Selección de diodos de derivación adecuados para el panel solar

En mi velero hemos instalado cuatro paneles solares (dos veces Vmp = 17.64V, Voc = 21.6V, Imp = 5.67A, Ioc = 6.07A, Pmax = 100W y dos veces lo mismo pero 75W), que conectamos todos en paralelo, luego a un sistema MPPT de Mastervolt que da servicio a las baterías de 12V y al piloto automático.

Los paneles solares no son exactamente iguales en voltaje (Voc 21.6V y 21.2V) pero en paralelo eso promedia. Son de segunda mano y estaban en condiciones de funcionamiento.

Cuando los conectamos en paralelo, accidentalmente conectamos el sistema a través del MPPT Mastervolt y los cuatro menos (3 paneles, 1 Mastervolt) se conectaron con el más de un panel solar. Accidentalmente (inspeccionamos el voltaje y las ventajas antes, pero aun así lo estropeamos). Luego conectamos el resto, todo positivo (eso pensamos), vimos una chispa, desconectamos, revisamos y encontramos que un panel ya no daba voltaje. Los diodos de bypass (tenía dos) se quemaron y partieron en dos.

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Leí en alguna parte que los paneles solares en cortocircuito no deberían romperlos ya que el Imax nunca puede aumentar, pero aparentemente lo rompimos de todos modos. Esto lleva a algunas preguntas:

  • claramente estos estaban mal conectados, que paso aqui y por que frio los diodos de bypass? No había sombra, la corriente no debería fluir a través de los diodos de derivación, ¿verdad?
  • sin diodos de derivación, los buenos paneles aún deberían dar energía, ¿correcto? [Después de freír, ese panel dio cero en V metro. ¿Es posible que una (de las tres) celdas evitables ya estuviera rota y la derivación siempre estuviera en uso?] Editar: esto estaba mal, todavía tienen más de 20 V.
  • estos diodos schottky de tipo exacto ya no están disponibles, ¿es seguro seleccionar cualquier diodo con especificaciones iguales o superiores (estos eran 80SQ045, clasificado 8A, 45V), siempre que sea de tipo 'schottky'? Si instalo dos diodos en paralelo (hay espacio), ¿eso mejora el rendimiento?
  • ¿podría quemarse únicamente porque tiene 10 años? Los otros paneles parecen estar bien.

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Traté de encontrar respuestas a lo anterior en línea y encontré cómo se supone que funcionan estas cosas y que se rompen, pero no hay información sobre cómo o por qué se rompe, y mucho menos qué sucede cuando te equivocas como lo hicimos nosotros. Con suerte, alguien aquí puede ayudar a resolver los misterios o, si no, ayudar con la pregunta principal, seleccionando los nuevos diodos de derivación adecuados.

¿Conectó mal algunas cosas y había humo y ahora crea suposiciones falsas para cuestionar por qué fallaron las cosas? Claramente fluyó una corriente significativa y el diodo falló. No se trata de la edad o de si había sol o no. Si tiene alguna duda, reemplace los diodos y repita el experimento, pero esta vez mida la corriente. Tendrás tu respuesta.
@kartman No son suposiciones 'falsas', en este mismo sitio, hay una publicación que dice que los cortocircuitos no dañan los paneles solares, en general. Hice un cortocircuito (estúpido, seguro) y las cosas se rompieron. Si la corriente máxima en estos paneles solares tiene un límite de 6A, todavía estoy confundido por qué se rompió el diodo, con una clasificación de 8A. Y lo que es más importante, qué diodo nuevo debo obtener.
Además, me gusta aprender de mis errores. Si se rompe, está bien, pero por favor ayúdame a entender. Si no se rompe, entonces cuál es la causa probable, así que no lo repetiré (esta parte no tenía fusibles, ahora los tendrá).
No cortocircuitaste el panel solar, conectaste uno al revés contra otros tres. La corriente de esos tres paneles solares fue suficiente para tener un flujo de corriente excesivo a través del diodo. El diodo condujo porque estaba conectado al revés (junto con el panel). Cuando los diodos están sobrecargados, generalmente fallan en cortocircuito. Si hay suficiente energía, se sobrecalientan y el epoxi se parte. Frecuentemente repito pruebas donde las cosas han estallado para determinar el mecanismo exacto. Consulte a su compañía de energía solar amiga para conocer los diodos adecuados. Casi todos los paneles solares necesitan uno.
@kartman, gracias, tiene sentido ahora, supongo que podrías publicar eso como respuesta. No pude encontrar la información de la empresa. Por lo tanto, me preguntaba si está bien reemplazar schottky con (otro) schottky, del mismo tipo, mismos valores de Vf, A y Vmax. Mi conjetura es: sí, ya que estos son solo funcionales (solo redirección de corriente) y no forman parte de un microcontrolador o algo así.

Respuestas (1)

No cortocircuitaste el panel solar, conectaste uno al revés contra otros tres.

La corriente de esos tres paneles solares fue suficiente para tener un flujo de corriente excesivo a través del diodo.

El diodo condujo porque estaba conectado al revés (junto con el panel).

Cuando los diodos están sobrecargados, generalmente fallan en cortocircuito. Si hay suficiente energía, se sobrecalientan y el epoxi se parte.

Aunque el diodo tiene una clasificación de 8A, también están limitados térmicamente. Puede encontrar que si pasa 8A a través de uno, se calentará demasiado y morirá. Más adelante en la hoja de datos hay otras especificaciones que también se aplican, por lo que no puede simplemente decir que el diodo pasará 8A y sobrevivirá. Requeriría disipación de calor para lograr ese valor. Además, la especificación 8A es 'calificación máxima absoluta'.

Excelente, gracias, eso explica muchas cosas. Si los diodos están ausentes y el panel solar funciona, debería haber una corriente en los cables externos, ¿verdad? Quiero decir, solo pasan por alto si una tira de celdas tiene sombra o falla. Lo que significa preguntar, sin diodos de derivación, debería haber una corriente (corriente débil si algunas celdas tienen sombra). También parece que debería obtener diodos de 15A para reemplazarlos, para estar seguro.
En realidad, acabo de tener la oportunidad de medir esa suposición. El panel con los diodos rotos 'simplemente funciona'. Lo que responde a la otra mitad de mi confusión en la pregunta original, y ahora estoy menos preocupado de tener que reemplazar todo el panel.
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