O diodo na caixa de junção fotovoltaica é usado como um diodo de desvio para evitar o efeito de ponto quente e proteger os componentes.
A seleção de diodos de desvio precisa seguir principalmente os seguintes princípios:
1. A capacidade de tensão suportável é o dobro da tensão máxima de trabalho reverso;
2. A capacidade atual é duas vezes a corrente de trabalho reversa máxima;
3. A temperatura da junção deve ser mais alta do que a temperatura real da junção;
4. Pequena resistência térmica;
5. Pequena queda de pressão.
O diodo de bypass está no estado de corte quando o componente geralmente está funcionando. Neste momento, há uma corrente reversa, a corrente escura, que geralmente é inferior a 0,2 microampere. A corrente escura reduz a corrente consumida pelo componente, embora em pequena quantidade.
Do ponto de vista ideal, cada célula fotovoltaica deve ser conectada a um diodo de desvio. Ainda assim, é muito antieconômico devido ao impacto do custo dos diodos de desvio, perda de corrente escura e a existência de queda de tensão em condições de trabalho. Além disso, a posição de cada célula do módulo fotovoltaico é relativamente concentrada. Portanto, depois de conectar os diodos correspondentes, é necessário fornecer condições de dissipação de calor suficientes para esses diodos.
Portanto, geralmente é razoável usar um diodo de bypass para proteger vários grupos de baterias interconectados. Isso reduz o custo de produção dos módulos fotovoltaicos e afeta negativamente seu desempenho. Se a potência de saída em uma sequência de células cair, a célula da série, incluindo aquelas que geralmente funcionam, será isolada de todo o sistema do módulo fotovoltaico devido ao diodo de desvio. Como resultado, a potência de saída de todo o módulo fotovoltaico cairá muito devido à falha de uma célula específica.
Além das questões acima, a conexão entre um diodo de bypass e seu diodo de bypass adjacente deve ser considerada com cuidado. Na prática, essas conexões estão sujeitas a algumas tensões de cargas mecânicas e mudanças cíclicas de temperatura. Portanto, durante o uso prolongado do módulo fotovoltaico, a associação mencionada acima pode falhar devido à fadiga, resultando em uma anormalidade do módulo fotovoltaico.
Além disso, o efeito de sombreamento de uma célula é diferente de cobrir metade das duas células, portanto, quando o sombreamento for inevitável, tente sombrear o maior número possível de células, com o mínimo de sombras possível para cada célula.
Na construção de módulos solares, as células individuais são conectadas em série, as chamadas conexões em série, para atingir tensões mais altas do sistema. Uma vez que uma das fatias da bateria é bloqueada (por exemplo, galho de árvore ou antena, etc.), a bateria afetada não funciona mais como fonte de energia, mas se torna um consumidor de energia. As outras baterias desbloqueadas continuarão a passar corrente por elas, causando alta perda de energia, "pontos quentes" aparecerão e até danos à bateria.
Para evitar esse problema, os diodos de desvio são colocados paralelamente em uma ou várias baterias conectadas em série. A corrente de bypass ignora a célula bloqueada e é passada através do diodo.
Quando a célula está funcionando, o diodo de bypass geralmente é cortado e não tem efeito no circuito; Se houver uma célula anormal no grupo de células conectada em paralelo com o diodo de bypass, toda a corrente da linha será determinada pela célula com a corrente mínima. Isso ocorre porque a área de blindagem de A bateria determina o tamanho da corrente. Se a tensão de polarização reversa for maior que a tensão mínima da tempestade, o diodo de bypass é ligado. Neste momento, a bateria de trabalho anormal está em curto-circuito.
O dano de um ponto quente é enorme, e o efeito do ponto de queima é direto quando a estação de energia da matriz do módulo não é mantida. Portanto, evitar ou reduzir o impacto adverso de um ponto quente no módulo tornou-se essencial no projeto do módulo.
Pode-se ver que o ponto quente significa que o módulo está aquecido ou parcialmente aquecido. Como resultado, as células no local quente são danificadas, reduzindo a saída de energia do módulo e até mesmo fazendo com que o módulo seja descartado, reduzindo seriamente a vida útil do módulo e causando perigos ocultos à segurança da geração de energia e de outras usinas de energia.
A seleção de diodos de desvio precisa seguir principalmente os seguintes princípios:
1. A capacidade de tensão suportável é o dobro da tensão máxima de trabalho reverso;
2. A capacidade atual é duas vezes a corrente de trabalho reversa máxima;
3. A temperatura da junção deve ser mais alta do que a temperatura real da junção;
4. Pequena resistência térmica;
5. Pequena queda de pressão.
O diodo de bypass está no estado de corte quando o componente geralmente está funcionando. Neste momento, há uma corrente reversa, a corrente escura, que geralmente é inferior a 0,2 microampere. A corrente escura reduz a corrente consumida pelo componente, embora em pequena quantidade.
Do ponto de vista ideal, cada célula fotovoltaica deve ser conectada a um diodo de desvio. Ainda assim, é muito antieconômico devido ao impacto do custo dos diodos de desvio, perda de corrente escura e a existência de queda de tensão em condições de trabalho. Além disso, a posição de cada célula do módulo fotovoltaico é relativamente concentrada. Portanto, depois de conectar os diodos correspondentes, é necessário fornecer condições de dissipação de calor suficientes para esses diodos.
Portanto, geralmente é razoável usar um diodo de bypass para proteger vários grupos de baterias interconectados. Isso reduz o custo de produção dos módulos fotovoltaicos e afeta negativamente seu desempenho. Se a potência de saída em uma sequência de células cair, a célula da série, incluindo aquelas que geralmente funcionam, será isolada de todo o sistema do módulo fotovoltaico devido ao diodo de desvio. Como resultado, a potência de saída de todo o módulo fotovoltaico cairá muito devido à falha de uma célula específica.
Além das questões acima, a conexão entre um diodo de bypass e seu diodo de bypass adjacente deve ser considerada com cuidado. Na prática, essas conexões estão sujeitas a algumas tensões de cargas mecânicas e mudanças cíclicas de temperatura. Portanto, durante o uso prolongado do módulo fotovoltaico, a associação mencionada acima pode falhar devido à fadiga, resultando em uma anormalidade do módulo fotovoltaico.
Além disso, o efeito de sombreamento de uma célula é diferente de cobrir metade das duas células, portanto, quando o sombreamento for inevitável, tente sombrear o maior número possível de células, com o mínimo de sombras possível para cada célula.
Na construção de módulos solares, as células individuais são conectadas em série, as chamadas conexões em série, para atingir tensões mais altas do sistema. Uma vez que uma das fatias da bateria é bloqueada (por exemplo, galho de árvore ou antena, etc.), a bateria afetada não funciona mais como fonte de energia, mas se torna um consumidor de energia. As outras baterias desbloqueadas continuarão a passar corrente por elas, causando alta perda de energia, "pontos quentes" aparecerão e até danos à bateria.
Para evitar esse problema, os diodos de desvio são colocados paralelamente em uma ou várias baterias conectadas em série. A corrente de bypass ignora a célula bloqueada e é passada através do diodo.
Quando a célula está funcionando, o diodo de bypass geralmente é cortado e não tem efeito no circuito; Se houver uma célula anormal no grupo de células conectada em paralelo com o diodo de bypass, toda a corrente da linha será determinada pela célula com a corrente mínima. Isso ocorre porque a área de blindagem de A bateria determina o tamanho da corrente. Se a tensão de polarização reversa for maior que a tensão mínima da tempestade, o diodo de bypass é ligado. Neste momento, a bateria de trabalho anormal está em curto-circuito.
O dano de um ponto quente é enorme, e o efeito do ponto de queima é direto quando a estação de energia da matriz do módulo não é mantida. Portanto, evitar ou reduzir o impacto adverso de um ponto quente no módulo tornou-se essencial no projeto do módulo.
Pode-se ver que o ponto quente significa que o módulo está aquecido ou parcialmente aquecido. Como resultado, as células no local quente são danificadas, reduzindo a saída de energia do módulo e até mesmo fazendo com que o módulo seja descartado, reduzindo seriamente a vida útil do módulo e causando perigos ocultos à segurança da geração de energia e de outras usinas de energia.