Kāda ir atšķirība starp apvada diodi un pretreverso diodi?

1, Darbības princips: Diferencēta vienvirziena vadītspējas pielietošana
Apvedceļa diode: aktīvs karstā punkta efekta aizstāvis
Apvedceļa diode ir savienota apgriezti paralēli abiem fotoelektriskā moduļa galiem, izmantojot diodes vienvirziena vadītspēju, lai panāktu siltuma plankumu aizsardzību. Kad komponenta izejas spriegums samazinās lokālu šķēršļu, nepareizas darbības vai novecošanas dēļ, diode vada uz priekšu, radot īssavienojumu bojātajam komponentam un ļaujot strāvai apiet problēmas zonu. Piemēram, noteiktu fotoelementu moduli veido 36 virknē savienotas saules baterijas. Ja kāds no tiem nevar ģenerēt elektrību ēnojuma dēļ, tā ekvivalentā pretestība pēkšņi palielināsies, un kopējais virknes ķēdes spriegums tiks koncentrēts uz šo elementu, kā rezultātā veidojas augstas temperatūras karstuma punkti. Šajā brīdī paralēlā apvada diode vada, apejot bojāto akumulatora elementu, lai novērstu to, ka tā kļūst par slodzi un patērē enerģiju no citām normālām akumulatora šūnām. Tajā pašā laikā tas novērš iepakojuma materiāla deformāciju vai akumulatora elementa plaisāšanu pārmērīgas komponentu temperatūras dēļ.

Pretreversā diode: pasīvs strāvas atpakaļplūsmas bloķētājs
Pretreversās diodes ir savienotas virknē ar fotoelementu virknēm vai līdzstrāvas kombinatora kārbām, izmantojot vienvirziena vadītspēju, lai novērstu reversās strāvas plūsmu. Tās pamatfunkcijās ietilpst:

Pret akumulatoru pretplūsmu: neatkarīgā fotoelektriskajā sistēmā, kad komponenti naktī neražo elektrību, pretreversā diode var bloķēt akumulatora strāvas apgriezto plūsmu komponentos, izvairoties no komponentu uzkaršanas un bojājumiem;
Pretstīgu savstarpēja iesmidzināšana: ja paralēlās virknēs zarā samazinās izejas spriegums ēnu vai defektu dēļ, pretreversā diode var bloķēt strāvas plūsmu no augstsprieguma atzara atpakaļ uz zemsprieguma atzaru, novēršot kopējā izejas sprieguma kritumu. Piemēram, fotoelementu elektrostacijā ir 10 stīgas. Ja vienai virknei sniega segas dēļ samazinās izejas spriegums un nav uzstādīta pretreversā diode, citu virkņu strāvas veidos cirkulējošu strāvu caur bojāto virkni, kā rezultātā samazināsies sistēmas efektivitāte; Pēc pretreverso diožu uzstādīšanas bojātā virkne tiek izolēta un sistēmas izejas spriegums paliek stabils.
2, galvenā loma: diferencēta darba dalīšana funkcionālai pozicionēšanai
Apvedceļa diode: dubultā efektivitātes un drošības garantija
Apvedceļa diožu galvenā vērtība ir sistēmas elektroenerģijas ražošanas efektivitātes un komponentu drošības uzturēšana. Eksperimentālie dati liecina, ka komponenti bez apvedceļa diodēm var samazināt izejas jaudu par 30–50%, ja tie ir daļēji aizsprostoti, un karstā punkta temperatūra var sasniegt virs 150 grādiem, nopietni apdraudot komponentu kalpošanas laiku; Pēc apvedceļa diodes konfigurēšanas jaudas zudumu var kontrolēt 5% robežās, un karstā punkta temperatūru var samazināt līdz 80 grādiem. Turklāt apvada diodes var samazināt sistēmas dīkstāves laiku, ko izraisa komponentu atteices, un uzlabot darbības efektivitāti.

Pretreversā diode: sistēmas stabilitātes stūrakmens
Antireverso diožu galvenā funkcija ir uzturēt sistēmas sprieguma stabilitāti un enerģijas izmantošanas efektivitāti. Lielās fotoelektriskās elektrostacijās sprieguma atšķirības starp virknēm var izraisīt strāvas atpakaļplūsmu, izraisot šādas problēmas:

Enerģijas zudumi: apgrieztā strāva patērē efektīvu enerģijas ražošanu, samazinot kopējo sistēmas efektivitāti;
Iekārtas bojājumi: ilgstoša reversā strāva var izraisīt komponentu sasilšanu, sadales kārbas izdegšanu un pat aizdegšanos;
Monitoringa kļūme: pašreizējā atpakaļplūsma var traucēt uzraudzības sistēmas precīzai novērtēšanai par komponentu statusu, tādējādi apgrūtinot darbību un apkopi.
Uzstādot pretreversās diodes, var efektīvi bloķēt reverso strāvu, nodrošinot, ka sistēmas spriegums saglabājas stabils projektētajā diapazonā un uzlabo enerģijas pārneses efektivitāti un iekārtu uzticamību.
3, uzstādīšanas vieta: diferencēts shēmas topoloģijas izkārtojums
Apvada diode: komponentu līmeņa aizsardzība
Apvedceļa diode parasti ir iebūvēta fotoelektriskā moduļa sadales kārbā un savienota apgriezti paralēli akumulatora blokam. Atkarībā no komponenta konstrukcijas katru komponentu var konfigurēt ar 1-3 apvada diodēm. Piemēram, 60 akumulatora elementu sastāvdaļa var izmantot 2 apvada diodes, katra diode aizsargā 30 akumulatora elementus; Ja tiek izmantotas 3 diodes, katrs aizsargā 20 akumulatora elementus, var precīzāk izolēt bojājuma zonu un samazināt parasto akumulatora elementu jaudas zudumu.

Pretreversā diode: sistēmas līmeņa aizsardzība
Pretreversās diodes parasti tiek uzstādītas līdzstrāvas kombinētāja kārbu vai invertoru ieejā, kas virknē savienotas virknes izejas ķēdē. Lielajās spēkstacijās katra virknes izejas spaile var būt aprīkota ar vienu pretreverso diodi; Kombinētājā kastē vairākas virknes var koplietot vienu pretreversās diodes moduli pēc saplūšanas, lai samazinātu izmaksas un vietas aizņemšanu. Piemēram, 1MW fotoelementu elektrostacijā ir 20 50kW virknes, un kombinētājā var konfigurēt 4 pretreversās diodes moduļus, katrs modulis aizsargā 5 virknes.

4, Atlases kritēriji: Diferencētas prasības parametru saskaņošanai
Apvada diode: galvenie faktori ir sprieguma pretestība, strāva un siltuma veiktspēja
Apvada diožu izvēlei jāatbilst šādām parametru prasībām:

Reversās izturības spriegums: tam ir jābūt lielākam par 1,5 reizes par komponenta atvērtās ķēdes spriegumu. Piemēram, ja komponenta atvērtās ķēdes spriegums ir 45 V, apvada diodes reversās pretestības spriegumam ir jābūt lielākam par 67,5 V vai vienādam ar to;
Tiešā strāva: tai jābūt lielākai par 1,2 reizes{1}}komponenta īssavienojuma strāvu. Piemēram, ja komponenta īssavienojuma strāva- ir 9A, apvaddiodes tiešajai strāvai ir jābūt lielākai par 10,8A vai vienādai ar to;
Termiskā pretestība un savienojuma temperatūra: ir jāņem vērā augstās temperatūras vide komponenta iekšpusē (parasti par 20-30 grādiem augstāka par apkārtējās vides temperatūru) un jāizvēlas diodes ar zemu termisko pretestību un augstu savienojuma temperatūru. Piemēram, ja komponenta iekšējā temperatūra var sasniegt 85 grādus, diodes savienojuma temperatūrai jābūt lielākai vai vienādai ar 125 grādiem;
Spiediena kritums: jo zemāks ir spiediena kritums, jo mazāki jaudas zudumi. Šotkija diodes parasti izmanto mazjaudas komponentos sprieguma krituma dēļ (0,2-0,3 V), savukārt silīcija taisngriežu diodes (sprieguma kritums 0,7–1 V) ir piemērotas lieljaudas komponentiem.
Pretreversā diode: sprieguma pretestība, strāva un siltuma izkliede ir kodols
Pretreverso diožu izvēlei jāatbilst šādām parametru prasībām:

Reversās izturības spriegums: tam ir jābūt divreiz lielākam par sistēmas maksimālo darba spriegumu. Piemēram, ja sistēmas maksimālais darba spriegums ir 1000 V, pretreversās diodes reversās pretestības spriegumam ir jābūt lielākam par 2000 V vai vienādam ar to;
Tiešā strāva: tai ir jābūt lielākai par 1,5 reizēm par virknes maksimālo izejas strāvu. Piemēram, ja noteiktas virknes maksimālā izejas strāva ir 12A, pretreversās diodes tiešai strāvai ir jābūt lielākai par 18A vai vienādai ar to;
Siltuma izkliedes dizains: ir jāņem vērā augstās temperatūras vide kombinētāja kastē (parasti līdz 60-80 grādiem) un jāizvēlas moduļi ar zemu siltuma pretestību un siltuma izlietnēm. Piemēram, noteikta pretreversās diodes moduļa termiskā pretestība ir 0,5 grādi /W, kas var efektīvi samazināt savienojuma temperatūru;
Sprieguma kritums un enerģijas patēriņš: jo mazāks sprieguma kritums, jo augstāka sistēmas efektivitāte. Sprieguma kritums fotoelektriskajiem pretreverso diožu moduļiem var būt pat 1,0–1,5 V, samazinot enerģijas patēriņu par 20–30%, salīdzinot ar parastajiem moduļiem (1,5–2 V).
5, Praktiskā pielietojuma gadījums: tipiska sadarbības vērtības izpausme
1. gadījums: Apvada diožu optimizācija 50MW fotoelektriskajā elektrostacijā
Spēkstacija sākotnēji tika konstruēta ar vienu apvada diodi uz katru komponentu, taču vēlāk tika atklāts, ka jaudas zudumi joprojām sasniedza 15%, kad tā bija daļēji aizsprostota. Pieņemot shēmu, kurā katrai sastāvdaļai tiek izmantotas 3 apvaddiodes, jaudas zudumi tiek samazināti līdz 5%, un ikgadējā elektroenerģijas ražošana tiek palielināta par aptuveni 2%. Tajā pašā laikā karstā punkta temperatūra samazinājās no 120 grādiem līdz 70 grādiem, un komponentu atteices līmenis samazinājās par 40%.

2. gadījums: 10MW fotoelektriskās spēkstacijas modernizācija ar pretreverso diožu
Spēkstacija sākotnēji nebija aprīkota ar pretreversām diodēm, un strāvas atpakaļplūsma starp sērijām izraisīja sistēmas efektivitātes zudumu par 8%, un katru gadu notiek 3–5 sadales kārbu izdegšanas negadījumi. Kombinatora kārbā uzstādot fotoelementu specifiskos pretreverso diožu moduļus, sistēmas efektivitāte tiek uzlabota par 5%, sadales kārbas atteices līmenis tiek samazināts līdz nullei, kā arī par 30% tiek samazinātas ekspluatācijas un apkopes izmaksas.