ПРИМЕНЕНИЕ САМОВОССТАНАВЛИВАЮЩИХСЯ ПРЕДОХРАНИТЕЛЕЙ «POLYSWITCH» ДЛЯ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ ТОКОВЫХ ПЕРЕГРУЗОК В ФОТО-ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ

Abstract

Актуальность. Имеющиеся на настоящий момент результаты моделирования и экспериментальные данные свидетельствуют, что обводные диоды в подпанельных строках фотоэлектрических элементов не полностью защищают от появления «горячих пятен». Обводные диоды более эффективны для предотвращения «горячих пятен» при очень коротких длинах строк ФЭП, что не применяется в современной конструкции панелей из экономических соображений. Поэтому необходимо повышения надежности солнечных батарей, включая устранение нештатных (пожароопасных) ситуаций на основе разработки методов и средств предотвращения токовых перегрузок в их фотоэлектрических системах на основе новых подходов.
 Цель. Разработка универсального подхода для минимизации токовых перегрузок в фотоэлектрических системах солнечных батарей путем применения недорогостоящих элементов функциональной электроники, в частности, относительно новых и, получивших широкое распространение, самовосстанавливающихся предохранителей типа “Polyswith”.
 Метод. Предложено схемное решение и методом моделирования обоснованы возможности использования предохранителей типа Polyswitch для предотвращения и минимизации токовых перегрузок в фотоэлектрических системах солнечных батарей. 
 Результаты. Проанализировано влияние величины сопротивления в проводящем состоянии и тока срабатывания предохранителей на вольт-амперные и вольт-ваттные характеристики параллельных соединений фотоэлектрических преобразователей и их модулей.
 Разработана математическая модель схемного решения и проведено моделирование его основных характеристик при использовании типичных параметров фотоэлектрических преобразователей на основе монокристаллического кремния и коммерческих самовосстанавливающихся предохранителей. Проанализировано влияние величины сопротивления в проводящем состоянии и тока срабатывания СВП на ВАХ и ВВХ параллельного соединения фотоэлектрических компонентов солнечных батарей.
 Выводы. Показано, что эффективное ограничение тока при наличии короткого замыкания при таком соединении фотоэлектрических компонент может быть реализовано при выполнении следующих условий:
 – сопротивление предохранителя в проводящем состоянии значительно меньше параллельного соединения последовательных сопротивлений фотоэлектрических компонент;
 – ток срабатывания предохранителя должен быть больше тока короткого замыкания отдельного фотоэлектрического компонента и меньше тока их параллельного соединения. Библ. 26, рис. 5, табл. 1.