Vad är en förbikopplingsdiod?
En förbikopplingsdiod är en elektronisk komponent som vanligtvis är inbyggd i solpaneluppsättningar för att skydda skuggade eller svaga paneler från överhettning och potentiella skador. Solpaneluppsättningar fungerar korrekt när alla enskilda paneler utgångar är balanserade. Om en eller flera paneler blir skuggade, svaga eller inoperativa och inte längre ger denna genomsnittliga utgång, orsakas ett överströmstillstånd i dem. Detta tillstånd leder till heta ställen i panellcellerna vilket orsakar en minskning av den totala arrayeffektiviteten och kommer så småningom att leda till termisk förstörelse av de icke-operativa panelerna. En förbikopplingsdiod är en enkel och kostnadseffektiv metod för att undvika minskad produktion från att orsaka överhettning eftersom den helt enkelt skär den drabbade panelen ur kretsen.
När en solpanel utsätts för solljus, blir det det som kallas förspänd framåt och överför dess utgångsström i en specifik riktning. I mörkret blir panelen omvänt förspänd och strömmen kan strömma i motsatt riktning tillbaka in i cellerna och spridas som värme. Denna situation hanteras av kretsarna för laddningsstyrenheten som säkerställer att ingen energi lagrad i systembatterierna flyter tillbaka till panelerna på natten. När en del av en upplyst soluppsättning faller i skugga eller blir defekt eller svag, uppstår exakt samma tillstånd. De skuggade panelerna slutar producera ström och blir omvända partiska.
Problemet med detta scenario är att resten av matrisen fortfarande driver utström in i kretsen till skillnad från nattförhållanden där hela matrisen är vilande. Denna situation ser utströmmen flyta bakåt in i den vilande panelen på ett okontrollerat sätt. Detta får cellerna att sprida stora mängder energi som värme vilket kommer att leda till överhettning och eventuell termisk förstörelse av panelen. En ytterligare effekt av denna typ av obalanserad utgång är en total minskning av effektiviteten på grund av förlusten av de skuggade cellernas utgång och arbetsström som sprids som värme. Ett billigt och enkelt sätt att övervinna denna typ av situation är att införa en bypassdiod över varje panel.
För att hantera denna situation placeras en förbikopplingsdiod parallellt med varje panel och i en omvänd partisk riktning med dess positiva terminal ansluten till panelernas negativa terminal och vice versa. Om panelen fungerar korrekt förblir dioden omvänt förspänd och väsentligen vilande. Om panelen blir skuggad eller på annat sätt icke-funktionell kommer den att vända sin polaritet och börja dra ström i motsatt riktning. När detta tillstånd uppstår, kommer den enklare flödesvägen som erbjuds av förbikopplingsdioden att dra arbetsströmmen runt den felaktiga panelen tillbaka till kretsen och effektivt skydda den från en överbelastning av het plats.