Hva er en forbikjøringsdiode?

En bypass-diode er en elektronisk komponent som typisk er innebygd i solcellepanelarrayer for å beskytte skyggelagte eller svake paneler mot overoppheting og potensiell skade. Solcellepanel-arrays fungerer som de skal når alle de individuelle panelets utganger er balanserte. Hvis ett eller flere paneler blir skyggelagte, svake eller ikke fungerer og ikke lenger produserer denne gjennomsnittlige effekten, forårsakes det en overstrømstilstand i dem. Denne tilstanden fører til hot spots i panelcellene som forårsaker et fall i den totale array-effektiviteten og vil til slutt føre til termisk ødeleggelse av de ikke-operative panelene. En bypass-diode er en enkel og kostnadseffektiv metode for å unngå redusert ytelse fra å forårsake overoppheting da den ganske enkelt kutter det berørte panelet ut av kretsen.

Når et solcellepanel blir utsatt for sollys, blir det det som kalles forspent fremover og overfører utgangsstrømmen i en bestemt retning. I mørket blir panelet omvendt partisk og strøm kan strømme i motsatt retning tilbake i cellene og bli spredt som varme. Denne situasjonen blir adressert av kretsene til ladekontrolleren som sikrer at ingen energi lagret i systembatteriene strømmer tilbake til panelene om natten. Når en del av en opplyst solcelleanordning faller i skygge eller blir mangelfull eller svak, oppstår nøyaktig samme tilstand. De skyggelagte panelene slutter å produsere strøm og blir omvendt partisk.

Problemet med dette scenariet er at resten av matrisen fremdeles skyver utgangsstrøm inn i kretsen i motsetning til nattforhold der hele matrisen er sovende. Denne situasjonen ser utstrømmen flyte bakover i det sovende panelet på en ukontrollert måte. Dette får cellene til å spre store mengder energi som varme som vil føre til overoppheting og eventuell termisk ødeleggelse av panelet. En ekstra effekt av denne typen ubalansert produksjon er et samlet fall i effektivitet på grunn av tapet av de skyggelagte cellene og arbeidsstrømmen som blir spredt som varme. En billig og enkel måte å overvinne denne typen situasjoner er å sette inn en bypassdiode over hvert panel.

For å adressere denne situasjonen plasseres en bypass-diode parallelt med hvert panel og i en omvendt partisk retning med sin positive terminal festet til panelets negative terminal og vice versa. Hvis panelet fungerer som det skal, forblir dioden omvendt partisk og i hovedsak sovende. Hvis panelet blir skyggelagt eller på annen måte ikke-funksjonelt, vil det reversere polariteten og begynne å trekke strøm i motsatt retning. Når denne tilstanden oppstår, vil den enklere strømningsveien som bypassdioden tilbyr, trekke arbeidsstrømmen rundt det defekte panelet tilbake i kretsen og effektivt beskytte den mot en overbelastning av et varmt sted.