Co je obtoková dioda?

Obtoková dioda je elektronická součást obvykle zabudovaná do polí solárních panelů, která chrání stínované nebo slabé panely před přehřátím a potenciálním poškozením. Pole solárních panelů fungují správně, když jsou vyváženy všechny výstupy jednotlivých panelů. Pokud jeden nebo více panelů bude zastíněno, slabých nebo nefunkčních a již nebudou produkovat tento průměrný výstup, způsobí se v nich nadproudový stav. Tento stav vede k horkým bodům v buňkách panelů, což způsobuje pokles celkové účinnosti pole a nakonec povede k tepelné destrukci neprovozních panelů. Obtoková dioda je jednoduchý a nákladově efektivní způsob, jak zabránit tomu, aby snížený výstup způsobil přehřátí, protože jednoduše vypne postižený panel z obvodu.

Když je solární panel vystaven slunečnímu záření, stává se takzvaným předpětím a přenáší svůj výstupní proud ve specifickém směru. Ve tmě se panel stává obráceným předpětím a proud může protékat opačným směrem zpět do buněk a rozptylovat se jako teplo. Tato situace je vyřešena obvodem regulátoru nabíjení, který zajišťuje, že žádná energie uložená v systémových bateriích neteče zpět do panelů v noci. Když část osvětleného solárního pole spadne do stínu nebo se stane vadným nebo slabým, nastane přesně stejná podmínka. Stínované panely přestávají produkovat proud a jsou zpětně zkreslené.

Problém s tímto scénářem je v tom, že zbytek pole stále tlačí výstupní proud do obvodu, na rozdíl od nočních podmínek, kdy je celé pole nečinné. Tato situace vidí, že výstupní proud protéká zpět do spícího panelu nekontrolovaně. To způsobí, že buňky rozptylují velké množství energie jako teplo, což povede k přehřátí a eventuální tepelné destrukci panelu. Dalším účinkem tohoto druhu nevyváženého výstupu je celkový pokles účinnosti v důsledku ztráty výstupu stínovaných buněk a pracovního proudu rozptýleného jako teplo. Levným a jednoduchým způsobem, jak překonat tento typ situace, je vložení bypassové diody přes každý panel.

K vyřešení této situace je umístěna bypassová dioda paralelně s každým panelem a v obráceném předpjatém směru s kladným terminálem připojeným k zápornému terminálu panelů a naopak. Pokud panel funguje správně, dioda zůstává obráceně zkreslená a v podstatě spící. Pokud by panel byl zastíněn nebo jinak nefunkční, obrátí svou polaritu a začne odebírat proud v opačném směru. Když nastane tato podmínka, jednodušší cesta toku nabízená bypassovou diodou bude odebírat pracovní proud kolem vadného panelu zpět do obvodu, který je účinně chrání před přetížením horkým místem.