Beth yw deuod gwrth-wrthdroi mewn system ynni solar?

一, Swyddogaeth graidd deuod gwrth-wrthdroi: "falf diogelwch" ar gyfer rheolaeth gyfredol un cyfeiriad
1. Atal gollyngiadau cefn y batri
Pan fydd yr arae celloedd solar yn stopio cynhyrchu trydan mewn amodau glawog, nos neu ddiffygiol, gall foltedd y pecyn batri fod yn uwch na foltedd yr arae batri, gan achosi i'r cerrynt lifo'n ôl i'r panel solar. Mae deuodau gwrthdro wedi'u cysylltu mewn cyfres mewn cylched, gan ddefnyddio eu dargludedd un cyfeiriad i ganiatáu i gerrynt lifo o'r bwrdd batri i'r batri yn unig, gan rwystro llif gwrthdro. Er enghraifft, mewn system ffotofoltäig annibynnol, os na osodir deuodau gwrth-wrthdroi, gall y pecyn batri barhau i ollwng trwy'r panel solar, nid yn unig yn achosi gwastraff ynni, ond hefyd yn achosi i'r panel solar gynhesu neu hyd yn oed losgi oherwydd gorlwytho cyfredol, gan fyrhau bywyd yr offer.
2. Atal ôl-lifiad presennol rhwng canghennau'r arae
Mewn gweithfeydd pŵer ffotofoltäig mawr, mae'r arae batri fel arfer yn cynnwys nifer o ganghennau cyfochrog. Oherwydd gwahaniaethau mewn dwyster goleuo a pherfformiad cydrannau ymhlith gwahanol ganghennau, efallai na fydd y foltedd allbwn yn gyson. Gall y cerrynt o'r gangen foltedd uchel lifo'n ôl i'r gangen foltedd isel, gan achosi gostyngiad yn y foltedd allbwn cyffredinol a hyd yn oed sbarduno'r "effaith fan poeth" - Gall cydrannau sy'n cael eu heffeithio gan yr ôl-lifiad gael eu difrodi oherwydd gorboethi lleol. Mae deuodau gwrthdro wedi'u cysylltu mewn cyfres ym mhob cangen i sicrhau bod cerrynt yn llifo o'r pen foltedd uchel i'r pen foltedd isel yn unig, gan osgoi ymyrraeth rhwng y canghennau. Er enghraifft, cynyddodd gorsaf bŵer ffotofoltäig 10MW effeithlonrwydd system 3% a chynhyrchiad pŵer blynyddol tua 300000 kWh trwy osod deuodau gwrthdro ym mhob cangen.
3. Diogelu ffordd osgoi ac atal rhediad thermol
Pan fydd cydrannau batri wedi'u cysgodi neu'n camweithio, gall eu foltedd allbwn ostwng yn sydyn, gan ddod yn "lwyth" yn y gylched. Ar y pwynt hwn, mae'r deuodau ffordd osgoi wedi'u cysylltu yn gyfochrog ar ddau ben y gydran yn dargludo, gan gylchdroi'r gydran ddiffygiol a chaniatáu i'r cerrynt barhau i lifo o amgylch y gydran, gan osgoi difrod i gydrannau arferol eraill oherwydd gorfoltedd. Er enghraifft, mewn gweithfeydd pŵer ffotofoltäig mewn ardaloedd anialwch, gall gorchudd tywod a llwch achosi gostyngiad yn effeithlonrwydd cynhyrchu pŵer rhai cydrannau. Gall deuodau ffordd osgoi ynysu cydrannau diffygiol yn gyflym ac atal rhediad thermol rhag lledaenu i'r arae gyfan.
2, Meini prawf dethol ar gyfer deuodau gwrthdroi: y grefft o gydbwyso perfformiad a chost
1. paru paramedr allweddol
Uchafswm cerrynt blaen (IF): Mae angen iddo fod yn fwy nag uchafswm cerrynt gweithredu'r system. Er enghraifft, mewn system ffotofoltäig 100kW, os yw'r cerrynt gweithredu uchaf yn 200A, mae angen dewis deuodau ag IF Mwy na neu'n hafal i 250A i gadw ymyl diogelwch.
Voltedd brig gwrthdro (VRRM): Mae angen iddo fod yn fwy na foltedd gwrthdroi uchaf y system. Mewn ardaloedd uchder uchel, oherwydd dwyster golau haul uchel, gall foltedd cylched agored y panel solar gyrraedd dros 1000V. Ar yr adeg hon, mae angen dewis deuodau gyda VRRM Mwy na neu'n hafal i 1200V.
Gostyngiad foltedd cadarnhaol (VF): yn effeithio'n uniongyrchol ar effeithlonrwydd y system. Mae VF deuodau unioni silicon traddodiadol tua 0.7V, tra gall VF deuodau Schottky fod mor isel â 0.3V. Mewn gweithfeydd pŵer mawr, gall defnyddio deuodau Schottky leihau colledion llinell yn sylweddol a chynyddu cynhyrchu pŵer.
2. Optimization deunydd a strwythurol
Deuod Adfer Cyflym (FRD): Yn addas ar gyfer cylchedau switsio amledd uchel, dim ond ychydig ddegau o nano-eiliadau y mae ei amser adfer yn ôl (trr) yn ei gymryd, a all leihau colledion newid. Mewn gwrthdroyddion ffotofoltäig sydd wedi'u cysylltu â'r grid, gall FRD wella effeithlonrwydd trosi i dros 98%.
Deuodau silicon carbid (SiC): a nodweddir gan ymwrthedd foltedd uchel, colled isel, a gwrthiant tymheredd uchel. Mewn amgylcheddau anialwch tymheredd uchel, gall tymheredd cyffordd deuodau SiC gyrraedd 175 gradd, sydd 50% yn uwch na deuodau silicon traddodiadol ac yn ymestyn oes offer yn sylweddol.
Dyluniad modiwlaidd: Gall integreiddio deuodau lluosog yn yr un pecyn symleiddio cynllun cylched a lleihau anwythiad parasitig. Er enghraifft, mae gan y modiwl deuod MDK250A1600V a lansiwyd gan frand penodol ostyngiad o 40% mewn cyfaint o'i gymharu â chydrannau arwahanol a chynnydd o 30% mewn effeithlonrwydd gosod.
3, Senario cymhwysiad nodweddiadol: Cwmpas llawn o'r sector cartref i'r sector diwydiannol a masnachol
1. System ffotofoltäig cartref
Mewn systemau ffotofoltäig to bach, mae deuodau gwrthdro fel arfer yn cael eu hintegreiddio y tu mewn i'r rheolydd ffotofoltäig. Er enghraifft, mae brand penodol o reolwr cartref 5kW yn defnyddio deuodau Schottky, y mae eu nodweddion VF isel yn cynyddu effeithlonrwydd system 1.5% ac yn cynyddu cynhyrchu pŵer blynyddol tua 200 gradd. Ar yr un pryd, gall swyddogaeth amddiffyn overvoltage adeiledig y rheolydd atal y deuod rhag torri i lawr oherwydd foltedd gwrthdroi uchel, gan ymestyn y cyfnod gwarant i 5 mlynedd.
2. Gweithfeydd pŵer ffotofoltäig diwydiannol a masnachol
Mewn gorsafoedd pŵer daear mawr, defnyddir deuodau gwrth-wrthdroi yn eang mewn offer allweddol megis blychau cyfuno a gwrthdroyddion. Er enghraifft, mae gorsaf bŵer ffotofoltäig 20MW yn mabwysiadu blwch combiner gyda modiwlau deuod integredig, sydd â lefel amddiffyn IP67 a all wrthsefyll amgylcheddau llym fel chwistrellu tywod a halen, ac mae ganddo ostyngiad o 60% yn y gyfradd fethiant o'i gymharu â dyluniadau traddodiadol. Yn ogystal, trwy fonitro tymheredd y deuod mewn-amser real, gall y system roi rhybudd cynnar o ddiffygion posibl ac osgoi cau i lawr heb ei gynllunio.
3. Cymwysiadau amgylcheddol arbennig
Mewn rhanbarthau hynod o oer (fel y Cylch Arctig), gall tymheredd isel achosi i VF deuod godi, gan effeithio ar effeithlonrwydd y system. Mae'r deuod Schottky tymheredd isel a ddatblygwyd gan frand penodol ond yn cynyddu VF 0.05V mewn - amgylchedd 40 gradd, gan sicrhau gweithrediad sefydlog y system o dan amodau eithafol. Mewn llwyfannau ffotofoltäig alltraeth, gall modiwlau deuod gyda haenau gwrth-cyrydu wrthsefyll cyrydiad dŵr môr a chael hyd oes o dros 25 mlynedd.
4, Safonau diwydiant a thueddiadau'r dyfodol: Mae iteriad technoleg yn gyrru uwchraddio diogelwch
1. Safonau cenedlaethol a gofynion ardystio
Mae'r "Cod Dylunio ar gyfer Gorsafoedd Pŵer Ffotofoltäig" Tsieineaidd (GB 50797-2012) yn nodi'n glir na ddylai cerrynt graddedig deuodau gwrthdro fod yn llai na 1.25 gwaith uchafswm cerrynt gweithredu'r system, ac ni ddylai'r foltedd graddedig fod yn llai na 1.5 gwaith yn fwy na foltedd uchaf y system. Yn ogystal, mae angen i'r cynnyrch basio ardystiadau rhyngwladol fel T Ü V ac UL i sicrhau cydymffurfiaeth â safonau gorfodol megis diogelwch a diogelu'r amgylchedd.
2. Tueddiadau mewn Deallusrwydd ac Integreiddiad
Yn y dyfodol, bydd deuodau gwrthdro yn datblygu tuag at ddeallusrwydd ac integreiddio. Er enghraifft, trwy fewnosod synwyryddion tymheredd a modiwlau cyfathrebu, gall deuodau uwchlwytho eu statws gweithio mewn-amser real i'r cwmwl, gan alluogi monitro o bell a gwneud diagnosis o namau. Ar yr un pryd, gall dylunio integredig gyda dyfeisiau pŵer megis MOSFETs a IGBTs leihau maint offer ymhellach a lleihau costau system.
3. Datblygiadau arloesol mewn deunyddiau a phrosesau newydd
Gydag aeddfedrwydd deunyddiau lled-ddargludyddion y drydedd genhedlaeth, disgwylir i deuodau gallium nitride (GaN) gael eu defnyddio'n eang yn y maes ffotofoltäig. Gellir byrhau ei amser adfer gwrthdro i lai na 10 nanoseconds, a gostyngir y golled newid 30% o'i gymharu â deuodau SiC, gan ddarparu cefnogaeth allweddol ar gyfer gwrthdroyddion ffotofoltäig effeithlon.