バイパスダイオードとは

バイパスダイオードは、通常、日陰または弱いパネルを過熱や潜在的な損傷から保護するために、ソーラーパネルアレイに組み込まれている電子部品です。 ソーラーパネルアレイは、個々のパネル出力がすべてバランスが取れている場合に適切に機能します。 1つまたは複数のパネルが影付き、弱体化、または動作不能になり、この平均出力が生成されなくなると、それらのパネルで過電流状態が発生します。 この状態は、パネルセル内のホットスポットにつながり、アレイ全体の効率の低下を引き起こし、最終的には動作しないパネルの熱破壊につながります。 バイパスダイオードは、影響を受けるパネルを回路から切り離すだけなので、出力の低下が過熱を引き起こすのを避けるためのシンプルで費用対効果の高い方法です。

太陽電池パネルが太陽光にさらされると、順方向バイアスと呼ばれるものになり、特定の方向に出力電流を伝送します。 暗闇では、パネルは逆バイアスになり、電流は反対方向に流れてセルに戻り、熱として放散されます。 この状況は、夜間にシステムバッテリーに蓄積されたエネルギーがパネルに逆流しないようにする充電コントローラーの回路によって対処されます。 照らされた太陽電池アレイの一部が影に落ちたり、欠陥または弱くなった場合、まったく同じ状態が発生します。 影付きのパネルは電流の生成を停止し、逆バイアスになります。

このシナリオの問題は、アレイ全体が休止している夜間の条件とは異なり、アレイの残りの部分がまだ回路に出力電流をプッシュしていることです。 この状況では、出力電流が制御されない方法でドーマントパネルに逆流します。 これにより、セルは大量のエネルギーを熱として放散し、過熱し、パネルの最終的な熱破壊につながります。 この種の不均衡な出力の追加の効果は、影付きセルの出力の損失と熱として消費される動作電流による効率の全体的な低下です。 このタイプの状況を克服する安価で簡単な方法は、各パネルにバイパスダイオードを挿入することです。

この状況に対処するには、バイパスダイオードを各パネルと並列に、逆バイアス方向に配置し、その正端子をパネルの負端子に接続し、逆も同様です。 パネルが正常に機能している場合、ダイオードは逆バイアスのままで、基本的に休止状態です。 パネルに影が付いたり、機能しなくなったりすると、極性が反転し、反対方向に電流が流れ始めます。 この状態が発生すると、バイパスダイオードによって提供される簡単なフローパスにより、障害のあるパネルの周囲の動作電流が回路に戻り、ホットスポットの過負荷から効果的に保護されます。