Diode chặn và Diode bypass thường được sử dụng trong các hệ thống năng lượng mặt trời và các tấm pin mặt trời. Trong bài viết này, chúng ta sẽ cùng tìm hiểu cách thức và lý do sử dụng Diode chặn và Diode bypass.
Diode và dòng điện một chiều
Theo thuật ngữ đơn giản nhất, điốt (Diode) có thể được hiểu là một thiết bị điện tử hai đầu, cho phép dòng điện chạy theo một hướng. Điốt được làm bằng vật liệu bán dẫn, thường là silicon, mặc dù các vật liệu như selen và germani đôi khi được sử dụng trong cấu tạo của nó. Đặc điểm chung Điốt chỉ cho phép dòng điện chạy một chiều. Điều này là do thực tế là nó cung cấp điện trở thấp (lý tưởng là không) đối với dòng điện theo một hướng và đồng thời cung cấp điện trở cao (lý tưởng là vô hạn) đối với dòng điện theo hướng ngược lại. Tính chất này của một Điốt được sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp điện mặt trời. Hình bên dưới cho ta thấy biểu tượng phổ biến nhất cho một Điốt được tìm thấy trong rất nhiều sơ đồ mạch.
Điốt chặn và điốt bypass được sử dụng như thế nào trong việc lắp đặt năng lượng mặt trời?
Điốt được sử dụng rộng rãi trong việc lắp đặt tấm pin năng lượng mặt trời. Chúng cũng được sử dụng làm thiết bị phụ để duy trì độ tin cậy của toàn bộ hệ thống điện mặt trời trong trường hợp tấm pin mặt trời gặp sự cố. Do đó, hai loại điốt chính được sử dụng trong hệ thống năng lượng mặt trời là:
Điốt chặn
Điốt chặn cho phép dòng điện từ tấm pin năng lượng mặt trời đến inverter và acquy nhưng ngăn dòng điện từ acquy đi ngược lại đến tấm pin năng lượng mặt trời giúp ngăn ngừa phóng điện.
Điốt bypass
Điốt bypass được sử dụng trong trường hợp một trong các tấm pin của string bị che bóng, diốt cung cấp cho dòng điện một đường đi khác để lưu thông và do đó duy trì tính liên tục của sản xuất điện.
Cấu hình Điốt chặn
Hình bên dưới cho thấy hoạt động đơn giản của một điốt chặn. Dòng điện đi từ nơi có điện áp cao đến nơi có điện áp thấp.
Trong cấu hình này, vào ban ngày tấm pin năng lượng mặt trời (ở điện áp cao) sản xuất điện và sạc cho acquy pin. Vào ban đêm, acquy có điện áp cao hơn tấm pin mặt trời. Có khả năng dòng điện chạy từ acquy đến tấm pin năng lượng mặt trời, do đó acquy sẽ xả qua đêm. Để ngăn điều này xảy ra, Điốt chặn được lắp thêm vào. Nó cho phép dòng điện chạy từ tấm pin mặt trời đến acquy nhưng chặn điện theo hướng ngược lại. Điốt luôn được mắc nối tiếp với tấm pin năng lượng mặt trời.
Cấu hình Điốt Bypass
Hình bên dưới cho ta thấy hoạt động đơn giản của một Điốt Bypass. Trong cấu hình này, một trong các tấm pin mặt trời bị che bóng và không tạo dòng điện.
Điốt Bypass trong trường hợp này cung cấp một đường dẫn thay thế cho dòng điện chạy qua và hoàn thành mạch, đồng thời ngăn dòng điện từ các tấm pin khác đang hoạt động (ở điện áp cao) đi về trở lại tấm pin bị che bóng hoặc hư hỏng (ở điện áp thấp). Ngay cả khi tấm pin bị che bóng, Điốt Bypass vẫn làm cho toàn bộ hệ thống năng lượng mặt trời hoạt động và sản xuất điện với công suất thấp hơn. Điốt Bypass được lắp đặt song song với tấm pin mặt trời ( thường nằm trong hộp Junction Box của tấm pin mặt trời )