Selection of Bypass Diodes

Sélection des diodes de dérivation

La diode dans la boîte de jonction photovoltaïque est utilisée comme diode de dérivation pour prévenir l’effet de point chaud et protéger les composants.

Le choix des diodes de dérivation doit principalement suivre les principes suivants :

1. La capacité de tension de résistance est deux fois supérieure à la tension de fonctionnement inverse maximale ;

2. La capacité de courant est deux fois supérieure au courant de fonctionnement inverse maximal ;

3. La température de jonction doit être supérieure à la température réelle de jonction ;

4. Faible résistance thermique ;

5. Petite chute de pression.

La diode de dérivation est en état de coupure lorsque le composant fonctionne habituellement. À ce moment-là, il existe un courant inverse, le courant sombre, qui est généralement inférieur à 0,2 microampère. Le courant sombre réduit le courant aspiré par le composant, bien que de faible.
D’un point de vue idéal, chaque cellule photovoltaïque devrait être connectée à une diode de dérivation. Cela reste néanmoins très peu rentable en raison de l’impact du coût des diodes de dérivation, des pertes de courant sombre et de la présence de chute de tension en conditions de fonctionnement. De plus, la position de chaque cellule du module photovoltaïque est relativement concentrée. Ainsi, après avoir connecté les diodes correspondantes, il est nécessaire de fournir des conditions de dissipation thermique suffisantes pour ces diodes.
Il est donc généralement raisonnable d’utiliser une diode de dérivation pour protéger plusieurs groupes de batteries interconnectés. Cela réduit le coût de production des modules photovoltaïques et affecte négativement leurs performances. Si la puissance de sortie d’une chaîne de cellules diminue, la cellule de la série, y compris celles qui fonctionnent habituellement, sera isolée de l’ensemble du système de module PV grâce à la diode de dérivation. En conséquence, la puissance de sortie de l’ensemble du module photovoltaïque diminuera trop fortement à cause de la défaillance d’une cellule particulière.
En plus des problèmes ci-dessus, la connexion entre une diode de dérivation et sa diode de dérivation adjacente doit être prise en compte avec soin. En pratique, ces connexions sont soumises à certaines contraintes dues à des charges mécaniques et à des variations cycliques de température. Ainsi, lors de l’utilisation prolongée du module photovoltaïque, l’association mentionnée ci-dessus peut échouer en raison de la fatigue, entraînant une anomalie du module photovoltaïque.
De plus, l’effet de l’ombrage d’une cellule diffère de celui de la couverture de la moitié des deux cellules, donc lorsque l’ombrage est inévitable, essayez d’ombrer autant de cellules que possible, avec le moins d’ombres possible pour chaque cellule.
Dans la construction de modules solaires, les cellules individuelles sont connectées en série, appelées connexions série, pour obtenir des tensions système plus élevées. Une fois qu’une des tranches de batterie est bloquée (par exemple, branche d’arbre ou antenne, etc.), la batterie affectée ne fonctionne plus comme source d’énergie mais devient un consommateur d’énergie. Les autres batteries non bloquées continueront à passer du courant à travers elles, provoquant une forte perte d’énergie, des « points chauds » apparaîtront, voire des dommages à la batterie.
Pour éviter ce problème, des diodes de dérivation sont placées en parallèle sur une ou plusieurs piles connectées en série. Le courant de dérivation contourne la cellule bloquée et est transmis à travers la diode.
Lorsque la cellule fonctionne, la diode de dérivation est généralement coupée et n’a aucun effet sur le circuit ; s’il y a une cellule anormale dans le groupe cellulaire connectée en parallèle avec la diode de dérivation, le courant de ligne total sera déterminé par la cellule avec le courant minimal. Cela s’explique par la zone de blindage de​​La batterie détermine la taille actuelle. Si la tension de polarisation inverse est supérieure à la tension minimale de la tempête, la diode de dérivation est activée. À ce moment-là, la batterie de fonctionnement anormale est en court-circuit.

Le dommage causé par un point chaud est énorme, et l’effet de point brûlant est simple lorsque la centrale électrique du réseau de modules n’est pas entretenue. Par conséquent, éviter ou réduire l’impact négatif d’un point chaud sur le module est devenu essentiel dans la conception du module.
On peut voir que le point chaud signifie que le module est chauffé ou partiellement chauffé. En conséquence, les cellules du site chaud sont endommagées, réduisant la puissance du module et même entraînant la mise au rebut du module, réduisant sérieusement la durée de vie du module et créant des dangers cachés pour la sécurité de la production d’électricité et des autres centrales.
 

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