Quina diferència hi ha entre el díode de derivació i el díode anti-revers?

1, principi de funcionament: aplicació diferenciada de conductivitat unidireccional
Díode de bypass: un defensor actiu de l'efecte del punt calent
El díode de bypass es connecta en paral·lel invers als dos extrems del mòdul fotovoltaic, utilitzant la conductivitat unidireccional del díode per aconseguir una protecció tèrmica de punts. Quan la tensió de sortida d'un component disminueix a causa d'una obstrucció local, un mal funcionament o un envelliment, el díode condueix en la direcció cap endavant, curtcircuita el component defectuós i permet que el corrent passi per alt l'àrea problemàtica. Per exemple, un determinat mòdul fotovoltaic està format per 36 cèl·lules solars connectades en sèrie. Si un d'ells no pot generar electricitat a causa de l'ombra, la seva resistència equivalent augmentarà sobtadament i la tensió total del circuit en sèrie es concentrarà en aquesta cel·la, donant lloc a punts de calor d'-alta temperatura. En aquest punt, el díode de derivació paral·lel condueix, evitant la cel·la de la bateria defectuosa per evitar que es converteixi en una càrrega i consumeixi energia d'altres cèl·lules normals de la bateria. Al mateix temps, evita que el material d'embalatge es deformi o que la cèl·lula de la bateria s'esquerde a causa d'una temperatura excessiva dels components.

Díode anti-revers: bloquejador passiu del flux de corrent
Els díodes anti-revers es connecten en sèrie amb cadenes fotovoltaiques o caixes combinadores de CC, utilitzant conductivitat unidireccional per evitar el flux de corrent invers. Les seves funcions bàsiques inclouen:

Anti-retorn de la bateria: en un sistema fotovoltaic independent, quan els components no generen electricitat a la nit, el díode anti-revers pot bloquejar el flux invers del corrent de la bateria als components, evitant l'escalfament i el dany dels components;
Injecció mútua anti-cadena: en cadenes paral·leles, si una branca experimenta una disminució de la tensió de sortida a causa d'ombres o errors, el díode anti-revers pot bloquejar el corrent de la branca d'alta tensió per retornar a la branca de baixa tensió, evitant que la tensió de sortida general caigui. Per exemple, una central fotovoltaica conté 10 cordes. Si una cadena experimenta una disminució de la tensió de sortida a causa de la coberta de neu i no s'instal·la cap díode anti-revers, els corrents de les altres cordes formaran un corrent circulant a través de la cadena defectuosa, donant lloc a una pèrdua d'eficiència del sistema; Després d'instal·lar els díodes anti-revers, la cadena defectuosa s'aïlla i la tensió de sortida del sistema es manté estable.
2, Funció bàsica: divisió diferenciada del treball per al posicionament funcional
Díode bypass: doble garantia d'eficiència i seguretat
El valor fonamental dels díodes de bypass rau en el manteniment de l'eficiència de generació d'energia del sistema i la seguretat dels components. Les dades experimentals mostren que els components sense díodes de bypass poden reduir la potència de sortida en un 30% -50% quan estan parcialment obstruïts, i la temperatura del punt calent pot arribar als 150 graus, amenaçant seriosament la vida útil dels components; Després de configurar el díode de bypass, la pèrdua de potència es pot controlar dins del 5% i la temperatura del punt calent es pot reduir per sota dels 80 graus. A més, els díodes de bypass poden reduir el temps d'inactivitat del sistema causat per fallades dels components i millorar l'eficiència operativa.

Díode anti-revers: la pedra angular de l'estabilitat del sistema
La funció bàsica dels díodes anti-revers és mantenir l'estabilitat de la tensió del sistema i l'eficiència d'utilització de l'energia. A les grans centrals fotovoltaiques, les diferències de tensió entre les cadenes poden provocar un retorn de corrent, donant lloc als problemes següents:

Pèrdua d'energia: el corrent invers consumeix una generació d'energia efectiva, reduint l'eficiència global del sistema;
Danys a l'equip: el corrent invers a llarg termini pot provocar l'escalfament dels components, l'esgotament de la caixa de connexió i fins i tot un incendi;
Falla de monitorització: el flux de retorn actual pot interferir amb el judici precís del sistema de monitorització de l'estat dels components, augmentant la dificultat d'operació i manteniment.
Mitjançant la instal·lació de díodes anti-revers, el corrent invers es pot bloquejar eficaçment, assegurant que la tensió del sistema es mantingui estable dins del rang de disseny i millorant l'eficiència de la transferència d'energia i la fiabilitat dels equips.
3, Ubicació d'instal·lació: disseny diferenciat de la topologia del circuit
Díode de bypass: protecció a nivell de components
El díode de bypass sol estar integrat a la caixa de connexió del mòdul fotovoltaic i connectat en paral·lel invers amb la bateria. Depenent del disseny del component, cada component es pot configurar amb 1-3 díodes de bypass. Per exemple, un component de 60 cel·les de bateria pot utilitzar 2 díodes de bypass, cada díode protegint 30 cel·les de bateria; Si s'utilitzen 3 díodes, cadascuna de les quals protegeix 20 cel·les de bateria pot aïllar l'àrea de fallada més finament i reduir la pèrdua d'energia de les cèl·lules normals de la bateria.

Anti díode invers: protecció a nivell del sistema
Els díodes anti-inversions solen instal·lar-se a l'entrada de caixes combinadores de CC o inversors, connectats en sèrie al circuit de sortida de la cadena. A les grans centrals elèctriques, cada terminal de sortida de cadena pot estar equipat amb un díode anti-revers; A la caixa del combinador, diverses cadenes poden compartir un mòdul anti díode invers després de convergir per reduir costos i ocupació d'espai. Per exemple, una central fotovoltaica d'1 MW conté cadenes de 20 50kW, i es poden configurar 4 mòduls anti díode invers a la caixa combinadora, cada mòdul protegint 5 cadenes.

4, Criteris de selecció: Requisits diferenciats per a la concordança de paràmetres
Díode de bypass: la resistència a la tensió, el corrent i el rendiment tèrmic són factors clau
La selecció de díodes de bypass ha de complir els requisits de paràmetres següents:

Tensió de resistència inversa: ha de ser superior a 1,5 vegades la tensió de circuit obert del component. Per exemple, si la tensió de circuit obert d'un component és de 45 V, la tensió de resistència inversa del díode de bypass ha de ser superior o igual a 67,5 V;
Corrent directe: hauria de ser superior a 1,2 vegades el corrent de curt-circuit del component. Per exemple, si el corrent de curt-circuit d'un component és de 9 A, el corrent directe del díode de bypass ha de ser superior o igual a 10,8 A;
Resistència tèrmica i temperatura de la unió: cal tenir en compte l'ambient d'alta temperatura dins del component (generalment 20-30 graus més alt que la temperatura ambient) i triar díodes amb baixa resistència tèrmica i alta temperatura de la unió. Per exemple, si la temperatura interna d'un component pot arribar als 85 graus, la temperatura de la unió del díode ha de ser superior o igual a 125 graus;
Caiguda de pressió: com menor sigui la caiguda de pressió, menor serà la pèrdua de potència. Els díodes Schottky s'utilitzen habitualment en components de baixa-potència a causa de la caiguda de tensió (0,2-0,3 V), mentre que els díodes rectificadors de silici (caiguda de tensió de 0,7-1 V) són adequats per a components d'alta potència.
Díode anti-revers: la resistència a la tensió, el corrent i la dissipació de calor són el nucli
La selecció de díodes anti-revers ha de complir els requisits de paràmetres següents:

Tensió de resistència inversa: ha de ser superior al doble de la tensió de funcionament màxima del sistema. Per exemple, si la tensió de funcionament màxima d'un sistema és de 1000 V, la tensió de resistència inversa del díode anti-revers ha de ser superior o igual a 2000 V;
Corrent directe: ha de ser superior a 1,5 vegades el corrent de sortida màxim de la cadena. Per exemple, si el corrent de sortida màxim d'una determinada cadena és de 12 A, el corrent directe del díode anti-revers ha de ser superior o igual a 18 A;
Disseny de dissipació de calor: cal tenir en compte l'ambient d'alta temperatura dins de la caixa del combinador (generalment fins a 60-80 graus) i triar mòduls amb baixa resistència tèrmica i dissipadors de calor. Per exemple, la resistència tèrmica d'un determinat mòdul de díode anti-revers és de 0,5 graus /W, que pot reduir eficaçment la temperatura de la unió;
Caiguda de tensió i consum d'energia: com més baixa sigui la caiguda de tensió, major serà l'eficiència del sistema. La caiguda de tensió dels mòduls de díode anti-revers fotovoltaics dedicats pot ser tan baixa com 1,0-1,5 V, reduint el consum d'energia en un 20% -30% en comparació amb els mòduls ordinaris (1,5-2V).
5, Cas d'aplicació pràctica: manifestació típica del valor col·laboratiu
Cas 1: Optimització de díodes de bypass en una central fotovoltaica de 50MW
La central elèctrica es va dissenyar originalment amb un díode de bypass per component, però més tard es va descobrir que la pèrdua de potència encara arribava al 15% quan estava parcialment obstruïda. Mitjançant l'adopció d'un esquema d'ús de 3 díodes de derivació per component, la pèrdua de potència es redueix per sota del 5% i la generació d'energia anual augmenta aproximadament un 2%. Al mateix temps, la temperatura del punt calent va disminuir de 120 graus a 70 graus i la taxa de fallada dels components va disminuir un 40%.

Cas 2: Retrofit anti díode invers d'una central fotovoltaica de 10 MW
La central elèctrica no estava equipada originalment amb díodes anti-revers, i el flux de corrent entre les sèries va provocar una pèrdua d'eficiència del sistema del 8% i es produeixen 3-5 accidents d'esgotament de la caixa de connexió cada any. Mitjançant la instal·lació de mòduls de díode anti-revers fotovoltaics específics a la caixa combinadora, l'eficiència del sistema es millora un 5%, la taxa de fallada de la caixa de connexió es redueix a zero i els costos d'operació i manteniment es redueixen en un 30%.