Sut mae deuodau yn gweithio mewn systemau adborth ynni?

一, Nodweddion technegol deuodau: y sail ffisegol ar gyfer adborth ynni
Mae deuod yn strwythur cyffordd PN a ffurfiwyd gan lled-ddargludydd math P a lled-ddargludydd math N, ac mae ei nodweddion craidd yn cynnwys:

Dargludedd uncyfeiriad: Yn dargludo pan fydd yn gogwyddo ymlaen (gyda foltedd dargludiad o tua 0.6-0.7V ar gyfer transistorau silicon a 0.2-0.5V ar gyfer deuodau Schottky), ac yn diffodd pan fo tueddiad gwrthdro (gyda dim ond cerrynt gollyngiadau gwrthdro lefel microampere yn bresennol).
Gallu newid cyflym: Mae amser adfer gwrthdro deuodau Schottky yn agos at sero, a gellir byrhau amser adfer deuodau silicon carbid (SiC) i lai na 10 nanoseconds.
Nodweddion gwrthiant foltedd a cherrynt: Gall deuodau gradd diwydiannol wrthsefyll miloedd o foltiau a bod â galluoedd ymwrthedd cerrynt dros dro sy'n fwy na channoedd o amperau.
Mae'r nodweddion hyn yn ei alluogi i gyflawni tair swyddogaeth graidd mewn systemau adborth ynni:

Cywiro: Y broses gychwynnol o drosi cerrynt eiledol yn gerrynt uniongyrchol i gael adborth ynni;
Cerrynt parhaus: Mewn cylchedau gyriant modur neu wrthdröydd, mae'n darparu llwybr cerrynt ar gyfer llwythi anwythol i atal pigau foltedd;
Diogelu: Ynysu foltedd gwrthdro i atal effaith ar offer ochr pŵer yn ystod y broses adborth ynni.
2, Senarios cais nodweddiadol: o gerbydau ynni newydd i storio ynni diwydiannol
1. System adfer ynni brecio cerbydau ynni newydd
Yn ystod y broses frecio cerbydau trydan, mae'r modur both olwyn yn newid o'r modd gyrru i'r modd cynhyrchu, gan gynhyrchu cerrynt eiledol tri-cam. Ar y pwynt hwn, mae'r bont unionydd deuod (sy'n cynnwys 6 deuod fel arfer) yn trosi pŵer AC yn bŵer DC, sydd wedyn yn cael ei hybu gan wrthdröydd a'i wefru i'r batri pŵer. Mae'r rhesymeg gweithio fel a ganlyn:

Energy management strategy: The brake controller dynamically adjusts the recovery intensity based on the battery SOC (remaining charge). When SOC>80%, canslo adferiad ynni; Pan SOC<70%, full power recovery occurs.
Gofynion dewis deuod: Defnyddiwch deuodau Schottky neu deuodau SiC gyda gostyngiad foltedd ymlaen isel i leihau colledion dargludiad. Er enghraifft, ar ôl defnyddio deuodau SiC Schottky mewn model car penodol, cynyddodd yr effeithlonrwydd adfer brecio 3% a chynyddodd yr ystod 5 cilomedr.
Dyluniad rheoli thermol: O dan amodau cyfredol uchel, dylai'r pecynnu deuod fabwysiadu strwythur gwrthiant thermol isel TO-247 neu DFN8 × 8, ynghyd â system oeri hylif i sicrhau tymheredd cyffordd o Llai na neu'n hafal i 150 gradd.
2. Uned adborth ynni ar gyfer trawsnewidwyr amledd diwydiannol
Yn ystod cyfnod arafiad offer megis codwyr a chraeniau, mae'r modur mewn cyflwr cynhyrchu, ac mae'r ynni trydanol a gynhyrchir yn cael ei fwydo'n ôl i'r cynhwysydd bws DC trwy bont unionydd deuod. Os oes gormod o egni, defnyddir y cyfuniad IGBT a deuod yn yr IPM (Modiwl Pŵer Deallus) i wrthdroi pŵer DC i bŵer AC a'i fwydo'n ôl i'r grid. Mae ei uchafbwyntiau technolegol yn cynnwys:

Cywiro effeithlon: gan ddefnyddio deuodau adfer cyflym (FRD) neu deuodau SiC, mae'r amser adfer yn y cefn yn cael ei fyrhau i 1/10 o diwbiau silicon traddodiadol, ac mae'r golled newid yn cael ei leihau 70%.
Rheoli cydamseru grid: Trwy ddefnyddio technoleg dolen gloi (PLL) cam, mae'r cerrynt adborth a'r foltedd grid yn cael eu cydamseru o ran amlder a chyfnod, gyda ffactor pŵer Mwy na neu'n hafal i 0.99.
Mecanwaith amddiffyn: Mae deuod TVS (atal foltedd dros dro) yn clampio pigau foltedd i atal difrod i offer a achosir gan ergydion mellt neu orfoltedd.
3. Trawsnewidydd deugyfeiriadol ar gyfer gorsaf bŵer storio ynni
Yn y senario o eillio brig grid pŵer, mae'r system storio ynni'n cyflawni newid rhyddhau tâl trwy drawsnewidwyr DC/DC deugyfeiriadol. Mae'r deuod yn chwarae rhan ddeuol yn y broses hon:

Modd codi tâl: Fel cydran unionydd, mae'n trosi pŵer AC yn bŵer DC a'i storio yn y batri;
Modd rhyddhau: Fel deuod olwyn rhydd, mae'n darparu llwybr cyfredol ar gyfer cylched y gwrthdröydd i sicrhau allbwn ynni llyfn.
Gan gymryd system storio ynni cynhwysydd 20 troedfedd fel enghraifft, mae ei BMS (System Rheoli Batri) yn defnyddio 1600-1800 TVS a deuodau Schottky ar gyfer cydbwyso batri, amddiffyniad gorfoltedd, a chysylltiad gwrth-wrthdroi. Ar ôl mabwysiadu deuodau Trench Schottky, cynyddodd effeithlonrwydd y system 0.4%, ac roedd arbedion pŵer blynyddol blwch sengl yn fwy na 1000 kWh.