Kakšna je razlika med bypass diodo in antireverse diodo?

1, Načelo delovanja: diferencirana uporaba enosmerne prevodnosti
Bypass dioda: aktiven zaščitnik učinka vroče točke
Obvodna dioda je priključena obratno vzporedno na oba konca fotonapetostnega modula, pri čemer se izkorišča enosmerna prevodnost diode za doseganje toplotne zaščite. Ko se izhodna napetost komponente zmanjša zaradi lokalne ovire, okvare ali staranja, dioda vodi v smeri naprej, sklene okvarjeno komponento in omogoči, da tok obide problematično področje. Na primer, določen fotovoltaični modul je sestavljen iz 36 zaporedno povezanih sončnih celic. Če eden od njih ne more proizvajati električne energije zaradi senčenja, se bo njegov ekvivalentni upor nenadoma povečal in skupna napetost serijskega tokokroga se bo koncentrirala na to celico, kar bo povzročilo visoko{4}}temperaturne vročine. Na tej točki prevaja vzporedna obvodna dioda, ki obide okvarjeno baterijsko celico, da prepreči, da bi postala obremenitev in porablja energijo iz drugih običajnih baterijskih celic. Hkrati preprečuje, da bi se embalažni material deformiral ali baterijska celica počila zaradi previsoke temperature komponent.

Antireverzna dioda: pasivni blokator povratnega toka toka
Antireverzne diode so zaporedno povezane s fotonapetostnimi nizi ali enosmernimi kombiniranimi omaricami, ki uporabljajo enosmerno prevodnost za preprečevanje povratnega toka. Njegove glavne funkcije vključujejo:

Preprečevanje povratnega toka akumulatorja: v neodvisnem fotonapetostnem sistemu, ko komponente ponoči ne proizvajajo električne energije, lahko protiobratna dioda blokira povratni tok toka akumulatorja v komponente, s čimer se izogne ​​segrevanju in poškodbam komponent;
Vzajemno vbrizgavanje proti nizu: če pride do padca izhodne napetosti v veji zaradi senc ali napak, lahko protiobratna dioda blokira tok iz visokonapetostne veje, da teče nazaj v nizkonapetostno vejo, s čimer prepreči padec skupne izhodne napetosti. Na primer, fotovoltaična elektrarna vsebuje 10 nizov. Če en niz doživi zmanjšanje izhodne napetosti zaradi snežne odeje in ni nameščena protiobratna dioda, bodo tokovi drugih nizov tvorili krožni tok skozi okvarjeni niz, kar bo povzročilo izgubo učinkovitosti sistema; Po namestitvi antireverznih diod se okvarjeni niz izolira in izhodna napetost sistema ostane stabilna.
2, Glavna vloga: diferencirana delitev dela za funkcionalno pozicioniranje
Bypass dioda: dvojno jamstvo za učinkovitost in varnost
Glavna vrednost obvodnih diod je v ohranjanju učinkovitosti proizvodnje električne energije sistema in varnosti komponent. Eksperimentalni podatki kažejo, da lahko komponente brez obvodnih diod zmanjšajo izhodno moč za 30–50 %, če so delno ovirane, temperatura vroče točke pa lahko doseže več kot 150 stopinj, kar resno ogrozi življenjsko dobo komponent; Po konfiguraciji obvodne diode je mogoče nadzorovati izgubo moči znotraj 5 %, temperaturo vroče točke pa znižati pod 80 stopinj. Poleg tega lahko obvodne diode skrajšajo izpad sistema zaradi okvar komponent in izboljšajo učinkovitost delovanja.

Antireverzna dioda: temelj stabilnosti sistema
Glavna funkcija protiobratnih diod je ohranjanje stabilnosti sistemske napetosti in učinkovitosti izrabe energije. V velikih fotonapetostnih elektrarnah lahko napetostne razlike med nizi povzročijo povratni tok toka, kar povzroči naslednje težave:

Izguba energije: Povratni tok porabi učinkovito proizvodnjo energije, kar zmanjša splošno učinkovitost sistema;
Poškodbe opreme: Dolgotrajni povratni tok lahko povzroči segrevanje komponent, pregorevanje priključne omarice in celo požar;
Napaka pri spremljanju: Trenutni povratni tok lahko moti natančno presojo sistema za spremljanje stanja komponent, kar poveča težave pri delovanju in vzdrževanju.
Z namestitvijo antireverznih diod je mogoče učinkovito blokirati povratni tok, s čimer zagotovite, da sistemska napetost ostane stabilna znotraj načrtovanega območja, ter izboljša učinkovitost prenosa energije in zanesljivost opreme.
3, lokacija namestitve: diferencirana postavitev topologije vezja
Bypass dioda: zaščita na ravni komponent
Obvodna dioda je običajno vgrajena v spojno omarico fotonapetostnega modula in priključena obratno vzporedno z baterijskim sklopom. Odvisno od zasnove komponente je lahko vsaka komponenta konfigurirana z 1-3 obvodnimi diodami. Na primer, komponenta 60 baterijskih celic lahko uporablja 2 bypass diodi, pri čemer vsaka dioda ščiti 30 baterijskih celic; Če so uporabljene 3 diode, lahko vsaka ščiti 20 baterijskih celic natančneje izolira območje napake in zmanjša izgubo moči običajnih baterijskih celic.

Proti povratni diodi: zaščita na ravni sistema
Antireverzne diode so običajno nameščene na vhodu enosmernih kombiniranih omaric ali pretvornikov, zaporedno povezanih v izhodnem vezju niza. V velikih elektrarnah je lahko vsaka izhodna sponka niza opremljena z eno antireverzno diodo; V združevalni škatli si lahko več nizov po konvergenciji deli en antireverzni diodni modul, da se zmanjšajo stroški in zasedenost prostora. Na primer, fotonapetostna elektrarna z močjo 1 MW vsebuje nize 20 50kW in 4 module proti reverzni diodi je mogoče konfigurirati v kombinirani škatli, pri čemer vsak modul ščiti 5 nizov.

4, Izbirna merila: diferencirane zahteve za ujemanje parametrov
Obvodna dioda: Napetostna upornost, tok in toplotna zmogljivost so ključni dejavniki
Izbira bypass diod mora izpolnjevati naslednje zahteve glede parametrov:

Povratna vzdržljiva napetost: Biti mora večja od 1,5-kratne napetosti odprtega tokokroga komponente. Na primer, če je napetost odprtega tokokroga komponente 45 V, mora biti vzvratna vzdržna napetost obvodne diode večja ali enaka 67,5 V;
Posredovalni tok: Biti mora večji od 1,2-kratnega-toka kratkega stika komponente. Na primer, če je kratko{3}}tok komponente 9 A, mora biti prednji tok obvodne diode večji ali enak 10,8 A;
Toplotna upornost in temperatura spoja: Upoštevati je treba visokotemperaturno okolje znotraj komponente (običajno 20-30 stopinj višje od temperature okolja) in izbrati diode z nizko toplotno upornostjo in visoko temperaturo spoja. Na primer, če lahko notranja temperatura komponente doseže 85 stopinj, mora biti temperatura spoja diode večja ali enaka 125 stopinj;
Padec tlaka: nižji kot je padec tlaka, manjša je izguba moči. Schottky diode se zaradi padca napetosti (0,2-0,3 V) običajno uporabljajo v komponentah z nizko-močjo, medtem ko so silicijeve usmerniške diode (padec napetosti 0,7–1 V) primerne za komponente z visoko močjo.
Antireverzna dioda: Napetostna upornost, tok in odvajanje toplote so jedro
Izbira antireverznih diod mora izpolnjevati naslednje zahteve glede parametrov:

Povratna vzdržljiva napetost: Biti mora večja od dvakratne največje delovne napetosti sistema. Na primer, če je največja delovna napetost sistema 1000 V, mora biti vzvratna vzdržna napetost protiobratne diode večja ali enaka 2000 V;
Posredovalni tok: Biti mora večji od 1,5-kratnega največjega izhodnega toka niza. Na primer, če je največji izhodni tok določenega niza 12 A, mora biti prednji tok protiobratne diode večji ali enak 18 A;
Zasnova odvajanja toplote: Upoštevati je treba visokotemperaturno okolje znotraj kombinirane škatle (običajno do 60-80 stopinj) in izbrati module z nizko toplotno odpornostjo in hladilnimi odvodi. Na primer, toplotna upornost določenega antireverznega diodnega modula je 0,5 stopinje/W, kar lahko učinkovito zmanjša temperaturo spoja;
Padec napetosti in poraba energije: nižji kot je padec napetosti, večja je učinkovitost sistema. Padec napetosti namenskih fotonapetostnih modulov proti reverzni diodi je lahko tako nizek kot 1,0-1,5 V, kar zmanjša porabo energije za 20% -30% v primerjavi z običajnimi moduli (1,5-2V).
5, Primer praktične uporabe: tipična manifestacija vrednosti sodelovanja
Primer 1: Optimizacija bypass diod v 50MW fotonapetostni elektrarni
Elektrarna je bila prvotno zasnovana z eno obvodno diodo na komponento, vendar je bilo kasneje ugotovljeno, da je izguba moči še vedno dosegla 15 %, ko je delno ovirana. S sprejetjem sheme uporabe 3 bypass diod na komponento se izguba moči zmanjša pod 5 %, letna proizvodnja električne energije pa se poveča za približno 2 %. Istočasno se je temperatura vroče točke znižala s 120 stopinj na 70 stopinj, stopnja okvar komponent pa se je zmanjšala za 40 %.

Primer 2: Nadgradnja protireverzne diode fotovoltaične elektrarne z močjo 10 MW
Elektrarna prvotno ni bila opremljena s protiobratnimi diodami in tokovni povratni tok med serijami je povzročil 8-odstotno izgubo učinkovitosti sistema, vsako leto pa se zgodi 3-5 nesreč zaradi pregorevanja priključne omarice. Z namestitvijo fotovoltaičnih specifičnih antireverznih diodnih modulov v kombinirano omarico se učinkovitost sistema izboljša za 5 %, stopnja okvar priključne omarice se zmanjša na nič, stroški delovanja in vzdrževanja pa se zmanjšajo za 30 %.