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旁路二極管在光伏組件中的作用

2017年11月24日 16:41 作者: 用戶評(píng)論(0

  一、熱斑效應(yīng)

  一串聯(lián)支路中被遮蔽的太陽(yáng)電池組件,將被當(dāng)作負(fù)載消耗其他有光照的太陽(yáng)電池組件所產(chǎn)生的能量。被遮蔽的太陽(yáng)電池組件此時(shí)會(huì)發(fā)熱,這就是熱斑效應(yīng)。這種效應(yīng)能嚴(yán)重的破壞太陽(yáng)電池。有光照的太陽(yáng)電池所產(chǎn)生的部分能量,都可能被遮蔽的電池所消耗。為了防止太陽(yáng)電池由于熱斑效應(yīng)而遭受破壞,最好在太陽(yáng)電池組件的正負(fù)極間并聯(lián)一個(gè)旁路二極管,以避免光照組件所產(chǎn)生的能量被受遮蔽的組件所消耗。

  二、Bypass diode的作用:

  當(dāng)電池片出現(xiàn)熱斑效應(yīng)不能發(fā)電時(shí),起旁路作用,讓其它電池片所產(chǎn)生的電流從二極管流出,使太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)繼續(xù)發(fā)電,不會(huì)因?yàn)槟骋黄姵仄霈F(xiàn)問題而產(chǎn)生發(fā)電電路不通的情況。

  二、Bypass diode 選擇原則:

 ?。?、耐壓容量為最大反向工作電壓的兩倍;
? ? ? ? 2、電流容量為最大反向工作電流的兩倍;
? ? ? ? 3、結(jié)溫溫度應(yīng)高于實(shí)際結(jié)溫溫度;
? ? ? ? 4、熱阻??;
? ? ? ? 5、壓降小;

  三、實(shí)際結(jié)溫溫度測(cè)量方法:

  把組件放在75度烘箱中至熱穩(wěn)定,在二極管中通組件的實(shí)際短路電流,熱穩(wěn)定后(例如1h),測(cè)量二極管的表面溫度,根據(jù)以下公式計(jì)算實(shí)際結(jié)溫: Tj=Tcase + R*U*I

  其中R為熱阻系數(shù),由二極管廠家給出,Tcase是二極管表面溫度(用熱電偶測(cè)出),U是二極管兩端壓降(實(shí)測(cè)值),I為組件短路電流。計(jì)算出的Tj不能超過二極管規(guī)格書上的結(jié)溫范圍。

  四、旁路二極管對(duì)電路影響示意圖:

旁路二極管在光伏組件中的作用
?

  ? ?當(dāng)電池片正常工作時(shí),旁路二極管反向截止,對(duì)電路不產(chǎn)生任何作用;若與旁路二極管并聯(lián)的電池片組存在一個(gè)非正常工作的電池片時(shí),整個(gè)線路電流將由最小電流電池片決定,而電流大小由電池片遮蔽面積決定,若反偏壓高于電池片最小電壓時(shí),旁路二極管導(dǎo)通,此時(shí),非正常工作電池片被短路。
 五、每個(gè)旁路二極管并聯(lián)電池片數(shù)目的計(jì)算
1、旁路二極管電流容量最小應(yīng)為:I=4.73×2=8。46A
2、選用10SQ030型二極管最大返偏電壓為:VRRM=30vIAV=10AVF=0。55VTJ=-55-200℃
3、耐壓容量為30Ⅴ的旁路二極管最多可保護(hù)125×125電池片數(shù)目為:N=30/(2×0。513)≈29。24即最多可保護(hù)29片125×125電池片;
4、旁路二極管截止?fàn)顟B(tài)時(shí)存在反向電流,即暗電流,一般小于0。2微安;原則上每個(gè)電池片應(yīng)并聯(lián)一個(gè)旁路二極管,以便更好保護(hù)并減少在非正常狀態(tài)下無效電池片數(shù)目,但因?yàn)榕月范O管價(jià)格成本的影響和暗電流損耗以及工作狀態(tài)下壓降的存在,對(duì)于硅電池,每十五個(gè)電池片可并聯(lián)一個(gè)旁路二極管為最佳。

? ? Bypass diodes are not needed on 12 volt systems, optional on 24 volt, and should always be used on 36 volt or higher systems 遮蔽一個(gè)電池片與遮蔽兩塊電池片各一半的效果不同,所以遮蔽不可避免時(shí),盡量使遮蔽盡可能多的電池,每個(gè)電池盡可能少的陰影。
? ? ? 為了便于你的理解,這里先舉個(gè)通俗的例子說明:假如供電電壓一定為220V時(shí),若居民用電量增加,例如在用電高峰時(shí)的夏天,各家各戶空調(diào)、冰箱、電扇、電視機(jī)、電燈都開啟,電氣線路上的電流就增多,輸電導(dǎo)線上的“電壓降”就增加,使居民用戶的電壓降低到200V以下,用電器在低于額定電壓下的條件就不能正常工作了,甚至空調(diào)打不起來,電視圖像不穩(wěn)定了。。.。 反之到了重大節(jié)日的深夜,工廠放假,居民睡了,用電量很少,這時(shí)導(dǎo)線里通過的電流很小,它上面的“電壓降”很小,居民用戶處的電壓就超過220V,甚至可達(dá)到230V以上,這時(shí)你若起來開燈,由于外加電壓超過額定電壓甚多,用電器很容易被燒壞,特別是使用時(shí)間比較長(zhǎng)的電燈,有時(shí)燈絲一下就被燒斷了。。.。。 這都是“電壓降”大與小惹的禍??梢姡半妷航怠本褪请娏魍ㄟ^線路時(shí)損耗了電力,產(chǎn)生的電壓降落,稱為“電壓降”。

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( 發(fā)表人:何安淇 )

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