Millised on dioodide levinumad rakendused kodustes energiasalvestussüsteemides?

1, vastupidise ühenduse kaitse: esimese kaitseliini loomine süsteemi turvalisuse tagamiseks
Koduse energiasalvestussüsteemi laadimisliides peab ühilduma mitme toiteallikaga (nt päikesepaneelid, võrgu laadimisvaiad). Kui kasutaja muudab kogemata toiteallika polaarsust, võib see põhjustada põhikomponentide, nagu akuhaldussüsteem (BMS) ja muunduri läbipõlemist. Traditsiooniline vastupidine ühendusskeem kasutab mehaanilisi releed või MOS-transistore, kuid sellel on puudusi, nagu aeglane reageerimiskiirus, kõrge hind ja madal töökindlus. Schottky dioodid, mille ülimadala päripinge languse (Vf) 0,2–0,5 V ja nanosekundilise reageerimiskiirusega, on muutunud tagasilöögivastase kaitse eelistatud komponendiks.

Võttes näiteks teatud kaubamärgi virnastatud energiasalvestussüsteemi, kasutab selle laadimisahel MBR1045CT Schottky dioodi (Vf=0.3V, IFSM=100A). 5,12 kWh aku laadimisrajal võib diood isegi siis, kui sisendpinge on vastupidine, kiiresti välja lülituda, piirates pöördvoolu mikroampriteni. Samal ajal põhjustavad selle madalad juhtivuskadu omadused süsteemi normaalsel laadimisel vaid 0,6% efektiivsuse kadu. Lisaks kasutavad mõned tipptasemel{8}süsteemid kombineeritud skeemi "diood + MOS-toru", et saavutada madala võimsusega

2, alaldamine ja pinge stabiliseerimine: energiavormide tõhusa muundamise saavutamine
Kodumajapidamises kasutatava energiasalvestussüsteemi üks põhifunktsioone on vahelduvvoolu (AC) muutmine alalisvooluks (DC) ja selle salvestamine akusse ning alalisvoolu muutmine vahelduvvooluks majapidamises kasutatavate koormuste jaoks tühjenemise ajal. Selle protsessi käigus töötavad alaldi diood ja pingeregulaatori diood koos, et tagada energia muundamise tõhusus ja stabiilsus.

Alaldusahel: fotogalvaanilise inverteri sisendastmes kasutab täislaine alaldusahel nelja 1N4007 alaldi dioodi (taluvad pingele 1000 V, nimivool 1A), et muuta fotogalvaanilise paneeli pulseeriv alalisvoolu väljund sujuvaks alalisvooluks, pakkudes stabiilset sisendit järgnevale alalisvooluahelale bo{t4}}. Eksperimentaalsed andmed näitavad, et seda skeemi kasutav inverter suudab täiskoormusel töötades saavutada 98,5% alalduse, mis on 1,2% kõrgem kui traditsioonilised sildalaldi ahelad.
Pingeregulaatori ahel: BMS-i pingeseiremoodulis moodustatakse lihtne pingeregulaatori ahel, ühendades Zeneri dioodi (nt 2CW13 tüüpi, pingeregulaatori väärtusega 6V) järjestikku voolu piirava takistiga. Kui aku pinge kõikub ülelaadimise või temperatuuri tõusu tõttu, läheb Zeneri diood kiiresti rikki ja juhib, surudes pinge ohutusse vahemikku ja kaitstes allavoolu ADC proovivõtuahelat kõrgepinge mõju eest. Teatud katse näitab, et see skeem võib vähendada BMS-i pinge diskreetimisviga ± 0,5% -lt ± 0,1% -ni, parandades oluliselt aku SOC-i hinnangu täpsust.
3, Pidev vool ja energia taaskasutamine: induktiivsete koormuste võimsuse juhtimise optimeerimine
Induktiivkoormused (nagu releemähised, mootorid, solenoidventiilid jne) esinevad laialdaselt kodumajapidamistes kasutatavates energiasalvestussüsteemides ning nende väljalülitamisel tekkiv tagasilöök elektromotoorjõud võib kahjustada lülituskomponente. Vabakäigudiood annab energia vabastamise tee induktiivkoormustele, surudes tõhusalt maha maksimaalse tagasivoolu elektromotoorjõu ja saavutades energia taastamise.

Võttes näiteks teatud marki nutika ukseluku elektromagnetilise luku ajamiahela, kasutab see 1N5819WS Schottky dioodi (Vf=0.3V, Trr=10ns), mis on elektromagnetilise luku mõlemas otsas paralleelselt ühendatud. Kui ukselukk on välja lülitatud, tagab diood mähises jääkvoolu vabakäiguahela, mis surub maha maksimaalse tagasi elektromotoorjõu 120 V-lt alla 40 V, kaitstes juhtivat MOS-transistori rikke eest. Lisaks pakub fotogalvaanilise inverteri BOOST-i vooluringis vabakäigudiood (nt MBR20100CT, Vf=0.25V) lülitustoru väljalülitusperioodil induktiivse energiasalvestuse vabastamise tee, suurendades ahela muundamise efektiivsust 92%-lt 95%-le.

4, Loogiline juhtimine ja signaali isoleerimine: süsteemi intelligentsuse taseme tõstmine
Arukate ja võrku ühendatud koduste energiasalvestussüsteemide väljatöötamisega muutub dioodide roll loogilises juhtimises ja signaaliisolatsioonis üha olulisemaks.

Loogiline juhtimine: BMS-i tasakaalustatud juhtimisahelas saavad dioodid konstrueerida lihtsa "JA värava" loogika. Näiteks kui mitme akuelemendi pinge on seatud läviväärtusest kõrgem, juhib vastav diood, käivitades tasakaalustusahela, et vältida ülelaadimise ohtu. Eksperimentaalsetel andmetel väheneb dioodloogikat kasutava võrdsustusahela reaktsiooniaeg võrreldes MCU juhtimisskeemiga 80% ja pole vaja tarkvara programmeerida, parandades oluliselt töökindlust.
Signaali isoleerimine: energiasalvestussüsteemi sideliideses (nt CAN-siin, RS485) suudavad dioodid eraldada digitaal- ja analoogsignaalid. Näiteks fotogalvaanilise inverteri RS485 sideahelas isoleerib 1N4148 lülitusdiood (Trr{5}}ns) diferentsiaalsignaali positiivsed ja negatiivsed klemmid, et vältida ühisrežiimi mürahäireid, vähendades side veamäära 10 ⁻ ³-lt 10 ⁻-le, tagades platvormi ja tabeli pilveandmete vahetuse.