PV -modul bypass -dioder er halvlederkraftanordninger, der bruges i koblingsboksen med fotovoltaiske solcellepaneler til beskyttelse af fotovoltaiske celler og moduler mod hot spot -effekt.
Bypass -dioder er forbundet parallelt med solcellepanelet. Når solcellepanelet fungerer normalt, udføres og overføres strømmen genereret af cellerne normalt. Men hvis der forekommer hot spot -effekt på solcellepanelet (for eksempel på grund af støv, skygger osv. Delvis hindring af panelet), aktiveres bypass -dioderne automatisk, omgå de berørte celler og tillader strøm at strømme gennem bypass -kredsløbet. Denne strategi forhindrer solcellepanelet i at brænde på grund af stor strøm forårsaget af hot spot -effekten, hvilket gør det muligt for solenergisystemet at fortsætte med at generere elektricitet. Dette sænker risikoen for celleskade markant eller endda ild på grund af overophedning, hvilket sikrer den stabile og sikre drift af solfarmen.
Nøglekarakteritik for bypass -diode:
Diodens omvendte opdelingsspænding skal være højere end summen af det åbne - kredsløbsspændinger for solcellerne, der er tilsluttet parallelt;
Diodens driftsstrøm skal være større end den korte - kredsløbsstrøm for den individuelle solcelle;
Diodens spændingsfald skal være så lille som muligt. Når strømmen er konstant, øger et større spændingsfald sandsynligheden for varmeproduktion, hvilket potentielt forårsager diodefejl;
Diodens termiske modstand afspejler dens varmeafledningsevne; Jo lavere den termiske modstand, jo bedre er varmeafledning;
Den maksimale forbindelsestemperatur afspejler diodens varmetolerance. Hvis diodens driftstemperatur overstiger denne grænse i en lang periode, kan den overophedes og mislykkes. Krydsetemperaturen kræves generelt for at være over 200 grader.
Uden bypass -dioder, hvad der vil ske, når det er skyggefuldt
Lad os nu antage, at solcelle NO2 i strengen er blevet enten delvist eller fuldt skygge, mens de resterende to celler i serien, der er tilsluttet streng, ikke har, det vil sige, at de forbliver i fuld sol. Når dette sker, reduceres output fra serien tilsluttet streng dramatisk som vist.
Antag nu, at 2. celle i solcellestrengen er delvist eller fuldstændigt skygge for at medbringe hotspot, mens de to andre solceller ikke er skygge, det vil sige, de er stadig i fuld sollys. Når dette sker, falder udgangseffekten af solcellestrengen skarpt, som vist på figuren.
Fordi den skyggefulde celle får sin strøm til at falde, tilpasser den sunde, ikke -skyggede celle dette nuværende fald ved at øge sin åbne - kredsløbsspænding på i - V karakteristisk kurve. Dette får den skraverede celle til at blive omvendt partisk og genererer en negativ spænding på tværs af dens terminaler.
Denne omvendte spænding får strømmen til at strømme i den modsatte retning gennem den skraverede celle, hvilket får den til at forbruge strøm til en hastighed, der afhænger af ISC og IMPP. Derfor oplever en fuldt skyggefuld celle et omvendt spændingsfald under alle aktuelle betingelser og spreder derfor eller forbruger strøm snarere end at generere den.
Med bypass -diode for at beskytte solcellefejl mod hot spot
Under skyggeforhold stopper den 2. solcelle for at generere elektricitet, opfører sig på samme måde som halvledermodstanden, vi beskrev på ovenstående. Fordi den skraverede celle genererer omvendt effekt, forspænder den den parallelle bypass -diode, der afviser strømmen fra de to sunde celler til bypass -dioden, som vist ved de grønne pile i diagrammet ovenfor. Bypass -dioden, der er tilsluttet på tværs af den skraverede celle, skaber således en nuværende sti, der opretholder driften af de andre to fotovoltaiske celler.
En anden fordel ved de parallelle bypass -dioder er, at når den er forspændt, dvs. når de udfører, er den forreste spændingsfald ca. 0,6 volt, hvilket begrænser enhver høj omvendt negativ spænding, der er bragt af den skraverede celle, og dermed reducerer de koblingstemperaturbetingelser og dermed cellesvigt, hvilket gør det muligt for cellen at klare sig, når skyggen fjernes.
