Vad är en bypass-diod?

En bypass-diod är en elektronisk komponent som vanligtvis är inbyggd i solpaneler för att skydda skuggade eller svaga paneler från överhettning och potentiella skador. Solpaneler fungerar korrekt när alla individuella panelutgångar är balanserade. Om en eller flera paneler blir skuggade, svaga eller inoperativa och inte längre producerar denna genomsnittliga effekt, orsakas ett överströmstillstånd i dem. Detta tillstånd leder till heta fläckar i panelcellerna vilket orsakar en minskning av den totala arrayeffektiviteten och kommer så småningom att leda till termisk förstörelse av de icke-operativa panelerna. En bypass-diod är en enkel och kostnadseffektiv metod för att undvika att minskad effekt orsakar överhettning eftersom den helt enkelt skär ut den drabbade panelen ur kretsen.

När en solpanel utsätts för solljus blir den vad som kallas framåtspänd och överför sin utström i en specifik riktning. I mörker blir panelen omvänd förspänd och ström kan flyta i motsatt riktning tillbaka in i cellerna och avledas som värme. Denna situation åtgärdas av laddningsregulatorns kretsar som säkerställer att ingen energi lagrad i systembatterierna strömmar tillbaka till panelerna på natten. När en del av en upplyst solpanel faller i skugga eller blir defekt eller svag, uppstår exakt samma tillstånd. De skuggade panelerna slutar producera ström och blir backspända.

Problemet med detta scenario är att resten av arrayen fortfarande trycker ut ström i kretsen till skillnad från nattförhållanden där hela arrayen är vilande. Denna situation ser att utströmmen flyter bakåt in i den vilande panelen på ett okontrollerat sätt. Detta får cellerna att avleda stora mängder energi som värme vilket kommer att leda till överhettning och eventuell termisk förstörelse av panelen. En ytterligare effekt av denna typ av obalanserad uteffekt är en total minskning av effektiviteten på grund av förlusten av de skuggade cellernas uteffekt och arbetsström som försvinner som värme. Ett billigt och enkelt sätt att övervinna denna typ av situation är att sätta in en bypass-diod över varje panel.

För att åtgärda denna situation placeras en förbikopplingsdiod parallellt med varje panel och i en omvänd förspänd riktning med dess positiva terminal fäst vid panelens negativa terminal och vice versa. Om panelen fungerar korrekt förblir dioden backspänd och i huvudsak vilande. Skulle panelen bli skuggad eller på annat sätt inte fungera, kommer den att vända sin polaritet och börja dra ström i motsatt riktning. När detta tillstånd uppstår kommer den enklare flödesvägen som erbjuds av bypass-dioden att dra arbetsströmmen runt den felaktiga panelen tillbaka in i kretsen och effektivt skydda den från en hot spot-överbelastning.