Af hverju þurfa sólarrafhlöður framhjáhlaupsdíóða?

一, Hot spot effect: „ósýnilegi morðinginn“ ljóskerfa
1. Myndunarkerfi heitra blettaáhrifa
Þegar ein eða hópur af sólarsellum í sólarrafhlöðu getur ekki framleitt rafmagn vegna hindrunar (eins og laufa, fuglaskíts, byggingarskugga), mengunar eða skemmda, mun innra viðnám hennar aukast verulega og verða að „álagi“ í raðrásinni. Á þessum tímapunkti mun straumurinn sem myndast af öðrum venjulega virkum rafhlöðufrumum halda áfram að fara í gegnum gallaða svæðið, sem veldur því að staðbundinn hitastig hækkar hratt yfir 200 gráður og myndar "heitan reitur". Þetta háa hitastig flýtir ekki aðeins fyrir öldrun rafhlöðufrumna, heldur getur það einnig valdið því að íhlutir eins og tengikassa og bakplötur brenna út og jafnvel leiða til elds.
2. Keðjuverkun af heitum blettiáhrifum
Orkutap: Rafmagnsnýtni sólarsellanna á heita reitsvæðinu minnkar í núll og það mun eyða orku annarra venjulegra sólarsellna, sem leiðir til 10% -30% lækkunar á framleiðsluafli alls íhlutsins.
Niðurbrot efnis: Hátt hitastig veldur niðurbroti EVA filmu, bakplötu og annarra efna, losar skaðlegar lofttegundir og styttir líftíma íhluta.
Hætta á hrun í kerfum: Í stórum ljósavirkjum geta hitapunktaáhrifin valdið bilun í fossum sem leiðir til lokunar á öllu fylkinu.
2, Bypass díóða: fullkominn lausn fyrir heitur blettáhrif
1. Vinnuregla: "Intelligent shunt" fyrir núverandi
Hjáveitu díóðan er venjulega tengd í öfugri samsíða í báðum endum rafhlöðustrengsins og kjarnahlutverk hennar er að ná skynsamlegri skiptingu á straumleiðinni í gegnum kraftmikla leiðni og stöðvun:
Venjulegt vinnuástand: Þegar allar rafhlöður eru að framleiða rafmagn á venjulegan hátt er díóðan í öfugu stöðvunarástandi og hefur engin áhrif á hringrásina.
Bilunarástand: Þegar röð rafhlöðufrumna er hindruð eða skemmd, sem veldur því að öfug forspenna fer yfir þröskuldinn, leiðir díóðan áfram í áttina, skammhlaupar bilunarsvæðið og veldur því að straumur fer framhjá biluðu rafhlöðufrumunum og flæðir til álagsins í gegnum díóðuna.
Endurheimtarástand: Eftir að hindrunin hefur verið fjarlægð eða biluninni hefur verið eytt fer díóðan sjálfkrafa aftur í stöðvunarástandið og íhluturinn heldur áfram eðlilegri orkuframleiðslu.
2. Helstu tæknilegar breytur
Framleiðnispenna: Vegna gyllta hálfsnertingareiginleika er leiðnispenna Schottky díóða lækkuð í 0,2-0,4V, mun lægri en 0,6-0,8V af PN tengidíóðum, sem getur dregið verulega úr sjálfhitun.
Öfug bilunarspenna: Hún þarf að vera meiri en 1,2 sinnum meiri en opið rafrásarspenna rafhlöðustrengsins til að koma í veg fyrir háspennubilun.
Hitaviðnámsstuðull: Hönnun með lágt hitauppstreymi (eins og keramikumbúðir) getur flýtt fyrir hitaleiðni og forðast bilun í díóða vegna hás hitastigs.
Viðbragðshraði: Viðbragðstími fyrir rofi Schottky díóða er minni en 10ns, sem getur fljótt brugðist við tímabundnum hitauppstreymi.
3. Dæmigert notkunarsvið
Þakljósakerfi: tíð hindrun af völdum laufblaða, snjós o.s.frv., framhjáhlaupsdíóða getur komið í veg fyrir að staðbundin hindrun valdi því að allur rafhlaðan bilar.
Ljósvökvastöð í landbúnaði: Vöxtur uppskeru getur hindrað sólarrafhlöður og díóður geta viðhaldið samfellu í orkuframleiðslu.
Eyðimerkurljósaorkustöð: Ryksöfnun getur auðveldlega valdið heitum blettum og díóður geta verndað íhluti gegn háhitaskemmdum.
3, Iðnaðarstaðlar og prófunarstaðlar: Tryggja áreiðanleika framhjáhaldsdíóða
1. Alþjóðlegt staðlakerfi
IEC 62979:2017: skilgreinir „hitaprófun“ fyrir framhjáhlaupsdíóða, sem krefst þess að díóðan þoli 1,25 sinnum skammhlaupsstrauminn í 1 klukkustund í háhitaumhverfi sem er 90 gráður, og skipta síðan strax yfir í öfuga hlutdrægni til að tryggja að tengihitastigið haldi ekki áfram að hækka.
IEC 61215: Það er kveðið á um að díóður verði að gangast undir umhverfisaðlögunarprófanir eins og „blautfrystingarpróf“ og „hitahjólapróf“ til að sannreyna áreiðanleika þeirra við mikla hitastig á bilinu -40 gráður til +85 gráður.
2. Bilunarhamir og verndarráðstafanir
Ástæður bilunar: bilun í díóða af völdum hás hita og mikils straums, hitauppstreymi af völdum öfugs lekastraums og losun lóðmálms af völdum vélræns álags.
Verndaráætlun:
Óþarfi hönnun: Samhliða varadíóður eru tengdar í tengiboxið, sem skipta sjálfkrafa þegar aðaldíóða bilar.
Snjöll vöktun: Rauntíma eftirlit með hitastigi díóðamóta í gegnum hitaskynjara, kallar á viðvaranir eða sjálfvirkt rafmagnsleysi.
Efnisuppfærsla: Með því að nota kísilkarbíð (SiC) díóða hefur hitaþolið verið bætt í yfir 200 gráður og endingartíminn hefur verið lengdur í 20 ár.
4, Markaðsþróun: Frá óvirkri vernd til virkrar hagræðingar
1. Sprengilegur vöxtur í eftirspurn
Samkvæmt spám iðnaðarins er gert ráð fyrir að alþjóðleg eftirspurn eftir framhjáveituljósdíóðum muni ná 3,6 milljörðum eininga árið 2025 og fara yfir 4 milljarða eininga árið 2026. Sem stærsti framleiðandi heimsins á ljósvökvaeiningum náði útflutningsmagn Kína 238,8GW árið 2024, sem knýr áfram stöðuga stækkun framhjáhaldsmarkaðarins.
2. Tæknileg endurtekningastefna
Snjöll endurbyggingardíóða: Stjórnað af MCU, stillir leiðniþröskuld díóðunnar á virkan hátt til að hámarka orkuframleiðslu skilvirkni við hlífðaraðstæður.
Samþætt hönnun: Samþættir díóða með tengiboxum og tengjum til að draga úr rúmmáli og kostnaði íhluta.
Blýlaust ferli: í samræmi við RoHS staðla, dregur úr hættu á umhverfismengun.
3. Kostnaðarábatagreining
Með því að taka 100MW ljósaafstöð sem dæmi, með því að stilla framhjáleiðisdíóða getur það dregið úr orkutapi af völdum hitauppstreymis úr 15% í undir 3%, aukið árlega raforkuframleiðslu um um 12 milljónir kWst og hefur aðeins 2-3 ár uppgreiðslutíma.