Beth yw swyddogaeth amddiffynnol deuodau mewn systemau storio ynni batri?

1, Amddiffyniad gwrth-wrthdroi codi tâl: "giât unffordd" sy'n rhwystro ôl-lif ynni
Mewn systemau storio ynni ffotofoltäig, gall paneli solar ollwng y batri i'r gwrthwyneb trwy'r gylched codi tâl yn y nos neu ar ddiwrnodau glawog oherwydd foltedd is na foltedd bws DC. Mae'r math hwn o ôl-lif ynni nid yn unig yn defnyddio pŵer batri, ond gall hefyd achosi i'r panel batri gynhesu neu hyd yn oed losgi allan. Ar y pwynt hwn, mae'r deuod codi tâl gwrth-wrthdro (fel deuod Schottky) sy'n gysylltiedig mewn cyfres yn y gylched codi tâl yn ffurfio ynysu corfforol trwy ei dargludedd un cyfeiriad: pan fydd foltedd y batri yn uwch na foltedd allbwn y bwrdd batri, mae'r deuod yn torri i ffwrdd yn awtomatig, gan rwystro'r llwybr cerrynt gwrthdro'n llwyr.

Gan gymryd gorsaf bŵer ffotofoltäig 20MW fel enghraifft, dim ond 0.3V yw cwymp foltedd ymlaen y deuod codi tâl gwrthdro a ddefnyddir, sydd 60% yn is na deuodau silicon traddodiadol. O dan amodau goleuo dyddiol o 10 awr, gall leihau colled ynni tua 12000kWh y flwyddyn. Yn bwysicach fyth, mae'r deuod yn cynnal nodweddion sefydlog o fewn ystod tymheredd eang o -40 gradd i+150 gradd, gan wrthsefyll effaith amgylcheddau eithafol megis diffeithdiroedd a llwyfandiroedd ar berfformiad dyfeisiau i bob pwrpas.

2, Atal Overvoltage: y "gard ymateb cyflym" ar gyfer siociau dros dro
Gall systemau storio ynni gynhyrchu gorfoltedd dros dro o gannoedd o folt yn ystod switsio gwefru, namau ar y grid, neu ergydion mellt. Mae deuodau TVS (Atal Foltedd Dros Dro) wedi dod yn ateb a ffafrir ar gyfer amddiffyn dyfeisiau sensitif fel MOSFETs a chynwysorau yn BMS (Systemau Rheoli Batri) oherwydd eu cyflymder ymateb picosecond. Pan fydd y foltedd yn uwch na'i foltedd dadelfennu, mae'r deuod TVS yn dargludo o fewn 10 ⁻¹ ² eiliad, gan glampio'r gorfoltedd i lefel ddiogel. Gall ei bŵer pwls brig gyrraedd sawl cilowat, sy'n ddigon i ymdopi â'r tonffurf ysgogiad 8/20 μ s a bennir yn safon IEC 61000-4-5.

Yn y data mesuredig o drawsnewidydd storio ynni penodol (PCS), ar ôl ffurfweddu deuodau TVS, gostyngodd pigyn foltedd y system yn ystod profion mellt o 1200V i 58V, a chynyddodd y gyfradd llwyddiant amddiffyn i 99.97%. Mae'n werth nodi bod y genhedlaeth newydd o ddeuodau TVS carbid silicon (SiC) yn lleihau'r foltedd clampio 30% ac yn crebachu'r cyfaint 50%, gan ddarparu datrysiad gwell ar gyfer dyfeisiau storio ynni dwysedd uchel.

3, Diogelu man poeth: "hollti deallus" ar gyfer modiwlau ffotofoltäig
Mewn araeau ffotofoltäig mawr, gall rhwystr lleol neu fethiant cydrannau achosi "effaith man poeth", gan achosi i dymheredd y celloedd solar cudd esgyn uwchlaw 200 gradd, gan arwain at losgi blwch cyffordd neu hyd yn oed tân. Mae'r deuod ffordd osgoi wedi'i gysylltu yn gyfochrog â dau ben llinyn y batri i sefydlu mecanwaith siyntio deallus: pan fydd foltedd allbwn cydran yn is na'r cydrannau eraill, mae'r deuod ffordd osgoi yn dargludo'n awtomatig, gan osgoi'r gydran ddiffygiol a sicrhau sefydlogrwydd pŵer allbwn cyffredinol yr arae.

Mae deuodau Schottky yn arddangos perfformiad rhagorol mewn amddiffyniad mannau poeth oherwydd eu strwythur lled-ddargludyddion metel unigryw. Dim ond 0.15-0.3V yw ei foltedd dargludiad ymlaen, sydd 50% yn is na deuodau cyffredin, a gellir ffurfio siyntio effeithiol ar hyn o bryd y dargludiad. Dangosodd prawf cymharol o orsaf bŵer ffotofoltäig 500kW, ar ôl defnyddio deuodau ffordd osgoi Schottky, fod cyfradd methiant y gydran a achosir gan smotiau thermol wedi gostwng o gyfartaledd o 2.3% y flwyddyn i 0.07%, a chynyddodd cynhyrchiad pŵer y system 1.8%.

4, Optimeiddio colledion switsh: y 'grym gyrru anweledig' ar gyfer trosi ynni effeithlon
Mewn trawsnewidwyr DC/DC a gwrthdroyddion systemau storio ynni, mae deuodau adfer cyflym (FRDs) yn lleihau colledion newid yn sylweddol trwy eu nodweddion adfer lefel nanosecond. Mae deuodau silicon traddodiadol yn cynhyrchu cerrynt adfer gwrthdro oherwydd ailgyfuniad cludwr lleiafrifol wrth newid o ddargludiad i doriad, gan arwain at fwy o wres yn y tiwb switsio. Trwy optimeiddio'r broses ddopio a strwythur y ddyfais, gall y deuod adfer cyflym leihau'r amser adfer gwrthdro i ddegau o nano-eiliadau a chynyddu'r amlder newid i dros 100kHz.

Gan gymryd gwrthdröydd storio ynni 1MW fel enghraifft, ar ôl mabwysiadu deuodau adfer cyflym, gostyngwyd y colledion newid 42%, a chynyddodd effeithlonrwydd y system o 96.2% i 97.8%. Wrth gymhwyso gorsafoedd gwefru cerbydau trydan, mae'r dechnoleg hon yn galluogi arbed ynni dyddiol o hyd at 15kWh fesul gorsaf, sy'n cyfateb i leihau allyriadau CO2 12 tunnell y flwyddyn. Yr hyn sydd hyd yn oed yn fwy gwerth edrych ymlaen ato yw bod deuodau carbid silicon (SiC) wedi cyflawni cymwysiadau masnachol, gyda thaliadau adfer gwrthdro wedi gostwng 90% o'i gymharu â dyfeisiau silicon, gan osod y sylfaen ar gyfer y genhedlaeth nesaf o ddyfeisiau storio ynni hynod effeithlon.

5, Cydweithrediad aml-senario: adeiladu system amddiffyn tri dimensiwn
Mae systemau storio ynni modern yn aml yn gofyn am ddeuodau lluosog i weithio gyda'i gilydd:

Cylched codi tâl: deuod gwefru gwrth-wrthdro + cyfuniad deuod TVS, ar yr un pryd yn cyflawni ynysu gwrthdro ac amddiffyniad gorfoltedd
Rheoli batri: Defnyddir deuodau Schottky ar gyfer cydbwyso cylchedau, tra bod deuodau carbid silicon yn gwneud y gorau o drawsnewid DC / DC
Rhyngweithio grid: Mae deuodau adfer cyflym yn gwella effeithlonrwydd gwrthdröydd, mae deuodau TVS yn sicrhau diogelwch cysylltiad grid
Mae achos dylunio system storio ynni math cynhwysydd yn dangos, trwy ddewis a gosodiad rhesymol, bod y cydrannau deuod wedi ymestyn MTBF (amser cymedrig rhwng methiannau) y system i 80000 awr, gan leihau costau gweithredu a chynnal a chadw 35%. Gyda datblygiad dyfeisiau storio ynni tuag at foltedd uchel a chynhwysedd mawr, mae tueddiad integreiddio a modiwleiddio deuodau yn dod yn fwyfwy amlwg. Er enghraifft, gall integreiddio TVS ac amrywyddion i'r un pecyn sglodion aml-haen wella dwysedd amddiffyn a chyflymder ymateb ymhellach.