Нужны ли блокировочные диоды для солнечных батарей

В жилых солнечных батареях обходные диоды используются, когда панели соединены последовательно, чтобы предотвратить превращение затененной панели в большой резистор. Блокировочные диоды предотвращают возврат тока в панель (или серию панелей) параллельно нагрузке или другой серии панелей. Насколько я понимаю, они использовались в темные века (каламбур) солнечной энергии, когда люди сбрасывали электричество с панели прямо в аккумулятор и не хотели, чтобы ночью происходило обратное.

Установщики обычно устанавливают блокирующие диоды для фотоэлектрических панелей параллельно, например, со строковым инвертором?

Параллельная солнечная панель

Инвертор, очевидно, не выпрямляет ток, поэтому панели не могут получать питание от сети переменного тока, но меня беспокоит, например, если панель 1 находится под немного более высоким напряжением, чем панель 2, и некоторый ток вырабатывается в панели 1. в результате был потоплен Панелью 2.

В данном случае я работаю с «идентичными» панелями (один и тот же производитель и модель, и, вероятно, изготовленными примерно в одно и то же время на одном и том же предприятии).

Фотогальванический солнечный элемент — это диод, и он указывает не в ту сторону. Я не очень разбираюсь в сетевых инверторах, но если вы подключите солнечную панель напрямую к батарее без блокирующего диода, то солнечная панель будет разряжать батарею, когда солнце не светит.
@jameslarge Да, это фотодиод, что означает наличие обратного тока утечки, но сетевые инверторы не допускают обратного тока. Нет никакого запаса энергии.

Ответы (1)

Они необходимы. Если панель становится затененной, она считается ТЕМНОЙ. Если панель грязная, значит, она темная. Что происходит, так это то, что ваше производимое напряжение имеет ПУТЬ к другой панели. Диоды блокируют это действие, позволяя току течь только в одном направлении.

Эти блокирующие диоды, также называемые последовательными диодами или развязывающими диодами, гарантируют, что электрический ток течет только в одном направлении «ВЫХОД» последовательного массива к внешней нагрузке, контроллеру или батареям.

Причина этого заключается в том, чтобы предотвратить протекание тока, генерируемого другими параллельно подключенными фотоэлектрическими панелями в том же массиве, обратно через более слабую (заштрихованную) сеть, а также предотвратить разрядку или слив полностью заряженных батарей обратно через массив в ночное время. Поэтому, когда несколько солнечных панелей соединены параллельно, в каждой параллельно соединенной ветви следует использовать блокировочные диоды.

Выдержка выше отсюда ^

Подключение солнечных панелей/элементов

Насколько я понимаю, напряжение относительно безразлично к освещенности. Ток увеличивается пропорционально, но панель с меньшим количеством падающего света по-прежнему производит такое же напряжение (что я также проверил экспериментально). Вот почему я хочу знать, что на самом деле практикуют установщики при установке параллельных панелей (что я обновлю в своем вопросе, чтобы отразить это).
@HariGanti, ты проверял напряжение холостого хода? или вы измеряли напряжение под нагрузкой?
@jameslarge Это был Вок. У меня сейчас нет хорошей установки для нагрузочного тестирования, но я также протестировал Isc. Обе панели у меня были в пределах 5% от значений друг друга.
@HariGanti думает о своих солнечных элементах как о батареях. Последовательно вы увеличиваете напряжение, параллельно вы увеличиваете ток. Панель может иметь несколько ячеек, соединенных последовательно, чтобы получить желаемое напряжение, и, возможно, ячейки, соединенные параллельно, чтобы получить силу тока. Когда свет увеличивается, напряжение остается постоянным, а ток увеличивается. Тестирование с разомкнутой цепью или нагрузочное тестирование не изменит физику их работы. Под нагрузкой естественно небольшое падение напряжения, закон Ома. См. мою дополнительную ссылку в ответе выше.
@ Кен Я хорошо понимаю фотоэлектрический эффект, но думать о них как о батареях немного неточно. Я также понимаю, что делают диоды, но это решает проблему темнового тока через панель, которая связана с обратным током через диод. Панели могут брать электроэнергию ночью от аккумуляторов, если их просто подключить к ним, а не от микроинвертора. Тот факт, что панель производит меньший ток, не делает ее более низкоимпедансным путем для панели с более высоким током. Вот почему я не отметил это как принятый ответ.
@HariGanti На вашем изображении не установка микроинвертора, а центральный инвертор. Если бы вы использовали микроинвертор, вам не понадобились бы блокировочные диоды, об этом позаботится микроинвертор. Закороченная (даже разряженная) батарея разряжает хорошую батарею, так же как диод, потребляющий энергию от батарей, является шунтом. Я использовал эту аналогию, потому что ее достаточно легко понять, а не обсуждать напряжения пробоя диодов. На вашем изображении заштрихованная панель будет нагружать другую панель (вы потеряете производительность), блокирующий диод не позволяет этой нагрузке «видеть» другую панель.
Я полагаю, что терминология здесь довольно забавная. Технически инвертор представляет собой микроинвертор (на панели мощностью 250 Вт), но да, я использую его как инвертор строки. Хорошо бы уточнить. Обратный (или темновой) ток допускает не напряжение пробоя, а природа самого фотодиода. Поломка — это другое, как правило, очень плохое явление. Несмотря на это, остается открытым вопрос о том, широко ли используются блокировочные диоды в установках струнных инверторов.
Чтобы ответить на вопрос, да, блокировочные диоды все еще используются в параллельных панелях. Диоды повышают общую эффективность панели, находящейся под прямыми солнечными лучами, по сравнению с панелью, находящейся в тени, будут генерировать разные напряжения, поэтому, если блокирующие или изолирующие диоды не используются, часть мощности теряется на затененной панели. В последней системе, которую я установил, использовались микроинверторы на каждой панели. В целом стоимость была аналогична 1 большому инвертору, но теперь есть 15 инверторов, которые выходят из строя, преимуществом было меньше проводки и высокое выходное напряжение, поэтому перепады напряжения не были проблемой. С параллельными панелями нужны диоды.
@HariGanti в установках инвертора строки ответ: да, требуются блокирующие диоды, цель диодов - не только для разряда батареи, но и для частичной или темной панели в параллельной установке. Микроинверторы отличаются тем, что электроника фактически находится в этом блоке для обработки частичных и темных ситуаций, как и на каждой панели. Как прокомментировал выше Эд, он установил микроинверторы, и они до сих пор их используют. Микроинверторы преобразуют в переменный ток на панели и объединяют все на панели питания, тогда как другие методы объединяют панели [DC] и затем преобразуют в переменный ток в одной точке.
@HariGanti, чтобы закончить еще один момент - я видел исследования, которые показывают, что MicroInverters на самом деле на 3% менее эффективны, чем просто работа центральной системы.
@Ken Я считаю, что это очень сильно зависит от ваших настроек. В моем случае центральный инвертор намного дороже.
Нужны ли блокировочные диоды для солнечных батарей
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 7v