Hvad er forskellen mellem bypass diode og anti reverse diode?

1, Arbejdsprincip: Differentieret anvendelse af ensrettet ledningsevne
Bypass diode: en aktiv forsvarer af hot spot-effekten
Bypass-dioden er tilsluttet omvendt parallelt med begge ender af det fotovoltaiske modul og udnytter diodens ensrettede ledningsevne til at opnå termisk pletbeskyttelse. Når en komponents udgangsspænding falder på grund af lokal obstruktion, funktionsfejl eller ældning, leder dioden i fremadgående retning, kortslutter den defekte komponent og tillader strømmen at omgå problemområdet. For eksempel er et bestemt solcellemodul sammensat af 36 solceller forbundet i serie. Hvis en af ​​dem ikke kan generere elektricitet på grund af skygge, vil dens ækvivalente modstand pludselig stige, og den samlede spænding i seriekredsløbet vil blive koncentreret om den celle, hvilket resulterer i høje-varmepunkter. På dette tidspunkt leder den parallelle bypass-diode og omgår den defekte battericelle for at forhindre, at den bliver en belastning og forbruger energi fra andre normale battericeller. Samtidig forhindrer det, at emballagematerialet deformeres, eller at battericellen revner på grund af for høj komponenttemperatur.

Anti reverse diode: en passiv blokering af strømtilbageløb
Anti reverse dioder er forbundet i serie med fotovoltaiske strenge eller DC-kombinationsbokse, der udnytter ensrettet ledningsevne for at forhindre omvendt strøm. Dens kernefunktioner omfatter:

Anti-batteri-tilbagestrømning: I et uafhængigt fotovoltaisk system, når komponenterne ikke genererer elektricitet om natten, kan anti-revers-dioden blokere den omvendte strøm af batteristrøm ind i komponenterne, hvilket undgår komponentopvarmning og beskadigelse;
Anti-streng gensidig injektion: Hvis en gren oplever et fald i udgangsspænding på grund af skygger eller fejl, kan anti-revers-dioden blokere strømmen fra højspændingsgrenen i at strømme tilbage til lavspændingsgrenen, hvilket forhindrer den samlede udgangsspænding i at falde. Eksempelvis indeholder et solcelleanlæg 10 strenge. Hvis en streng oplever et fald i udgangsspænding på grund af snedække, og der ikke er installeret en anti revers diode, vil strømmene fra de andre strenge danne en cirkulerende strøm gennem den defekte streng, hvilket resulterer i et tab af systemeffektivitet; Efter installation af anti reverse dioder, er den defekte streng isoleret, og systemets udgangsspænding forbliver stabil.
2, Kernerolle: Differentieret arbejdsdeling for funktionel positionering
Bypass diode: dobbelt garanti for effektivitet og sikkerhed
Kerneværdien af ​​bypass-dioder ligger i at opretholde systemets energiproduktionseffektivitet og komponentsikkerhed. Eksperimentelle data viser, at komponenter uden bypass-dioder kan reducere udgangseffekten med 30% -50%, når de er delvist blokerede, og hotspot-temperaturen kan nå over 150 grader, hvilket alvorligt truer komponenternes levetid; Efter konfiguration af bypass-dioden kan strømtabet kontrolleres inden for 5 %, og hotspot-temperaturen kan reduceres til under 80 grader. Derudover kan bypass-dioder reducere systemets nedetid forårsaget af komponentfejl og forbedre driftseffektiviteten.

Anti reverse diode: hjørnestenen i systemstabilitet
Kernefunktionen af ​​anti reverse dioder er at opretholde systemspændingsstabilitet og energiudnyttelseseffektivitet. I store fotovoltaiske kraftværker kan spændingsforskelle mellem strenge forårsage strømtilbageløb, hvilket fører til følgende problemer:

Energitab: Omvendt strøm forbruger effektiv strømproduktion, hvilket reducerer den samlede systemeffektivitet;
Beskadigelse af udstyr: Langtidsomvendt strøm kan forårsage komponentopvarmning, udbrænding af samledåser og endda brand;
Overvågningsfejl: Nuværende tilbagestrømning kan forstyrre overvågningssystemets nøjagtige bedømmelse af komponentstatus, hvilket øger vanskeligheden ved drift og vedligeholdelse.
Ved at installere anti-reverse dioder kan omvendt strøm effektivt blokeres, hvilket sikrer, at systemspændingen forbliver stabil inden for designområdet og forbedrer energioverførselseffektiviteten og udstyrets pålidelighed.
3, Installationssted: Differentieret layout af kredsløbstopologi
Bypass diode: Beskyttelse på komponentniveau
Bypass-dioden er normalt indbygget i solcellemodulets samledåse og tilsluttet omvendt parallelt med batteripakken. Afhængigt af komponentdesignet kan hver komponent konfigureres med 1-3 bypass-dioder. For eksempel kan en komponent med 60 battericeller bruge 2 bypass-dioder, hvor hver diode beskytter 30 battericeller; Hvis der bruges 3 dioder, kan hver beskyttende 20 battericeller isolere fejlområdet mere fint og reducere strømtabet for normale battericeller.

Anti reverse diode: systemniveaubeskyttelse
Anti reverse dioder er normalt installeret ved indgangen af ​​DC-kombinationsbokse eller invertere, forbundet i serie i strengens udgangskredsløb. I store kraftværker kan hver strengudgangsterminal være udstyret med en anti-omvendt diode; I kombinationsboksen kan flere strenge dele ét anti-omvendt diodemodul efter konvergering for at reducere omkostninger og pladsbelægning. For eksempel indeholder et 1MW fotovoltaisk kraftværk 20 50kW strenge, og der kan konfigureres 4 anti reverse diode moduler i kombinationsboksen, hvor hvert modul beskytter 5 strenge.

4, Udvælgelseskriterier: Differentierede krav til parametermatchning
Bypass diode: Spændingsmodstand, strøm og termisk ydeevne er nøglefaktorer
Valget af bypass-dioder skal opfylde følgende parameterkrav:

Omvendt modstå spænding: Den skal være større end 1,5 gange åben kredsløbsspænding for komponenten. Hvis f.eks. en komponents åbne kredsløbsspænding er 45V, skal den omvendte modstå spænding af bypassdioden være større end eller lig med 67,5V;
Fremadgående strøm: Den skal være større end 1,2 gange komponentens kortslutningsstrøm.- Hvis f.eks. en komponents kortslutningsstrøm- er 9A, skal bypassdiodens fremadstrøm være større end eller lig med 10,8A;
Termisk modstand og overgangstemperatur: Det er nødvendigt at overveje højtemperaturmiljøet inde i komponenten (normalt 20-30 grader højere end omgivelsestemperaturen), og vælge dioder med lav termisk modstand og høj overgangstemperatur. For eksempel, hvis den indre temperatur af en komponent kan nå 85 grader, skal diodeforbindelsestemperaturen være større end eller lig med 125 grader;
Tryktab: Jo lavere tryktab, jo mindre effekttab. Schottky-dioder bruges almindeligvis i komponenter med lav-effekt på grund af spændingsfald (0,2-0,3V), mens siliciumensretterdioder (spændingsfald 0,7-1V) er velegnede til komponenter med høj effekt.
Anti reverse diode: Spændingsmodstand, strøm og varmeafledning er kernen
Valget af antireversdioder skal opfylde følgende parameterkrav:

Omvendt modstå spænding: Den skal være større end det dobbelte af systemets maksimale driftsspænding. For eksempel, hvis den maksimale driftsspænding for et system er 1000V, skal den omvendte modstå spænding af anti-revers dioden være større end eller lig med 2000V;
Fremadgående strøm: Den skal være større end 1,5 gange strengens maksimale udgangsstrøm. For eksempel, hvis den maksimale udgangsstrøm for en bestemt streng er 12A, skal den fremadgående strøm af antireversdioden være større end eller lig med 18A;
Varmeafledningsdesign: Det er nødvendigt at overveje højtemperaturmiljøet inde i kombinationsboksen (normalt op til 60-80 grader), og vælge moduler med lav termisk modstand og køleplader. For eksempel er den termiske modstand af et bestemt anti-omvendt diodemodul 0,5 grader /W, hvilket effektivt kan reducere overgangstemperaturen;
Spændingsfald og strømforbrug: Jo lavere spændingsfald, jo højere er systemets effektivitet. Spændingsfaldet for fotovoltaiske dedikerede anti reverse diodemoduler kan være så lavt som 1,0-1,5V, hvilket reducerer strømforbruget med 20% -30% sammenlignet med almindelige moduler (1,5-2V).
5, Praktisk anvendelsessag: typisk manifestation af samarbejdsværdi
Case 1: Optimering af bypass-dioder i et 50MW solcelleanlæg
Kraftværket blev oprindeligt designet med én bypass-diode pr. komponent, men det blev senere opdaget, at strømtabet stadig nåede 15 %, når det var delvist blokeret. Ved at anvende en ordning med brug af 3 bypass-dioder pr. komponent reduceres effekttabet til under 5%, og den årlige strømproduktion øges med omkring 2%. Samtidig faldt hot spot-temperaturen fra 120 grader til 70 grader, og komponentfejlprocenten faldt med 40%.

Case 2: Anti reverse diode eftermontering af et 10MW fotovoltaisk kraftværk
Kraftværket var oprindeligt ikke udstyret med anti-revers-dioder, og den nuværende tilbagestrømning mellem serierne resulterede i et tab på 8% af systemets effektivitet, og 3-5 stikdåser udbrændte ulykker hvert år. Ved at installere solcellespecifikke anti-omvendte diodemoduler i kombinationsboksen forbedres systemets effektivitet med 5%, fejlraten for forbindelsesboksen reduceres til nul, og drifts- og vedligeholdelsesomkostningerne reduceres med 30%.