Проблему неблагоприятного воздействия на солнечные батареи теневого эффекта и как следствие местного перегрева — решают с помощью bypass диода, который имеет еще ряд наименований: обходной, шунтирующий, обводной диод Шоттки и т.д.
Принцип действия bypass диода
Bypass диод подключается параллельно с солнечными элементами, но таким образом, чтобы их полярность была противоположна. Т.е. при нормальном режиме солнечной батареи, ее обходной диод будет работать в режиме холостого хода т.к. диод будет заперт прямым падением напряжения, что будет препятствовать протеканию тока в цепи. В случае же когда часть фотоэлементов накроет тенью и возникнет теневой эффект, ток будет проходить через bypass диод — т.е. диод откроется. Это произойдёт из-за возникшего обратного напряжения смещения.
В идеале, каждый фотоэлемент должен быть подсоединён к своему шунтирующему диоду, но на пра
ктике, таких диодов не больше трех, к которым в свою очередь подключают группу фото-ячеек. При затенении какой-либо ячейки, будет выведена из работы группа фотоэлементов к которой относится данная фото-ячейка, что никак не повлияет на работоспособность остальных не затененные групп солнечной панели. При этом электрическая мощность вырабатываемой солнечной батареей будет снижена прямо пропорционально общей мощности фотоэлементов выведенной группы.
Что будет если использовать солнечную батарею без обходного диода?
Если же в схему солнечной батареи не включить байпасс диоды, то можно наблюдать следующее явление: сопротивление той части панели, которая будет оставаться в тени, будет значительно выше сопротивления нагрузки. В результате, она будет потреблять на себя почти всю солнечную энергию, вследствие чего панель может перегреться и выйти из строя.
Как еще используются шунтирующие диоды?
Нередко байпасные диоды используют и для шунтирования отдельной солнечной панели в цепи последовательно соединенных панелей при затенении или обрыве. Тем самым это дает возможность генерировать солнечную энергию остальным работоспособным панелям в обход проблемной панели и при этом не разрывать последовательную цепь.
Bypass диод Шоттки
Чаще всего в качестве обходного диода используют диоды Шоттки, а не обычные кремневые диоды. Такой выбор обусловливается его особенностью выдавать пониженное падение напряжения при подключении, что позволяет значительно сэкономить выходную мощность солнечной панели.
Как можно узнать, что обходной диод вышел из строя?
Первым признаком выхода из строя bypass диода – это снижение выходного напряжения солнечной батареи. Также можно наблюдать частичный перегрев фотоэлементов при затенении. Пробитый байпас диод можно и узнать и по высокой температуре его корпуса, и по матовому оттенку его контактов.
