Beth yw rôl deuodau mewn paneli solar?

一, Deuod Ffordd Osgoi: y "diffoddwr tân" o effaith man poeth
1. y mecanwaith dinistriol o effaith man poeth
Pan fydd dail, llwch neu gysgodion yn rhwystro rhai celloedd solar mewn modiwlau ffotofoltäig, ni all yr ardal sydd wedi'i rhwystro gynhyrchu trydan ac yn lle hynny mae'n dod yn llwyth yn y gylched. Ar y pwynt hwn, mae'r cerrynt a gynhyrchir gan gelloedd batri dirwystr yn cael ei orfodi i lifo drwy'r ardal rwystr, gan achosi cynnydd sydyn yn y tymheredd lleol (hyd at 200 gradd neu uwch), gan ffurfio "man poeth". Gall effaith man poeth hirdymor achosi llosgi celloedd, heneiddio deunyddiau pecynnu, a hyd yn oed tân, sef un o brif achosion methiant system ffotofoltäig.
2. egwyddor amddiffyn deuod ffordd osgoi
Mae'r deuod dargyfeirio wedi'i gysylltu mewn cyfochrog gwrthdro ar ddau ben llinyn y batri, ac mae ei resymeg gweithio fel a ganlyn:
Cyflwr arferol: Pan fydd y gell batri yn cynhyrchu trydan, mae'r deuod mewn cyflwr torri cefn ac nid yw'n cael unrhyw effaith ar y gylched;
Cyflwr annormal: Pan fydd llinyn batri penodol yn profi gostyngiad mewn foltedd oherwydd rhwystr neu gamweithio, mae'r deuod yn ffurfio tuedd ymlaen ac yn dargludo, gan gylchdroi llinyn y batri diffygiol yn fyr a chaniatáu i gerrynt osgoi'r ardal sydd wedi'i difrodi, gan sicrhau bod llinynnau batri arferol eraill yn parhau i gynhyrchu trydan.
3. Optimization dylunio mewn arfer diwydiant
Cyfluniad maint deuod: Mewn theori, dylid cysylltu pob cell batri yn gyfochrog ag un deuod, ond oherwydd cyfyngiadau cost a gostyngiad mewn foltedd, mewn peirianneg ymarferol, mae un deuod fel arfer wedi'i ffurfweddu bob 15-24 celloedd batri. Er enghraifft, mae modiwl batri 72 cell yn aml yn defnyddio dull tair rhan o "24+24+24", gyda phob 24 cell wedi'i gysylltu ochr yn ochr â deuod Schottky (fel SB5100, gwrthsefyll foltedd 100V, cerrynt 5A).
Dewis deunydd colled isel: Gall deuodau Schottky leihau colled pŵer oherwydd eu gostyngiad mewn foltedd ymlaen sylweddol is (0.1-0.2V) o'i gymharu â deuodau silicon cyffredin (0.7V). Wedi'i gyfrifo ar 10A cyfredol, mae colled pŵer blynyddol deuodau Schottky yn cael ei leihau tua 5256Wh o'i gymharu â deuodau silicon (a gyfrifir yn seiliedig ar 5 awr o heulwen y dydd a 365 diwrnod).
Tuedd dylunio integredig: Mae modiwlau ffotofoltäig modern yn integreiddio deuodau osgoi i flychau cyffordd ac yn cyflawni cysylltiadau dibynadwyedd uchel trwy brosesau weldio awtomataidd. Er enghraifft, mae blwch cyffordd smart gwneuthurwr blaenllaw yn defnyddio technoleg mowntio wyneb (SMT) i leihau'r ymwrthedd cyswllt rhwng y deuod a'r bwrdd cylched i lai na 0.5m Ω a rheoli'r cynnydd tymheredd o fewn 10 gradd.
2, Deuod codi tâl gwrthdro: "falf unffordd-" ar gyfer rhyddhau yn ystod y nos
Yr angen i atal codi tâl gwrthdro
Yn absenoldeb amodau golau (fel gyda'r nos), gall foltedd y panel solar fod yn is na foltedd y batri, gan achosi cerrynt i lifo'n ôl o'r batri i'r panel, gan arwain at y problemau canlynol:
Colli ynni: Defnydd annilys o bŵer batri;
Gwresogi cydran: Mae cerrynt ôl-lifo yn achosi i dymheredd y bwrdd batri godi, gan gyflymu heneiddio'r deunydd pecynnu;
Risg tân: Gall codi tâl gwrthdro hirdymor achosi gollyngiad arc y tu mewn i'r blwch cyffordd, gan arwain at dân.
2. mecanwaith gweithio deuod codi tâl gwrthdroi
Mae'r deuod codi tâl gwrthdro wedi'i gysylltu mewn cyfres i'r cyfeiriad ymlaen i derfynell allbwn y bwrdd batri. Mae ei ddargludedd un cyfeiriad yn sicrhau mai dim ond o'r bwrdd batri i'r llwyth neu'r batri y gall cerrynt lifo, gan rwystro'r llwybr cerrynt gwrthdro'n llwyr. Er enghraifft, mewn system ffotofoltäig annibynnol, gall cysylltu deuod 1N5408 (gwrthsefyll foltedd 800V, cerrynt 3A) mewn cyfres â therfynell allbwn panel solar 100W atal cerrynt ôl-lif batri 24V yn effeithiol.
3. Esblygiad Atebion Diwydiant
Integreiddio rheolyddion: Yn gyffredinol, mae rheolwyr ffotofoltäig modern wedi adeiladu- mewn swyddogaethau gwrth-godi tâl (fel rheolwyr MPPT), sy'n cyflawni codi tâl gwrthdro di-golled trwy diwbiau newid MOSFET, gan wella effeithlonrwydd o fwy na 3% o'i gymharu â datrysiadau deuod traddodiadol.
Arloesedd materol: Mae deuodau silicon carbid (SiC) Schottky yn disodli deuodau silicon yn raddol oherwydd eu gostyngiad mewn foltedd blaen uwch-isel (0.3V) a sefydlogrwydd tymheredd uchel (tymheredd cyffordd hyd at 200 gradd). Er enghraifft, gall deuod codi tâl gwrthdro SiC gwneuthurwr penodol barhau i gynnal effeithlonrwydd trosi o 98% ar 100 gradd, sydd 15% yn uwch na deuodau silicon.
3, Mae manteision cynhwysfawr deuodau mewn systemau ffotofoltäig
1. Gwella effeithlonrwydd cynhyrchu pŵer
Trwy osgoi'r effaith fan poeth trwy deuodau ffordd osgoi, gellir cynyddu cynhyrchu pŵer modiwlau ffotofoltäig 20% ​​-30% o dan amodau sydd wedi'u rhwystro'n rhannol. Gan gymryd gorsaf bŵer ffotofoltäig 1MW fel enghraifft, gall y cynhyrchiad pŵer blynyddol gynyddu 180000 i 270000 kWh. Wedi'i gyfrifo ar bris o 0.5 yuan / kWh, gall y refeniw blynyddol gynyddu 90000 i 135000 yuan.
2. oes system estynedig
Mae'r deuod codi tâl gwrthdro yn rheoli cynnydd tymheredd y bwrdd batri yn y nos o fewn 5 gradd, gan leihau cyfradd heneiddio'r deunydd pecynnu (EVA) 50% ac ymestyn oes y gydran o 25 mlynedd i dros 30 mlynedd.
3. Lleihau costau gweithredu a chynnal a chadw
Mae'r dyluniad deuod integredig yn lleihau amlder archwiliadau llaw. Er enghraifft, mae gorsaf bŵer ffotofoltäig sy'n defnyddio blwch cyffordd deallus yn lleihau'r gyfradd fethiant mannau poeth 80% o'i gymharu ag atebion traddodiadol, ac yn lleihau'r gost gweithredu a chynnal a chadw blynyddol cyfartalog o 0.02 yuan / W.
4, Tueddiadau a Heriau'r Diwydiant
1. Cyfeiriad uwchraddio technolegol
Deuod deallus: integreiddio synwyryddion tymheredd a chylchedau gyrru i gyflawni monitro amser real ac addasiad deinamig o dymheredd cyffordd deuod;
Cymhwyso deunyddiau bandgap eang: Mae deuodau GaN yn darparu datrysiadau colled isel iawn ar gyfer systemau ffotofoltäig foltedd uchel uwchlaw 600V oherwydd eu cyflymder newid picosecond;
Dyluniad modiwlaidd: Integreiddio deuodau, ffiwsiau, ac amddiffynwyr ymchwydd i fodiwlau bach i symleiddio dyluniad system a gwella dibynadwyedd.
2. Heriau rheoli costau
Er gwaethaf perfformiad rhagorol deuodau SiC, mae eu cost yn dal i fod 3-5 gwaith yn fwy na dyfeisiau sy'n seiliedig ar silicon. Mae'r diwydiant yn lleihau costau drwy'r sianeli canlynol:
Cynhyrchu wafferi 8 modfedd: lleihau cost sglodion deuod SiC 40%;
Cyflymiad amnewid domestig: Mae gweithgynhyrchwyr Tsieineaidd wedi cyflawni cyfran o'r farchnad ryngwladol o 40% ym maes deuod TVS, a disgwylir y bydd cyfradd leoleiddio deuodau ffordd osgoi yn fwy na 60% erbyn 2025.