsfähigkeit wider. Je niedriger der thermische Widerstand, desto besser die Wärmeissipation;
Die maximale Anschlusstemperatur spiegelt die Wärmetoleranz der Diode wider. Wenn die Betriebstemperatur der Diode diese Grenze für einen langen Zeitraum überschreitet, kann sie überhitzen und scheitern. Die Übergangstemperatur muss im Allgemeinen über 200 Grad liegen.
Was wird ohne Bypass -Dioden passieren, wenn er schattiert ist
Nehmen wir nun an, dass die Solarzellenno2 in der Saite entweder teilweise oder vollständig schattiert wurde, während die verbleibenden zwei Zellen in der angeschlossenen Reihe nicht in voller Sonne bleiben. In diesem Fall wird die Ausgabe der angeschlossenen Serie -Zeichenfolge wie gezeigt dramatisch verringert.
Nehmen wir nun an, dass die zweite Zelle in der Solarzellenschnur teilweise oder vollständig schattiert ist, um Hot Spot zu bringen, während die beiden anderen Solarzellen nicht schattiert sind, dh sie sind immer noch in voller Sonnenlicht. In diesem Fall fällt die Ausgangsleistung der Solarzellenzeichenfolge stark, wie in der Abbildung gezeigt.
Da die schattierte Zelle dazu führt, dass der Strom sinkt, passt sich die gesunde, nicht geschadete Zelle an diesen Stromverfall an, indem sie ihre offene {- -Kreisspannung auf der charakteristischen Kurve I - V erhöht. Dies führt dazu, dass die schattierte Zelle umgekehrt voreingenommen wird und eine negative Spannung über ihre Klemmen erzeugt.
Diese umgekehrte Spannung führt dazu, dass der Strom durch die schattierte Zelle in die entgegengesetzte Richtung fließt und sie mit einer Geschwindigkeit verbraucht, die von ISC und dem IMPP abhängt. Daher erfährt eine vollständig schattierte Zelle unter allen Strombedingungen einen Rückspannungsabfall und löst sich daher auf, anstatt sie zu erzeugen.
Mit Bypass -Diode zum Schutz von Solarzellenversagen vor Hot Spot
Unter Schattenbedingungen stoppt die 2. Solarzelle, um Elektrizität zu erzeugen, und verhalten sich ähnlich wie die Halbleiterwiderstand, die wir auf dem oben beschrieben haben. Da die schattierte Zelle umgekehrte Leistung erzeugt, verzerrt sie die parallele Bypass -Diode und leitet den Strom von den beiden gesunden Zellen zur Bypass -Diode ab, wie die grünen Pfeile im oben genannten Diagramm gezeigt. Somit erzeugt die über die schattierte Zelle verbundene Bypassdiode einen Strompfad, der den Betrieb der beiden anderen Photovoltaikzellen aufrechterhält.
Ein weiterer Vorteil der parallelen Bypass -Dioden besteht darin, dass der Vorwärtsspannungsabfall bei Vorspannung bei Vorspannung ungefähr 0,6 Volt beträgt, wodurch eine hohe umgekehrte negative Spannung begrenzt wird, die von der schattierten Zelle mitgebracht wird, wodurch die Temperaturbedingungen und damit die Zellversagen reduziert werden können, wodurch sich die Zelle erholen kann, wenn die Schattierung entfernt wird.