Каква е разликата между байпасния диод и антиреверсния диод?

1, Принцип на работа: диференцирано приложение на еднопосочна проводимост
Байпасен диод: активен защитник на ефекта на горещата точка
Байпасният диод е свързан обратно паралелно към двата края на фотоволтаичния модул, като се използва еднопосочната проводимост на диода за постигане на термична защита на петна. Когато изходното напрежение на компонент намалее поради локална обструкция, неизправност или стареене, диодът провежда в права посока, свързвайки накъсо дефектния компонент и позволявайки на тока да заобиколи проблемната зона. Например, определен фотоволтаичен модул се състои от 36 слънчеви клетки, свързани последователно. Ако една от тях не може да генерира електричество поради засенчване, нейното еквивалентно съпротивление внезапно ще се увеличи и общото напрежение на последователната верига ще се концентрира върху тази клетка, което ще доведе до високо-температурни топлинни петна. В този момент паралелният байпас диод провежда, заобикаляйки дефектната клетка на батерията, за да предотврати превръщането й в товар и консумирането на енергия от други нормални клетки на батерията. В същото време предпазва опаковъчния материал от деформиране или напукване на батерията поради прекомерна температура на компонента.

Антиреверсивен диод: пасивен блокер на обратния поток на тока
Антиреверсните диоди са свързани последователно с фотоволтаични струни или DC комбиниращи кутии, като се използва еднопосочна проводимост, за да се предотврати протичането на обратен ток. Неговите основни функции включват:

Анти обратен поток на батерията: В независима фотоволтаична система, когато компонентите не генерират електричество през нощта, антиреверсният диод може да блокира обратния поток на тока на батерията в компонентите, като избягва нагряването и повредата на компонентите;
Взаимно инжектиране на струни против: В паралелни струни, ако даден клон претърпи намаление на изходното напрежение поради сенки или дефекти, диодът против обратен ход може да блокира тока от клона с високо напрежение да тече обратно към клона с ниско напрежение, предотвратявайки спадане на общото изходно напрежение. Например една фотоволтаична електроцентрала съдържа 10 струни. Ако един низ претърпи спад в изходното напрежение поради снежна покривка и не е монтиран антиреверсен диод, токовете на другите низове ще образуват циркулиращ ток през дефектния низ, което води до загуба на ефективност на системата; След инсталиране на антиреверсивни диоди, дефектният низ се изолира и изходното напрежение на системата остава стабилно.
2, Основна роля: Диференцирано разделение на труда за функционално позициониране
Байпасен диод: двойна гаранция за ефективност и безопасност
Основната стойност на байпасните диоди се крие в поддържането на ефективността на генерирането на електроенергия на системата и безопасността на компонентите. Експерименталните данни показват, че компоненти без байпасни диоди могат да намалят изходната мощност с 30% -50%, когато са частично запушени, а температурата на горещата точка може да достигне над 150 градуса, сериозно застрашавайки живота на компонентите; След конфигуриране на байпасния диод загубата на мощност може да се контролира в рамките на 5%, а температурата на горещата точка може да бъде намалена до под 80 градуса. В допълнение, байпасните диоди могат да намалят времето за престой на системата, причинено от повреди на компоненти, и да подобрят оперативната ефективност.

Антиреверсивен диод: крайъгълният камък на стабилността на системата
Основната функция на антиреверсните диоди е да поддържат стабилността на напрежението на системата и ефективността на използване на енергията. В големите фотоволтаични електроцентрали разликите в напрежението между струните могат да причинят обратен поток на тока, което води до следните проблеми:

Загуба на енергия: обратният ток консумира ефективно генериране на енергия, намалявайки цялостната ефективност на системата;
Повреда на оборудването: Дългосрочният обратен ток може да причини нагряване на компонентите, изгаряне на съединителната кутия и дори пожар;
Неизправност на мониторинга: Текущият обратен поток може да попречи на точната преценка на системата за мониторинг на състоянието на компонентите, което увеличава трудността при работа и поддръжка.
Чрез инсталиране на антиреверсни диоди, обратният ток може да бъде ефективно блокиран, като се гарантира, че напрежението на системата остава стабилно в рамките на проектния диапазон и подобрява ефективността на преноса на енергия и надеждността на оборудването.
3, Местоположение на инсталацията: Диференцирано оформление на топологията на веригата
Байпасен диод: защита на ниво компонент
Байпасният диод обикновено се вгражда в съединителната кутия на фотоволтаичния модул и се свързва в обратен паралел с батерията. В зависимост от конструкцията на компонента, всеки компонент може да бъде конфигуриран с 1-3 байпасни диода. Например, компонент от 60 батерийни клетки може да използва 2 байпасни диода, като всеки диод защитава 30 батерийни клетки; Ако се използват 3 диода, всеки, защитаващ 20 клетки на батерията, може да изолира зоната на повреда по-фино и да намали загубата на мощност на нормалните клетки на батерията.

Антиреверсивен диод: защита на ниво система
Антиреверсните диоди обикновено се инсталират на входа на DC комбиниращи кутии или инвертори, свързани последователно в изходната верига на низа. В големите електроцентрали, всеки низ изходен терминал може да бъде оборудван с един антиреверсен диод; В кутията на комбинатора множество низове могат да споделят един антиреверсен диоден модул след сливане, за да намалят разходите и заемането на пространство. Например фотоволтаична електроцентрала с мощност 1 MW съдържа 20 50kW струни и 4 антиреверсивни диодни модула могат да бъдат конфигурирани в комбиниращата кутия, като всеки модул защитава 5 струни.

4, Критерии за избор: Диференцирани изисквания за съвпадение на параметри
Байпасен диод: съпротивлението на напрежението, токът и топлинната ефективност са ключови фактори
Изборът на байпасни диоди трябва да отговаря на следните изисквания за параметри:

Обратно издържано напрежение: То трябва да е по-голямо от 1,5 пъти напрежението на отворена верига на компонента. Например, ако напрежението на отворена верига на компонент е 45 V, обратното издържано напрежение на байпасния диод трябва да бъде по-голямо или равно на 67,5 V;
Прав ток: Трябва да е по-голям от 1,2 пъти тока на късо- съединение на компонента. Например, ако токът на късо{3}} съединение на компонент е 9A, токът в права посока на байпасния диод трябва да бъде по-голям или равен на 10,8A;
Термично съпротивление и температура на свързване: Необходимо е да се вземе предвид околната среда с висока температура вътре в компонента (обикновено 20-30 градуса по-висока от температурата на околната среда) и да се изберат диоди с ниско термично съпротивление и висока температура на свързване. Например, ако вътрешната температура на компонент може да достигне 85 градуса, температурата на диодния преход трябва да бъде по-голяма или равна на 125 градуса;
Пад на налягането: Колкото по-нисък е спадът на налягането, толкова по-малка е загубата на мощност. Диодите на Шотки обикновено се използват в компоненти с ниска{1}}мощност поради спад на напрежението (0,2-0,3V), докато силициевите токоизправителни диоди (спад на напрежението 0,7-1V) са подходящи за компоненти с висока мощност.
Анти обратен диод: Съпротивлението на напрежението, токът и разсейването на топлината са в основата
Изборът на антиреверсивни диоди трябва да отговаря на следните изисквания за параметри:

Обратно издържано напрежение: То трябва да е по-голямо от два пъти максималното работно напрежение на системата. Например, ако максималното работно напрежение на системата е 1000 V, обратното издържано напрежение на антиреверсния диод трябва да бъде по-голямо или равно на 2000 V;
Прав ток: Той трябва да бъде по-голям от 1,5 пъти максималния изходен ток на низа. Например, ако максималният изходен ток на определена поредица е 12A, токът в права посока на антиреверсния диод трябва да бъде по-голям или равен на 18A;
Дизайн на разсейване на топлината: Необходимо е да се вземе предвид околната среда с висока температура вътре в кутията на комбинатора (обикновено до 60-80 градуса) и да се изберат модули с ниско термично съпротивление и радиатори. Например термичното съпротивление на определен антиреверсен диоден модул е ​​0,5 градуса /W, което може ефективно да намали температурата на прехода;
Спад на напрежението и консумация на енергия: Колкото по-нисък е спадът на напрежението, толкова по-висока е ефективността на системата. Спадът на напрежението на фотоволтаичните специализирани антиреверсивни диодни модули може да бъде само 1,0-1,5 V, намалявайки консумацията на енергия с 20% -30% в сравнение с обикновените модули (1,5-2V).
5, Случай на практическо приложение: типично проявление на стойност на сътрудничеството
Случай 1: Оптимизиране на байпасни диоди в 50MW фотоволтаична електроцентрала
Първоначално електроцентралата е проектирана с един байпасен диод на компонент, но по-късно беше открито, че загубата на мощност все още достига 15%, когато е частично запушена. Чрез приемането на схема за използване на 3 байпасни диода на компонент, загубата на мощност се намалява до под 5%, а годишното производство на електроенергия се увеличава с около 2%. В същото време температурата на горещата точка намаля от 120 градуса на 70 градуса, а степента на повреда на компонентите намаля с 40%.

Случай 2: Модернизация на антиреверсивни диоди на фотоволтаична електроцентрала с мощност 10 MW
Електроцентралата първоначално не е била оборудвана с антиреверсни диоди и обратният поток на тока между сериите е довел до 8% загуба на ефективност на системата и всяка година се случват 3-5 инцидента с изгаряне на съединителна кутия. Чрез инсталиране на фотоволтаични специфични антиреверсивни диодни модули в комбиниращата кутия, ефективността на системата се подобрява с 5%, процентът на повреда на съединителната кутия се намалява до нула, а разходите за експлоатация и поддръжка се намаляват с 30%.