Застосування самовідновлювальних елементів для електричного захисту сонячних батарей
Анотація
Проаналізовано можливості застосування самовідновлюваних запобіжників на основі полімерних композитів з нановуглецевими наповнювачами для електричної ізоляції «перегрітих» фотоелектричних елементів сонячних батарей. Дослідження вольт-амперної та ват-амперної характеристик проведено з використанням моделі структури, що являє собою паралельне з'єднання декількох послідовно включених фотоелектричних елементів і зазначених запобіжників. Розглянуто вплив температури навколишнього середовища та дрейфу опору запобіжників у провідному стані в процесі їхнього багаторазового спрацьовування. Встановлено, що запропоновані елементи захисту не впливають на роботу сонячних батарей у робочому діапазоні температур і можуть застосовуватися для електричної ізоляції локальних ділянок і компонентів сонячних батарей з підвищеною температурою.
Посилання
Honsberg C., Bowden S. Welcome to PVCDROM [Electronic resource]. 2017, mode access: http://www.pveducation.org/pvcdrom
Silvestre S., Chouder A. Effects of shadowing on photovoltaic module performance. Progress in Photovoltaics: Research and Applications, 2008, vol. 16, nо. 2, рр. 141-149. https://doi.org/10.1002/pip.780
Tsanakas J. A., Botsaris P. N. An infrared thermographic approach as a hot-spot detection tool for photovoltaic modules using image histogram and line profile analysis. International Journal of Condition Monitoring, 2012, vol. 2, no. 1, pp. 22-30. https://doi.org/10.1784/204764212800028842
Silvestre S., Boronat A., Chouder A. Study of bypass diodes configuration on PV modules. Applied Energy, 2009, vol. 86, iss. 9, pp. 1632-1640. https://doi.org/10.1016/j. apenergy.2009.01.020
Ji Eun Lee, Soohyun Bae, Wonwook Oh, Hyomin Park, Soo Min Kim, Dongho Lee, Junggyu Nam, Chan Bin Mo, Dongseop Kim, JungYup Yang, Yoonmook Kang, Haeseok Lee, Donghwan Kim. Investigation of damage caused by partial shading of CuInxGa(1–x)Se2 photovoltaic modules with bypass diodes. Progress in Photovoltaics: Research and Applications, 2016, vol. 24, iss. 8, pp. 1035-1043. https://doi.org/10.1002/pip.2738
Karatepe E., Boztepe M., Colak M. Development of a suitable model for characterizing photovoltaic arrays with shaded solar cells. Solar Energy, 2007, vol. 81, iss. 8, pp. 977-992. https://doi.org/10.1016/j.solener.2006.12.001
Kurtz S., Whitfield K., TamizhMani G., Koehl M., Miller D, Joyce J., Wohlgemuth J., Bosco N., Kempe M., Zgonena T. Evaluation of high-temperature exposure of photovoltaic modules. Progress in Photovoltaics: Research and Applications, 2011, vol. 19, iss. 8, pp. 954-965. https://doi.org/10.1002/pip.1103
Zezin D. A. Dis. kand. tekhn. nauk [Degradation processes in thin-film solar cells]. Moskow, 2014, 129 p. (Rus)
Trusov V.A., Gusev A.M. [Elements of protection of electrical circuits against overvoltages and overcurrents]. Proc. of Int. Symp. “Reliability and Quality”, 2011, vol. 2. pp. 221-224 (Rus)
Gavrikov V. [Self-healing PTC fuses for protection of current overload ]. Novosti Elektroniki, 2014, no. 12, pp. 11-15. (Rus)
Kyung-Yong Cheon. Battery pack with battery protection circuit. Pat. USA no. 5963019, 1999.
J. W. Oglesbee, A. G. Burns. Overcharge protection device and methods for lithium based rechargeable batteries. Pat. USA, no. 6608470, 2003.
A. D. Minervini, T. K. Nguyen. Electrical devices having a polymer PTC array. Pat. USA, no. 6282072, 2001.
Protecting rechargeable Li-ion and Li-polymer batteries [Electronic resource]: Littelfuse, Inc., 2017, mode access: http://www.littelfuse.com/~/media/electronics/application_notes/littelfuse_protecting_rechargeable_li_ion_
and_li_polymer_batteries_in_consumer_portable_electronics_ application_note.pdf.pdf
E. C. Dimpault-Darcy, B. J. Bragg. Thermal switch disc for short circuit protection of batteries. Pat. USA, no. 4973936, 1990.
Kaminskayа T. P., Domkin K. I. [Self-healing fuses for automotive electronics]. Elektronnye komponenty, 2008, no. 5, pp. 80-82. (Rus)
Tonkoshkur O. S., Іgnatkіn V. U. Fіzichnі osnovi elektrichnogo kontrolyu neodnorіdnikh sistem [Physical bases of electrical control of inhomogeneous systems: educational textbook]. Dniprodzerzhynsk State Technical University, 2010, 290 p. (Ukr)
Khukhtikov S. [Restore working capacity! ». Selfhealing PPTC-fuses MultiFuse]. Novosti Elektroniki, 2015, no. 1, pp. 37-41. (Rus)
[Sel f -heal ing fuses [Elect ronic resource]: Terraelektronika], 2018, mode access: https://www. terraelectronica.ru/catalog/samovosstanavlivayuschiesyapredohraniteli-1522 (Rus)
Application note. Polyswitch strap devices. Help protect rechargeable battery packs [Electronic resource]. Tyco Electronics Corporation, 2008, mode access: https://www.digikey.com/Web%20Export/Supplier%20Content/Tyco_8004/PDF/TE_Strap_Device.pdf
Nakashidze L. V., Knysh L. I. [Methodology for determining the composition and circuit design of solar photovoltaic equipments]. Aviatsionno-kosmicheskayа tekhnika i tekhnologiyа, 2008, no. 10 (57), pp. 100-104. (Rus)
Koltun M. M. Optika i metrologiyа solnechnykh elementov [Optics and metrology of solar elements]. Moscow, Nauka, 1985, 280 p. (Rus)
Jim Toth. PolySwitch PPTC device principals of operation [Electronic resource], mode access: http://studyres.com/doc/7802565/polyswitch-pptc-device-principals-ofoperation?page=5
Belykh S. [New innovative self-healing protection component for power lithium-ion accumulators]. Components & Technologies, 2011, no. 2, pp. 50-53. (Rus)
Авторське право (c) 2018 Тонкошкур А. С., Иванченко А. В., Накашидзе Л. В., Мазурик С. В.
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
