바이패스 다이오드와 안티 역방향 다이오드의 차이점은 무엇입니까?

1, 작동 원리: 단방향 전도성의 차별화된 적용
바이패스 다이오드: 핫스팟 효과를 적극적으로 방어하는 장치
바이패스 다이오드는 태양광 발전 모듈의 양쪽 끝에 역병렬로 연결되어 다이오드의 단방향 전도성을 활용하여 열점 보호를 달성합니다. 국부적인 방해, 오작동 또는 노후화로 인해 구성 요소의 출력 전압이 감소하는 경우 다이오드는 순방향으로 전도되어 결함이 있는 구성 요소를 단락시키고 전류가 문제 영역을 우회할 수 있도록 합니다. 예를 들어, 특정 광전지 모듈은 직렬로 연결된 36개의 태양전지로 구성됩니다. 음영으로 인해 둘 중 하나가 전기를 생산할 수 없으면 등가 저항이 갑자기 증가하고 직렬 회로의 전체 전압이 해당 셀에 집중되어 고온-열 지점이 발생합니다. 이 시점에서 병렬 바이패스 다이오드가 전도되어 결함이 있는 배터리 셀을 우회하여 해당 배터리 셀이 부하가 되어 다른 일반 배터리 셀에서 에너지를 소비하는 것을 방지합니다. 동시에 과도한 부품 온도로 인해 포장재가 변형되거나 배터리 셀이 깨지는 것을 방지합니다.

역방향 다이오드: 전류 역류의 수동 차단기
역방향 다이오드는 역전류 흐름을 방지하기 위해 단방향 전도성을 활용하여 광전지 스트링 또는 DC 결합기 박스와 직렬로 연결됩니다. 핵심 기능은 다음과 같습니다:

배터리 역류 방지: 독립적인 태양광 시스템에서 구성 요소가 밤에 전기를 생성하지 않을 때 역방향 다이오드는 배터리 전류가 구성 요소로 역류하는 것을 차단하여 구성 요소 가열 및 손상을 방지할 수 있습니다.
안티 스트링 상호 주입: 병렬 스트링에서 쉐도우나 결함으로 인해 분기의 출력 전압이 감소하는 경우 안티 역방향 다이오드는 고전압 분기의 전류가 저전압 분기로 역류하는 것을 차단하여 전체 출력 전압이 떨어지는 것을 방지할 수 있습니다. 예를 들어, 태양광 발전소에는 10개의 스트링이 있습니다. 한 스트링이 눈 덮임으로 인해 출력 전압이 감소하고 역방향 방지 다이오드가 설치되지 않은 경우 다른 스트링의 전류가 결함이 있는 스트링을 통해 순환 전류를 형성하여 시스템 효율이 손실됩니다. 역방향 다이오드를 설치한 후 결함이 있는 스트링이 격리되고 시스템 출력 전압이 안정적으로 유지됩니다.
2, 핵심 역할: 기능적 포지셔닝을 위한 차별화된 업무 분업
바이패스 다이오드: 효율성과 안전성의 이중 보장
바이패스 다이오드의 핵심 가치는 시스템 발전 효율과 부품 안전성을 유지하는 데 있습니다. 실험 데이터에 따르면 바이패스 다이오드가 없는 구성 요소는 부분적으로 방해를 받을 경우 출력 전력을 30% -50%까지 줄일 수 있으며 핫스팟 온도가 150도 이상에 도달하여 구성 요소의 수명을 심각하게 위협할 수 있습니다. 바이패스 다이오드를 구성한 후 전력 손실을 5% 이내로 제어할 수 있으며 핫스팟 온도를 80도 이하로 낮출 수 있습니다. 또한 바이패스 다이오드는 구성 요소 오류로 인한 시스템 가동 중지 시간을 줄이고 운영 효율성을 향상시킬 수 있습니다.

역방향 다이오드: 시스템 안정성의 초석
역방향 다이오드의 핵심 기능은 시스템 전압 안정성과 에너지 활용 효율을 유지하는 것입니다. 대규모 태양광 발전소에서는 스트링 간의 전압 차이로 인해 전류 역류가 발생하여 다음과 같은 문제가 발생할 수 있습니다.

에너지 손실: 역전류는 효과적인 전력 생산을 소비하여 전체 시스템 효율성을 감소시킵니다.
장비 손상: 장기간 역전류가 발생하면 구성 요소 가열, 접속 배선함 소손 및 심지어 화재가 발생할 수 있습니다.
모니터링 실패: 현재 역류는 모니터링 시스템의 구성 요소 상태에 대한 정확한 판단을 방해하여 작동 및 유지 관리의 어려움을 증가시킬 수 있습니다.
역방향 다이오드를 설치함으로써 역전류를 효과적으로 차단할 수 있어 시스템 전압이 설계 범위 내에서 안정적으로 유지되고 에너지 전달 효율 및 장비 신뢰성이 향상됩니다.
3, 설치 위치: 회로 토폴로지의 차별화된 레이아웃
바이패스 다이오드: 부품 수준 보호
바이패스 다이오드는 일반적으로 태양광 모듈의 정션박스에 내장되며 배터리 팩과 역병렬로 연결됩니다. 구성요소 설계에 따라 각 구성요소는 1~3개의 바이패스 다이오드로 구성될 수 있습니다. 예를 들어, 60개의 배터리 셀로 구성된 구성 요소는 2개의 바이패스 다이오드를 사용할 수 있으며, 각 다이오드는 30개의 배터리 셀을 보호합니다. 3개의 다이오드를 사용하면 각각 20개의 배터리 셀을 보호하므로 결함 영역을 보다 세밀하게 격리하고 일반 배터리 셀의 전력 손실을 줄일 수 있습니다.

역방향 다이오드 방지: 시스템 수준 보호
역방향 다이오드는 일반적으로 DC 결합기 상자 또는 인버터의 입력에 설치되며 스트링의 출력 회로에 직렬로 연결됩니다. 대규모 발전소에서는 각 스트링 출력 단자에 역방향 방지 다이오드가 하나씩 장착될 수 있습니다. 결합기 박스에서는 비용과 공간 점유를 줄이기 위해 여러 스트링이 수렴된 후 하나의 역방향 다이오드 모듈을 공유할 수 있습니다. 예를 들어, 1MW 태양광 발전소에는 20 50kW 스트링이 포함되어 있으며 4개의 역방향 다이오드 모듈이 결합기 박스에 구성될 수 있으며 각 모듈은 5개의 스트링을 보호합니다.

4, 선택 기준: 매개 변수 매칭을 위한 차별화된 요구 사항
바이패스 다이오드: 전압 저항, 전류 및 열 성능이 핵심 요소입니다.
바이패스 다이오드 선택은 다음 매개변수 요구 사항을 충족해야 합니다.

역내전압: 부품의 개방 회로 전압의 1.5배 이상이어야 합니다. 예를 들어, 부품의 개방 회로 전압이 45V인 경우 바이패스 다이오드의 역내전압은 67.5V 이상이어야 합니다.
순방향 전류: 부품의 단락 전류-의 1.2배보다 커야 합니다. 예를 들어, 구성 요소의 단락 전류가-9A인 경우 바이패스 다이오드의 순방향 전류는 10.8A보다 크거나 같아야 합니다.
열 저항 및 접합 온도: 부품 내부의 고온 환경(보통 주변 온도보다 20~30도 높음)을 고려하고 열 저항이 낮고 접합 온도가 높은 다이오드를 선택해야 합니다. 예를 들어, 부품의 내부 온도가 85도에 도달할 수 있는 경우 다이오드 접합 온도는 125도 이상이어야 합니다.
압력 강하: 압력 강하가 낮을수록 전력 손실이 작아집니다. 쇼트키 다이오드는 전압 강하(0.2-0.3V)로 인해 저전력 부품에 일반적으로 사용되는 반면, 실리콘 정류 다이오드(전압 강하 0.7~1V)는 고전력 부품에 적합합니다.
역방향 다이오드 : 전압 저항, 전류 및 열 방출이 핵심입니다.
역방향 다이오드 선택은 다음 매개변수 요구 사항을 충족해야 합니다.

역내전압: 시스템의 최대 작동 전압의 두 배보다 커야 합니다. 예를 들어, 시스템의 최대 작동 전압이 1000V인 경우 역방향 다이오드의 역내전압은 2000V 이상이어야 합니다.
순방향 전류: 스트링의 최대 출력 전류의 1.5배보다 커야 합니다. 예를 들어 특정 스트링의 최대 출력 전류가 12A인 경우 역방향 다이오드의 순방향 전류는 18A보다 크거나 같아야 합니다.
방열 설계: 결합기 박스 내부의 고온 환경(보통 최대 60~80도)을 고려하고 열 저항이 낮은 모듈과 방열판을 선택해야 합니다. 예를 들어 특정 역방향 다이오드 모듈의 열 저항은 0.5도 /W이므로 접합 온도를 효과적으로 낮출 수 있습니다.
전압 강하 및 전력 소비: 전압 강하가 낮을수록 시스템 효율이 높아집니다. 태양광 전용 역방향 다이오드 모듈의 전압 강하는 1.0~1.5V로 낮아 일반 모듈(1.5~2V)에 비해 전력 소비를 20~30% 줄일 수 있습니다.
5, 실제 적용 사례: 협업 가치의 전형적인 표현
사례 1: 50MW 태양광 발전소의 바이패스 다이오드 최적화
발전소는 원래 부품당 하나의 바이패스 다이오드로 설계되었으나 부분적으로 방해를 받은 경우 전력 손실이 여전히 15%에 달하는 것으로 나중에 밝혀졌습니다. 부품당 3개의 바이패스 다이오드를 사용하는 방식을 채택해 전력 손실을 5% 이하로 줄이고, 연간 발전량은 약 2% 증가시킨다. 동시에 핫스팟 온도가 120도에서 70도로 감소하고 부품 고장률이 40% 감소했습니다.

사례 2: 10MW 태양광 발전소의 역방향 다이오드 개조 방지
발전소에는 원래 역방향 다이오드가 장착되어 있지 않았으며 시리즈 간 전류 역류로 인해 시스템 효율이 8% 손실되었으며 매년 3~5건의 정션박스 소손 사고가 발생했습니다. 태양광 전용 역방향 다이오드 모듈을 컴바이너 박스에 탑재해 시스템 효율을 5% 향상시키고, 정션박스 고장률을 0으로 낮추며, 운영 및 유지관리 비용을 30% 절감한다.