Apakah perbezaan antara diod pintasan dan diod anti terbalik?

1, Prinsip kerja: Aplikasi yang berbeza kekonduksian satu arah
Diod pintasan: pelindung aktif kesan titik panas
Diod pintasan disambungkan secara selari terbalik kepada kedua-dua hujung modul fotovoltaik, menggunakan kekonduksian satu arah diod untuk mencapai perlindungan titik terma. Apabila voltan keluaran komponen berkurangan disebabkan oleh halangan setempat, pincang tugas atau penuaan, diod mengalir ke arah hadapan, litar pintas komponen yang rosak dan membenarkan arus memintas kawasan masalah. Sebagai contoh, modul fotovoltaik tertentu terdiri daripada 36 sel solar yang disambungkan secara bersiri. Jika salah satu daripadanya tidak dapat menjana elektrik kerana teduhan, rintangan setaranya akan meningkat secara tiba-tiba, dan jumlah voltan litar siri akan tertumpu pada sel tersebut, mengakibatkan tompok haba suhu tinggi-. Pada ketika ini, diod pintasan selari mengalir, memintas sel bateri yang rosak untuk menghalangnya daripada menjadi beban dan menggunakan tenaga daripada sel bateri biasa yang lain. Pada masa yang sama, ia menghalang bahan pembungkus daripada berubah bentuk atau sel bateri daripada retak akibat suhu komponen yang berlebihan.

Diod anti terbalik: penyekat pasif aliran balik semasa
Diod anti songsang disambung secara bersiri dengan rentetan fotovoltaik atau kotak penggabung DC, menggunakan kekonduksian satu arah untuk mengelakkan aliran arus songsang. Fungsi terasnya termasuk:

Aliran balik anti bateri: Dalam sistem fotovoltaik bebas, apabila komponen tidak menjana elektrik pada waktu malam, diod anti terbalik boleh menyekat aliran balik arus bateri ke dalam komponen, mengelakkan pemanasan dan kerosakan komponen;
Suntikan bersama anti rentetan: Dalam rentetan selari, jika cawangan mengalami penurunan voltan keluaran akibat bayang-bayang atau kerosakan, diod anti terbalik boleh menyekat arus daripada cawangan voltan tinggi daripada mengalir kembali ke cawangan voltan rendah, menghalang voltan keluaran keseluruhan daripada jatuh. Sebagai contoh, stesen janakuasa fotovoltan mengandungi 10 rentetan. Jika satu rentetan mengalami penurunan voltan keluaran akibat penutup salji dan tiada diod anti terbalik dipasang, arus rentetan lain akan membentuk arus beredar melalui rentetan yang rosak, mengakibatkan kehilangan kecekapan sistem; Selepas memasang diod anti terbalik, rentetan yang rosak diasingkan dan voltan keluaran sistem kekal stabil.
2, Peranan teras: Pembahagian kerja yang berbeza untuk kedudukan berfungsi
Diod pintasan: jaminan dwi kecekapan dan keselamatan
Nilai teras diod pintasan terletak pada mengekalkan kecekapan penjanaan kuasa sistem dan keselamatan komponen. Data eksperimen menunjukkan bahawa komponen tanpa diod pintasan boleh mengurangkan kuasa keluaran sebanyak 30% -50% apabila sebahagiannya terhalang, dan suhu titik panas boleh mencapai lebih 150 darjah, mengancam jangka hayat komponen secara serius; Selepas mengkonfigurasi diod pintasan, kehilangan kuasa boleh dikawal dalam 5%, dan suhu tempat panas boleh dikurangkan kepada di bawah 80 darjah. Di samping itu, diod pintasan boleh mengurangkan masa henti sistem yang disebabkan oleh kegagalan komponen dan meningkatkan kecekapan operasi.

Diod anti terbalik: asas kestabilan sistem
Fungsi teras diod anti songsang adalah untuk mengekalkan kestabilan voltan sistem dan kecekapan penggunaan tenaga. Dalam loji kuasa fotovoltaik yang besar, perbezaan voltan antara rentetan boleh menyebabkan aliran balik semasa, yang membawa kepada isu berikut:

Kehilangan tenaga: Arus terbalik menggunakan penjanaan kuasa yang berkesan, mengurangkan kecekapan keseluruhan sistem;
Kerosakan peralatan: Arus terbalik jangka panjang boleh menyebabkan pemanasan komponen, kotak simpang terbakar dan juga kebakaran;
Kegagalan pemantauan: Aliran balik semasa boleh mengganggu penilaian tepat sistem pemantauan status komponen, meningkatkan kesukaran operasi dan penyelenggaraan.
Dengan memasang diod anti songsang, arus songsang boleh disekat dengan berkesan, memastikan voltan sistem kekal stabil dalam julat reka bentuk dan meningkatkan kecekapan pemindahan tenaga dan kebolehpercayaan peralatan.
3, Lokasi pemasangan: Susun atur topologi litar yang dibezakan
Diod pintasan: perlindungan tahap komponen
Diod pintasan biasanya dibina ke dalam kotak simpang modul fotovoltaik dan disambung secara selari terbalik dengan pek bateri. Bergantung pada reka bentuk komponen, setiap komponen boleh dikonfigurasikan dengan 1-3 diod pintasan. Sebagai contoh, komponen 60 sel bateri boleh menggunakan 2 diod pintasan, setiap diod melindungi 30 sel bateri; Jika 3 diod digunakan, setiap satunya melindungi 20 sel bateri boleh mengasingkan kawasan kerosakan dengan lebih halus dan mengurangkan kehilangan kuasa sel bateri biasa.

Diod anti terbalik: perlindungan tahap sistem
Diod anti songsang biasanya dipasang pada input kotak penggabung DC atau penyongsang, disambung secara bersiri dalam litar keluaran rentetan. Dalam loji kuasa besar, setiap terminal keluaran rentetan mungkin dilengkapi dengan satu diod anti terbalik; Dalam kotak penggabung, berbilang rentetan mungkin berkongsi satu modul diod anti terbalik selepas menumpu untuk mengurangkan kos dan pendudukan ruang. Sebagai contoh, stesen janakuasa fotovoltaik 1MW mengandungi 20 50rentetan kW dan 4 modul diod anti songsang boleh dikonfigurasikan dalam kotak penggabung, setiap modul melindungi 5 rentetan.

4, Kriteria pemilihan: Keperluan yang berbeza untuk padanan parameter
Diod pintasan: Rintangan voltan, prestasi arus dan haba adalah faktor utama
Pemilihan diod pintasan mesti memenuhi keperluan parameter berikut:

Voltan tahan terbalik: Ia perlu lebih besar daripada 1.5 kali voltan litar terbuka komponen. Sebagai contoh, jika voltan litar terbuka komponen ialah 45V, voltan tahan belakang diod pintasan perlu Lebih Besar daripada atau sama dengan 67.5V;
Arus hadapan: Ia sepatutnya lebih besar daripada 1.2 kali ganda arus litar-pendek komponen. Contohnya, jika arus litar- pintas bagi komponen ialah 9A, arus hadapan diod pintasan perlu Lebih Besar daripada atau sama dengan 10.8A;
Rintangan terma dan suhu simpang: Ia adalah perlu untuk mempertimbangkan persekitaran suhu tinggi di dalam komponen (biasanya 20-30 darjah lebih tinggi daripada suhu ambien), dan pilih diod dengan rintangan haba yang rendah dan suhu simpang yang tinggi. Sebagai contoh, jika suhu dalaman komponen boleh mencapai 85 darjah, suhu simpang diod perlu Lebih Besar daripada atau sama dengan 125 darjah;
Penurunan tekanan: Semakin rendah penurunan tekanan, semakin kecil kehilangan kuasa. Diod Schottky biasanya digunakan dalam-komponen kuasa rendah disebabkan kejatuhan voltan (0.2-0.3V), manakala diod penerus silikon (penurunan voltan 0.7-1V) sesuai untuk komponen berkuasa tinggi.
Diod anti terbalik: Rintangan voltan, arus dan pelesapan haba adalah teras
Pemilihan diod anti terbalik mesti memenuhi keperluan parameter berikut:

Voltan tahan terbalik: Ia perlu lebih besar daripada dua kali voltan operasi maksimum sistem. Sebagai contoh, jika voltan operasi maksimum sistem ialah 1000V, voltan tahan songsang diod anti songsang perlu Lebih Besar daripada atau sama dengan 2000V;
Arus hadapan: Ia perlu lebih besar daripada 1.5 kali arus keluaran maksimum rentetan. Sebagai contoh, jika arus keluaran maksimum bagi rentetan tertentu ialah 12A, arus hadapan diod anti songsang perlu Lebih Besar daripada atau sama dengan 18A;
Reka bentuk pelesapan haba: Ia adalah perlu untuk mempertimbangkan persekitaran suhu tinggi di dalam kotak penggabung (biasanya sehingga 60-80 darjah ), dan pilih modul dengan rintangan haba yang rendah dan sink haba. Sebagai contoh, rintangan haba modul diod anti terbalik tertentu ialah 0.5 darjah / W, yang boleh mengurangkan suhu simpang dengan berkesan;
Penurunan voltan dan penggunaan kuasa: Semakin rendah penurunan voltan, semakin tinggi kecekapan sistem. Penurunan voltan modul diod anti songsang khusus fotovolta boleh serendah 1.0-1.5V, mengurangkan penggunaan kuasa sebanyak 20% -30% berbanding modul biasa (1.5-2V).
5, Kes aplikasi praktikal: manifestasi tipikal nilai kerjasama
Kes 1: Pengoptimuman diod pintasan dalam stesen janakuasa fotovoltaik 50MW
Stesen janakuasa pada asalnya direka dengan satu diod pintasan bagi setiap komponen, tetapi kemudiannya didapati bahawa kehilangan kuasa masih mencapai 15% apabila sebahagiannya terhalang. Dengan mengguna pakai skim menggunakan 3 diod pintasan setiap komponen, kehilangan kuasa dikurangkan kepada di bawah 5%, dan penjanaan kuasa tahunan meningkat sebanyak kira-kira 2%. Pada masa yang sama, suhu tempat panas menurun daripada 120 darjah kepada 70 darjah, dan kadar kegagalan komponen menurun sebanyak 40%.

Kes 2: Pengubahsuaian diod anti songsang bagi stesen janakuasa fotovoltaik 10MW
Stesen janakuasa pada asalnya tidak dilengkapi dengan diod anti terbalik, dan aliran balik semasa antara siri mengakibatkan kehilangan kecekapan sistem sebanyak 8%, dan 3-5 kemalangan kebakaran kotak simpang berlaku setiap tahun. Dengan memasang modul diod anti terbalik khusus fotovoltaik dalam kotak penggabung, kecekapan sistem dipertingkatkan sebanyak 5%, kadar kegagalan kotak simpang dikurangkan kepada sifar, dan kos operasi dan penyelenggaraan dikurangkan sebanyak 30%.