バイパスダイオードの選択

バイパスダイオードの選択

太陽光発電ジャンクションボックス内のダイオードは、ホットスポット効果を防ぎ、コンポーネントを保護するためのバイパスダイオードとして使用されます。

バイパスダイオードの選択は、主に次の原則に従う必要があります。

1.耐電圧容量は最大逆動作電圧の2倍です。

2.電流容量は最大逆動作電流の2倍です。

3.接合部温度は実際の接合部温度よりも高くなければなりません。

4.熱抵抗が小さい。

5.圧力降下が小さい。

バイパスダイオードは、コンポーネントが通常動作しているときはカットオフ状態になります。このとき、暗電流である逆電流があり、これは一般に0.2マイクロアンペア未満です。暗電流は、少量ではありますが、コンポーネントによって引き出される電流を低減します。
理想的な観点から、各太陽電池はバイパスダイオードに接続する必要があります。それでも、バイパスダイオードのコスト、暗電流損失、および動作条件下での電圧降下の存在の影響により、非常に不経済です。さらに、太陽光発電モジュールの各セルの位置は比較的集中している。したがって、対応するダイオードを接続した後、これらのダイオードに十分な放熱条件を提供する必要があります。
したがって、バイパスダイオードを使用して、相互接続された複数のバッテリグループを保護することは一般的に合理的です。これにより、PVモジュールの製造コストが削減され、その性能に悪影響を及ぼします。一連のセルの出力電力が低下すると、バイパスダイオードにより、通常動作するセルを含む直列のセルがPVモジュールシステム全体から絶縁されます。その結果、特定のセルの故障により、太陽光発電モジュール全体の出力電力が大幅に低下します。
上記の問題に加えて、バイパスダイオードとそれに隣接するバイパスダイオードの間の接続は慎重に検討する必要があります。実際には、これらの接続は機械的負荷と周期的な温度変化によるストレスを受けます。そのため、太陽電池モジュールの長期使用中に、疲労により上述した関連付けが故障し、太陽光発電モジュールの異常が生じることがある。
また、1つのセルをシェーディングする効果は、2つのセルの半分をカバーする効果とは異なるため、シェーディングが避けられない場合は、セルごとにできるだけ少ないシャドウで、できるだけ多くのセルをシェーディングするようにしてください。
ソーラーモジュールの構築では、個々のセルを直列に接続、いわゆる直列接続して、より高いシステム電圧を実現します。バッテリースライスの1つがブロックされると(たとえば、木の枝やアンテナなど)、影響を受けるバッテリーは電源として機能しなくなり、エネルギー消費者になります。ブロックされていない他のバッテリーは引き続き電流を流し、高いエネルギー損失を引き起こし、「ホットスポット」が現れ、さらにはバッテリーの損傷を引き起こします。
この問題を回避するために、バイパスダイオードは直列に接続された1つまたは複数のバッテリーに並列に配置されます。バイパス電流はブロックされたセルをバイパスし、ダイオードを通過します。
セルが動作しているとき、バイパスダイオードは通常遮断され、回路に影響を与えません。バイパスダイオードと並列に接続されたセルグループに異常なセルがある場合、ライン電流全体が最小電流のセルによって決定されます。これは、シールド領域が​​バッテリーが現在のサイズを決定します。逆バイアス電圧がストームの最小電圧よりも高い場合、バイパスダイオードがオンになります。このとき、異常動作中のバッテリーは短絡します。

ホットスポットの害は非常に大きく、モジュールアレイ発電所がメンテナンスされていない場合、バーニングスポット効果は簡単です。したがって、ホットスポットがモジュールに及ぼす悪影響を回避または軽減することは、モジュール設計において不可欠になっています。
ホットスポットは、モジュールが加熱されているか、部分的に加熱されていることを意味することがわかります。その結果、高温サイトのセルが損傷し、モジュールの電力出力が低下し、モジュールが廃棄され、モジュールの耐用年数が大幅に短縮され、発電やその他の発電所の安全性に隠れた危険が生じます。
 

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