Что такое обходной диод?

Обходной диод - это электронный компонент, обычно встроенный в массивы солнечных панелей для защиты затененных или слабых панелей от перегрева и возможного повреждения. Массивы солнечных панелей работают правильно, когда выходы всех отдельных панелей сбалансированы. Если одна или несколько панелей становятся затененными, слабыми или неработоспособными и больше не выдают этот средний выходной сигнал, в них возникает состояние перегрузки по току. Это приводит к появлению горячих точек в ячейках панелей, что приводит к падению общей эффективности матрицы и в конечном итоге приводит к тепловому разрушению неработающих панелей. Обходной диод - это простой и экономически эффективный метод предотвращения перегрева, поскольку он просто отключает поврежденную панель от цепи.

Когда солнечная панель подвергается воздействию солнечного света, она становится так называемой прямой смещением и передает свой выходной ток в определенном направлении. В темноте панель становится смещенной в обратном направлении, и ток может течь в противоположном направлении обратно в ячейки и рассеиваться в виде тепла. Эта ситуация решается с помощью схемы контроллера заряда, которая гарантирует, что никакая энергия, накопленная в батареях системы, не поступает обратно на панели ночью. Когда часть освещенного солнечного массива падает в тень или становится дефектной или слабой, возникает точно такое же состояние. Затененные панели перестают производить ток и становятся смещенными в обратном направлении.

Проблема с этим сценарием состоит в том, что остальная часть массива все еще проталкивает выходной ток в цепь в отличие от ночных условий, когда весь массив неактивен. В этой ситуации выходной ток течет обратно в бездействующую панель неконтролируемым образом. Это заставляет элементы рассеивать большое количество энергии в виде тепла, что приведет к перегреву и возможному тепловому разрушению панели. Дополнительным эффектом такого рода несбалансированной выходной мощности является общее падение эффективности из-за потери выходной мощности затененных ячеек и рабочего тока, рассеиваемого в виде тепла. Дешевый и простой способ преодоления ситуации такого типа - это вставка обходного диода через каждую панель.

Чтобы разрешить эту ситуацию, обходной диод помещают параллельно с каждой панелью и в обратном смещенном направлении с положительным выводом, прикрепленным к отрицательному выводу панели, и наоборот. Если панель функционирует правильно, диод остается смещенным в обратном направлении и по существу неактивным. Если панель затенена или иным образом не функционирует, она изменит свою полярность и начнет тянуть ток в противоположном направлении. При возникновении этого условия более простой путь потока, предлагаемый обходным диодом, будет втягивать рабочий ток вокруг неисправной панели обратно в цепь, эффективно защищая ее от перегрузки горячей точки.