防反充和旁路二极管防热斑效应.

防反充和旁路二极管防热斑效应
在太阳能电池方阵中，二极管是很重要的器件，常用的二极管基本都是硅整流二极管（部分二极管的性能参数可参看表），在选用时要注意规格参数留有余量，防止击穿损坏。

一般反向峰值击穿电压和最大工作电流都要取最大运行工作电压和工作电流的2倍以上。

二极管在太阳能光伏发电系统中主要分为两类。

1.防反充（防逆流）二极管
防反充二极管的作用之一是防止太阳能电池组件或方阵在不发电时，蓄电池的电流反过来向组件或方阵倒送，不仅消耗能量，而且会使组件或方阵发热甚至损坏；作用之二是在电池方阵中，防止方阵各支路之间的电流倒送。

这是因为串联各支路的输出电压不可能绝对相等，各支路电压总有高低之差，或者某一支路因为故障、阴影遮蔽等使该支路的输出电压降低，高电压支路的电流就会流向低电压支路，甚至会使方阵总体输出电压的降低。

在各支路中串联接入防反充二极管就避免了这一现象的发生。

在独立光伏发电系统中，有些光伏控制器的电路上已经接入了防反充二极管，即控制器带有防反充功能时，组件输出就不需要再接二极管了。

防反充二极管存在有正向导通压降，串联在电路中会有一定的功率消耗，一般用的硅整流二极管管压降为0.7V左右，大功率管可达1～2V。

肖特基二极管虽然管压降较低，为0.2～0.3V，但其耐压和功率都较小，适合小功率场合应用。

2.旁路二极管
当有较多的太阳能电池组件串联组成电池方阵或电池方阵的一个支路时，需要在每块电池板的正负极输出端反向并联1个（或2～3个）二极管，这个并联在组件两端的二极管就叫旁路二极管。

旁路二极管的作用是防止方阵串中的某个组件或组件中的某一部分被阴影遮挡或出现故障停止发电时，在该组件旁路二极管两端会形成正向偏压使二极管导通，组件串工作电流绕太阳能光伏发电系统设计施工与维护过故障组件，经二极管旁路流过，不影响其他正常组件的发电。

旁路二极管一般都直接安装在组件接线盒内，根据组件功率大小和电池片串的多少，安装1～3个二极管，如图3-12所示。

其中左图采用一个旁路二极管，当该组件被遮挡或有障碍时，组件将被全部旁路；右图采用3个二极管将电池组件分段旁路，当该组件的某一部分有故障时，可以做到只旁路组件的1/3，其余部分仍然可以正常工作。

图3-12旁路二极管接法示意图
旁路二极管也不是任何场合都需要的，当组件单独使用或并联使用时，是不需要接二极管的。

对于组件串联数量不多且工作环境较好的场合，也可以考虑不用旁路二极管。

3.太阳能电池方阵的电路
太阳能电池方阵的基本电路由太阳能电池组件串、旁路二极管、防反充二极管和带：雷器的直流接线箱等构成，常见电路形式有并联方阵电路、串联方阵电路和串、并联混一方阵电路，如图3-13所示。

（a）并联方阵
（b）串联方阵
（c）串并联方阵
图3-13 太阳能电池方阵基本电路示意图。