PV -modulomkjøringsdioder er halvlederkraftinnretninger som brukes i koblingsboksen med solcellepaneler for solcellepaneler for å beskytte fotovoltaiske celler og moduler mot hot spot -effekt.
Omkjøringsdioder er koblet parallelt med solcellepanelet. Når solcellepanelet fungerer normalt, blir strømmen generert av cellene utført og overført normalt. Imidlertid, hvis hot spoteffekt oppstår på solcellepanelet (for eksempel på grunn av støv, skygger osv. Delvis hindrer panelet), aktiveres bypass -diodene automatisk, omgå de berørte cellene og lar strøm strømme gjennom bypass -kretsen. Denne strategien forhindrer at solcellepanelet brenner på grunn av stor strøm forårsaket av hot spot -effekten, slik at solenergisystemet kan fortsette å generere strøm. Dette reduserer risikoen for celleskader eller til og med brann på grunn av overoppheting, og dermed sikrer den stabile og sikre driften av solfarmen.
Viktige karakteritikker for bypass diode:
Diodens omvendte nedbrytningsspenning må være høyere enn summen av det åpne - kretsspenningene til solcellene koblet parallelt;
Diodens driftsstrøm må være større enn den korte - kretsstrømmen til den individuelle solcellen;
Diodens spenningsfall skal være så liten som mulig. Når strømmen er konstant, øker et større spenningsfall sannsynligheten for varmeproduksjon, og potensielt forårsaker diodesvikt;
Diodens termiske motstand gjenspeiler dens varmeavledningsevne; Jo lavere den termiske motstanden, jo bedre er varmeavledningen;
Den maksimale kryssstemperaturen gjenspeiler diodens varmetoleranse. Hvis diodens driftstemperatur overstiger denne grensen i lang tid, kan den overopphetes og mislykkes. Kryssemperaturen er generelt pålagt å være over 200 grader.
Uten bypass -dioder, hva som vil skje når det er skyggelagt
La oss nå anta at solcelle NO2 i strengen har blitt delvis eller fullstendig skyggelagt mens de resterende to cellene i serien tilkoblet streng ikke har det, det vil si at de forblir i full sol. Når dette skjer, vil utgangen fra serien tilkoblet streng redusere dramatisk som vist.
Anta nå at 2. celle i solcellestrengen er delvis eller fullstendig skyggelagt for å bringe hot spot, mens de to andre solcellene ikke er skyggelagt, det vil si at de fremdeles er i full sollys. Når dette skjer, vil utgangseffekten til solcellestrengen falle skarpt, som vist på figuren.
Fordi den skyggelagte cellen får strøm til å falle, tilpasser den sunne, uskyggede cellen seg til dette nåværende fallet ved å øke sin åpne - kretsspenning på I - V karakteristisk kurve. Dette fører til at den skyggelagte cellen blir omvendt partisk, og genererer en negativ spenning over terminalene.
Denne omvendte spenningen får strøm til å strømme i motsatt retning gjennom den skyggelagte cellen, og får den til å konsumere strøm med en hastighet som avhenger av ISC og IMPP. Derfor opplever en fullstendig skyggelagt celle en omvendt spenningsfall under alle strømforhold og forsvinner derfor eller bruker kraft i stedet for å generere den.
Med bypass diode for å beskytte solcellefeil mot hot spot
Under skyggeforhold stopper den andre solcellen for å generere strøm, og oppfører seg på samme måte som halvledermotstanden vi beskrev på ovennevnte. Fordi den skyggelagte cellen genererer omvendt kraft, forspiller den den parallelle bypass -dioden, og avleder strøm fra de to sunne cellene til bypass -dioden, som vist med de grønne pilene i diagrammet over. Dermed skaper bypass -dioden koblet over den skyggelagte cellen en strømbane som opprettholder driften av de to andre fotovoltaiske cellene.
En annen fordel med de parallelle bypass -diodene er at når fremover partisk, dvs. når de utfører, er den fremre spenningsfallet omtrent 0,6 volt, og dermed begrenser enhver høy omvendt negativ spenning brakt av den skyggelagte cellen, og reduserer dermed temperaturforholdene i varm spot og dermed cellesvikt, slik at cellen kan gjenopprette når skyggeleggingen fjernes.
