Id-dijodi kif jgħinu fil-ġestjoni attwali fis-sistemi tal-enerġija distribwita?

1, Sistema fotovoltajka: protezzjoni doppja ta 'protezzjoni ta' hot spot u rkupru ta 'enerġija
Bħala l-unità ċentrali ta 'enerġija mqassma, il-moduli fotovoltajċi jiffaċċjaw żewġ sfidi ewlenin fil-ġestjoni attwali: effett ta' hot spot u kurrent b'lura bil-lejl. Meta komponent ikun parzjalment imxekkel jew il-prestazzjoni taċ-ċelluli tal-batterija tiddeterjora, il-kurrent iġġenerat miċ-ċelloli tal-batterija mhux ostakolati kollha jgħaddi miż-żona ostakolata, u jikkawża li t-temperatura lokali togħla 'l fuq minn 150 grad, u tifforma hot spots u tikkawża ħruq tal-komponenti jew saħansitra nar. Skont l-istatistika, sistemi fotovoltajċi mingħajr bypass diodes għandhom rata ta 'falliment ta' 47% ogħla fi żmien 5 snin meta mqabbla ma 'sistemi ta' konfigurazzjoni standard, u t-telf tal-ġenerazzjoni tal-enerġija kkawżat minn effetti hot spot jista 'jilħaq aktar minn 5% tal-ġenerazzjoni tal-enerġija totali.

Ir-rwol ta '"pompiera" fid-dijodi tal-bypass:
Id-dijodu tal-bypass, permezz ta 'konduttività unidirezzjonali, awtomatikament iwettaq meta jseħħ hot spot, li jipprovdi kanal ta' bypass ta 'reżistenza baxxa għaċ-ċellula tal-batterija difettuża, li jippermetti li l-kurrent jevita ż-żona ta' temperatura għolja-. Pereżempju, f'pakkett ta '72 batterija, jekk batterija waħda tesperjenza tnaqqis f'daqqa fil-kurrent tal-ħruġ għal 1A minħabba tfixkil, filwaqt li batteriji oħra xorta jistgħu jiġġeneraw kurrent ta' 8A, mingħajr ma jiġi installat bypass diode, il-kurrent tal-ħruġ tal-pakkett kollu huwa limitat għal 1A, li jirriżulta fi skart serju ta 'enerġija; Wara l-installazzjoni tad-dijodu tal-bypass, id-dijodu li jikkorrispondi għall-unità difettuż iwettaq fi żmien 0.1 sekondi, inaqqas ir-reżistenza interna minn megaohms għal milliohms, u b'hekk iżid l-effiċjenza tal-ġenerazzjoni tal-enerġija tal-komponent bi 30% -40%. Studju ta’ każ ta’ power station fotovoltajka distribwita fil-Ġermanja juri li wara l-installazzjoni ta’ bypass diodes segmentati, it-telf tal-ġenerazzjoni tal-enerġija ikkawżat mill-kopertura tas-siġar naqas minn medja ta’ 8% fis-sena għal 2.5%.

Il-funzjoni "gatekeeper" tad-dijodi tal-imblukkar:
Meta l-moduli fotovoltajċi jieqfu jiġġeneraw l-elettriku bil-lejl jew f'kundizzjonijiet estremi tat-temp, jekk diodes li jimblokkaw ma jkunux installati, il-kurrent iġġenerat minn moduli oħra li jiġġeneraw l-enerġija se jgħaddi lura mill-moduli li ma jiġġenerawx, li jiffurmaw kurrent invers, li jirriżulta f'telf ta 'enerġija (3% -5% tal-ġenerazzjoni ta' enerġija ta 'kuljum) u jaċċellera t-tixjiħ taċ-ċelluli. Dajowd li jimblokka jifforma reżistenza megaohm meta jkun preġudikat b'lura, jimblokka kompletament il-kurrent b'lura u jiżgura li l-kurrent jista 'jiċċirkola biss fid-direzzjoni 'l quddiem. Wara l-adozzjoni ta 'dijodi tal-imblukkar ta' prestazzjoni għolja fi proġett fotovoltajku distribwit, il-ħajja tas-servizz mistennija tal-komponenti żdiedet minn 20 sena għal 25 sena, u d-dħul totali tal-ġenerazzjoni tal-enerġija taċ-ċiklu tal-ħajja żdied bi 18%.

L-innovazzjoni materjali ttejjeb l-effiċjenza tal-protezzjoni:
Dajowds tradizzjonali bbażati fuq is-silikon-għandhom vultaġġ ta 'reżistenza invers sa 1000V u huma adattati għal impjanti tal-enerġija fotovoltajċi kbar; Id-dijodi Schottky huma ppreferuti ħafna f'fotovoltajċi distribwiti minħabba l-waqgħa ta' vultaġġ 'il quddiem ultra-tagħhom ta' 0.3V. Meta tieħu sistema ta '10kW bħala eżempju, l-użu tad-dijodi Schottky jista' jnaqqas it-telf ta 'enerġija b'madwar 30kWh kull sena. Barra minn hekk, diodes graphene jutilizzaw karatteristiċi bandgap żero biex jiksbu veloċità ta 'rispons ta' livell nanosecond, li hija tliet ordnijiet ta 'kobor aktar mgħaġġla minn dajowds ordinarji f'veloċità ta' rispons ta 'livell ta' mikrosekonda f'xeni ta 'dell dinamiċi (bħal moviment rapidu ta' saffi tas-sħab), ikomplu jnaqqas it-telf tal-ġenerazzjoni tal-enerġija.

2, Sistema ta 'Enerġija mir-Riħ: Titjib Sinerġistiku ta' Soppressjoni Harmonika u Protezzjoni tal-Konvertitur
Bħala suppliment importanti għall-enerġija distribwita, is-sistemi tal-enerġija mir-riħ jeħtieġ li jindirizzaw żewġ sfidi ewlenin fil-ġestjoni attwali: tniġġis armoniku u protezzjoni tal-inverter. Il-ħruġ tal-enerġija AC minn turbini tar-riħ fih ammont kbir ta 'armoniċi. Jekk tkun imqabbda direttament mal-grid tal-enerġija, tikkawża problemi bħal varjazzjonijiet fil-vultaġġ u tnaqqis fil-fattur tal-enerġija; Fl-istess ħin, bħala l-unità tal-konverżjoni tal-qawwa tal-qalba tas-sistema tal-enerġija mir-riħ, l-elementi tal-iswiċċjar tal-inverter (bħal IGBT) se jiġġeneraw kurrent ta 'rkupru b'lura meta jintfew. Jekk ma jitrażżanx fil-ħin, jista 'jagħmel ħsara lill-apparati u jikkawża ħsarat fis-sistema.

Il-funzjoni ta' "filtru" tad-dijodi fis-soppressjoni armonika:
Fil-proċess ta 'rettifika tal-konvertituri tal-enerġija mir-riħ, pont rettifikatur magħmul minn dajowds jikkonverti l-enerġija AC f'enerġija DC, li jipprovdi input stabbli għal invertituri sussegwenti. Bl-ottimizzazzjoni tal-parametri tad-dijodu bħal waqgħa tal-vultaġġ 'il quddiem u ħin ta' rkupru b'lura, il-kontenut armoniku waqt ir-rettifika jista 'jitnaqqas. Per eżempju, bl-użu ta 'pont ta' rettifikatur b'dijodi ta 'rkupru ultraveloċi (ħin ta' rkupru b'lura<50ns) can reduce harmonic distortion by 15% and improve power quality compared to traditional diodes (reverse recovery time>200ns).

Il-vantaġġ ta '"rispons veloċi" fil-protezzjoni tal-inverter:
Meta l-elementi tal-iswiċċjar tal-inverter jintfew, id-dijodu jaġixxi bħala element ta 'freewheeling, li jipprovdi mogħdija ta' freewheeling għall-kurrent tal-inductor biex jipprevjeni l-fluss lura tal-kurrent u l-ħsara lill-elementi tal-iswiċċjar. Meta tieħu dajowds tal-karbur tas-silikon (SiC) bħala eżempju, il-ħin ta 'rkupru b'lura tagħhom jista' jitqassar għal 15ns, li huwa 3-10 darbiet aktar mgħaġġel minn dijodi tas-silikon (50-200ns), inaqqas b'mod sinifikanti t-telf tal-bidla u jtejjeb l-effiċjenza tas-sistema. Wara li adottat diodes SiC f'ċertu inverter tal-enerġija mir-riħ, l-effiċjenza tas-sistema żdiedet minn 96% għal 98%, filwaqt li l-volum tas-sink tas-sħana naqas b'40%, li għen biex jitnaqqas il-piż ġenerali tal-magna.

3, Sistema ta 'ħażna ta' enerġija: avvanz teknoloġiku fil-bilanċ ta 'kwittanza responsabbli u protezzjoni b'lura
Bħala l-"buffer tal-enerġija" tal-enerġija mqassma, il-ġestjoni attwali tas-sistemi tal-ħażna tal-enerġija teħtieġ li tibbilanċja l-iċċarġjar u l-ħatt b'protezzjoni inversa. Matul il-proċess tal-iċċarġjar u l-ħatt ta 'pakkett tal-batterija, jekk l-istati ta' kull ċellula tal-batterija huma inkonsistenti (bħal differenzi fil-kapaċità u r-reżistenza interna), jista 'jwassal għal iċċarġjar jew ħatt żejjed ta' xi ċelloli, jaċċellera tixjiħ, u jikkawża perikli għas-sigurtà; Fl-istess ħin, jekk il-kurrent invers ma jiġix imblukkat b'mod effettiv waqt il-grilja konnessa jew mitfija tal-grilja tas-sistema tal-ħażna tal-enerġija, tista 'tagħmel ħsara lit-tagħmir u taffettwa l-istabbiltà tal-grilja tal-enerġija.

Funzjoni ta 'regolazzjoni intelliġenti ta' dajowd bilanċjat:
Fis-sistema ta 'ġestjoni tal-batterija, id-dijodu tal-ibbilanċjar jimmonitorja l-vultaġġ ta' kull ċellula tal-batterija u awtomatikament imexxi l-kanal tal-bypass taċ-ċellula tal-batterija ta 'vultaġġ għoli- waqt l-iċċarġjar biex jipprevjeni l-iċċarġjar żejjed; Kondotta kanal supplimentari għal ċelluli ta' vultaġġ baxx- waqt l-iskarigu biex jipprevjeni skarigu żejjed. Pereżempju, wara li adottat diodes tal-ibbilanċjar adattivi f'ċerta sistema ta 'ħażna tal-enerġija tal-batterija tal-litju, il-konsistenza tal-kapaċità taċ-ċellula żdiedet b'20% u l-ħajja taċ-ċiklu ġiet estiża bi 30%.

Il-funzjoni ta' "iżolament unidirezzjonali" tad-dijodu tal-protezzjoni b'lura:
Meta s-sistema tal-ħażna tal-enerġija tkun imqabbda mal-grilja, id-dijodu tal-protezzjoni b'lura jista 'jipprevjeni li l-kurrent tal-ħsara fuq in-naħa tal-grilja jgħaddi lura fis-sistema tal-ħażna tal-enerġija; Meta topera barra mill-grilja, tista 'timblokka l-impatt tal-kurrent invers fuq il-pakkett tal-batterija fuq in-naħa tat-tagħbija. Wara li adottat dajowds ta 'protezzjoni b'lura f'ċertu proġett ta' mikrogrid, il-varjazzjoni tal-vultaġġ tas-sistema waqt il-bidla tal-grilja/mitfija tnaqqset b'50%, u r-rata ta 'falliment tnaqqset b'60%.

4, Microgrid: rabta inviżibbli bejn kollaborazzjoni b'ħafna -sors u s-sinkronizzazzjoni tal-grilja
Bħala forma ta' applikazzjoni avvanzata ta' enerġija distribwita, il-mikrogrids jeħtieġu ġestjoni kurrenti biex tinkiseb kollaborazzjoni b'ħafna -sors u sinkronizzazzjoni tal-grilja. Fil-mikrogrids, hemm differenzi sinifikanti fil-karatteristiċi tal-output ta 'sorsi ta' enerġija differenti bħal fotovoltajċi, enerġija mir-riħ, u ħażna ta 'enerġija. Jekk mhux ikkoordinat b'mod effettiv, jista 'jwassal għal problemi bħal kunflitti attwali u oxxillazzjonijiet tal-qawwa; Fl-istess ħin, is-sinkronizzazzjoni tal-mikrogrids mal-grilja prinċipali għandha tissodisfa kundizzjonijiet stretti bħal vultaġġ, frekwenza, u fażi, inkella tista 'tikkawża fallimenti tal-grilja.

Il-kontribut tat-"titjib fl-effiċjenza" tad-dijodi tar-rettifikaturi sinkroniċi:
Fil-konvertituri DC-DC ta 'mikrogrids, it-teknoloġija ta' rettifika sinkronika tista 'tnaqqas b'mod sinifikanti t-telf tal-konduzzjoni billi tissostitwixxi dajowds tradizzjonali ma' MOSFETs. Pereżempju, wara li adotta konvertitur buck ta 'rettifika sinkroniku, l-effiċjenza ta' mikrogrid żdiedet minn 85% għal 95%, filwaqt li tnaqqas il-volum tas-sinkijiet tas-sħana bi 30% u ttejjeb id-densità tal-qawwa tas-sistema.

Il-funzjoni ta' "koordinazzjoni sinkronika" tad-dijodi tal-kontroll tal-fażi:
Fil-grilja konnessa inverter tal-mikrogrid, id-dijodu tal-kontroll tal-fażi jaġġusta dinamikament il-fażi tal-kurrent tal-ħruġ tal-inverter billi jimmonitorja l-fażi tal-vultaġġ tal-grilja, u jikseb sinkronizzazzjoni mal-grilja prinċipali. Wara l-adozzjoni ta 'dijodi kkontrollati mill-fażi f'ċertu proġett ta' mikrogrid, ir-rata ta 'suċċess tal-konnessjoni tal-grilja żdiedet minn 90% għal 98%, u l-ħin tal-konnessjoni tal-grilja tqassar minn 0.5 sekondi għal 0.1 sekondi, u tejbet b'mod sinifikanti l-istabbiltà tas-sistema.