Co to jest dioda obejściowa?

Dioda obejściowa to element elektroniczny zwykle wbudowany w układy paneli słonecznych w celu ochrony zacienionych lub słabych paneli przed przegrzaniem i potencjalnym uszkodzeniem. Tablice paneli słonecznych działają poprawnie, gdy wszystkie wyjścia poszczególnych paneli są zrównoważone. Jeśli jeden lub więcej paneli zostanie zacienionych, słabych lub przestanie działać i nie będzie już wytwarzać tej średniej mocy, powstaje w nich stan przetężenia. Ten stan prowadzi do gorących punktów w komórkach paneli, co powoduje spadek ogólnej wydajności macierzy i ostatecznie doprowadzi do termicznego zniszczenia nieoperacyjnych paneli. Dioda obejściowa jest prostą i opłacalną metodą unikania zmniejszania mocy wyjściowej przed przegrzaniem, ponieważ po prostu odcina dotknięty panel z obwodu.

Kiedy panel słoneczny jest wystawiony na działanie promieni słonecznych, staje się tak zwany skierowany do przodu i przesyła prąd wyjściowy w określonym kierunku. W ciemności panel ulega odwróceniu i prąd może przepływać z powrotem w kierunku przeciwnym do komórek i rozpraszany w postaci ciepła. Sytuację tę rozwiązuje zespół obwodów kontrolera ładowania, który zapewnia, że ​​energia zmagazynowana w akumulatorach systemowych nie przepływa z powrotem do paneli w nocy. Kiedy część oświetlonego układu słonecznego pada w cień, staje się wadliwa lub słaba, powstaje dokładnie ten sam stan. Zacienione panele przestają wytwarzać prąd i ulegają odwróceniu.

Problem w tym scenariuszu polega na tym, że reszta układu nadal przepycha prąd wyjściowy do obwodu, w przeciwieństwie do warunków nocnych, w których cały układ jest uśpiony. Ta sytuacja powoduje, że prąd wyjściowy płynie wstecz do nieaktywnego panelu w niekontrolowany sposób. Powoduje to, że komórki rozpraszają duże ilości energii w postaci ciepła, co doprowadzi do przegrzania i ewentualnego termicznego zniszczenia panelu. Dodatkowym efektem tego rodzaju niezrównoważonego wyjścia jest ogólny spadek wydajności z powodu utraty mocy wyjściowej zacienionych ogniw i prądu roboczego rozpraszanego jako ciepło. Tanim i prostym sposobem przezwyciężenia tego typu sytuacji jest umieszczenie diody obejściowej na każdym panelu.

Aby zaradzić tej sytuacji, dioda obejściowa jest umieszczona równolegle z każdym panelem i w przeciwnym kierunku, z dodatnim zaciskiem przymocowanym do ujemnego zacisku panelu i odwrotnie. Jeśli panel działa poprawnie, dioda pozostaje skierowana w przeciwną stronę i zasadniczo nieaktywna. Jeśli panel zostanie zacieniony lub w inny sposób przestanie działać, odwróci swoją polaryzację i zacznie pobierać prąd w przeciwnym kierunku. Gdy ten stan wystąpi, łatwiejsza droga przepływu oferowana przez diodę obejściową spowoduje przyciągnięcie prądu roboczego wokół uszkodzonego panelu z powrotem do obwodu, skutecznie chroniąc go przed przeciążeniem w gorącym punkcie.