Mesken tipi enerji depolama sistemleri artan popülerlikleri sayesinde modern yaşamın bir parçası haline gelmiştir. Bu artan popülerlik mesken tipi enerji depolama sistemlerinin sürdürülebilir performans ve güvenirliğini ön plana çıkarmış, özellikle olası arıza durumları ile sistemin nasıl başa çıkabileceği üzerinde durulmuştur. İşte tam bu noktada, hızla gelişen teknolojiler Bypass teknolojisini ortaya çıkarmıştır.
Bypass Teknolojisi Nedir?
Bypass teknolojisi enerji depolama sistemi içerisindeki arızalı bileşenleri izole etmek veya bypass etmek için özel akıllı devreler kullanarak sistemin geri kalanının sorunsuz bir şekilde çalışmaya devam etmesini sağlayan teknolojilere verilen isimdir. Bu yeni teknoloji verimliliği artırmak, kullanım ömrünü uzatmak ve arıza süresini en aza indirmek amacıyla PV panellerde, inverterlerde ve batarya sistemlerinde yaygın olarak kullanılmaktadır.
Bypass Teknolojisi Nasıl Çalışır?
I. PV Solar Panellerde Bypass Teknolojisi
Modern güneş panellerinin çoğunda bir veya birden fazla solar hücre gölgelendiğinde veya arızalandığında alternatif bir akım yolu sağlamak için bypass diyotları bulunur. Solar güneş panellerinde bypass diyotları genellikle panelin arka tarafındaki bağlantı kutusunun (junction box) içerisinde yer alır. PV güneş panellerinde kullanılan bypass diyotları akımın yalnızca bir yönde akmasına izin veren ve belirli koşullar altında akımın güneş paneli içerisinde yön değiştirmesini (veya atlamasına) sağlayan nispeten küçük ve basit komponentlerdir.
Çoğu PV güneş paneli seri bağlı 3 hücre grubuna ayrılır ve her grupta bir bypass diyotu bulunur. Eski 60 hücreli panellerde panel 20 hücreli 3 gruba ayrılırken, modern bölünmüş hücreli panellerde panel 20 veya 24 hücreli altı gruba ayrılır ve iki grup bir bypass diyotu ile ilişkilendirilir. Hücre gruplarının bir bypass diyotu ile ilişkilendirilmesinin sebebi güneş paneli üreticilerinin uygun maliyet ve kolay üretim prosesi kaygılarıdır. Aksi olsa idi her bir solar hücreye bir bypass diyotu entegre edilebilirdi.
PV Solar Panellerde Bypass Diyotunun Çalışma Mantığı
Bir PV güneş panelinde, bir hücre veya hücre grubu kısmi gölgelemeye maruz kaldığında veya daha düşük performans gösterdiğinde PV sisteminde önemli ölçüde voltaj ve akım düşüşüne neden olur. Tam bu noktada Bypass diyotu devreye girip kısmi gölgelemeye maruz kalmış hücreleri etkili bir şekilde bypass ederek panelin ve panel dizisinin geri kalanının daha yüksek verimlilikte çalışmasına izin verir.
Bypass Diyotu
Tipik bir bypass diyotu, ileri voltaj eşiği olarak bilinen yaklaşık 0.7 voltluk bir aktivasyon voltajına sahiptir. Diyot boyunca ileri voltaj yaklaşık 0.7 voltu aştığında diyot devreye girerek akımın akmasına izin verir.
II. İnverterlerde Bypass Modu
Enerji depolama sistemleri için beyin olarak tanımlayabileceğimiz inverterlerde meydana gelebilecek herhangi bir hata veya güç kesintisi ev veya işyerlerinde enerji kesintisine sebep olabilir. İnverterlerde bypass modu herhangi bir arıza veya hata durumunda AC elektrik şebekesini devralarak evinizin veya iş yerinizin enerjisiz kalmasını engeller.
İki tür inverter bypass mekanizması vardır:
Statik Bypass Anahtarı: İnverterlerde herhangi bir hata veya arıza tespit edildiğinde gücü otomatik olarak şebekeden evinizdeki veya ticari işletmenizdeki bağlı yüklere yönlendirir.
Manuel Bypass Anahtarı: Güç kaynağını inverterden şebekeye aktarmak manuel müdahale ile gerçekleştirilir.
UHC Serisi İnverter - UHB Yüksek Voltaj Batarya Enerji Depolama Sistemi
Otomatik Bypass fonksiyonuna sahip UHC / UHB serisi enerji depolama sistemi, "Self Checking" fonksiyonu sayesinde olası hata ve kesintilere karşı bir yandan sorunu tespit ederken bir yandan da enerji sağlamaya devam eder.
III. Batarya Sistemlerinde Bypass Teknolojisi
Enerji depolama sistemlerinin en küçük bileşeni olan batarya veya pil hücreleri operasyon ömürleri boyunca her zaman eşit olarak yaşlanma göstermeyeceğinden eşit performans da gösteremezler. Bu yüzden zaman içerisinde farklı yaşlanma gösteren hücreler kendi aralarında voltaj dengesizlikleri gösterirler. Bu voltaj dengesizlikleri ise batarya sisteminin genel performansını kötü yönde etkiler. Bu noktada Bypass teknolojisi düşük performans gösteren veya hataya sahip batarya hücrelerini veya batarya modüllerini bypass ederek batarya sisteminin istikrarlı bir şekilde çalışmaya devam etmesini sağlar.
Batarya sistemlerinde Bypass teknolojisinin kullanılmasının 3 temel faydası vardır:
Basitleştirilmiş Batarya Kapasitesi Artımı: Bypass teknolojisine sahip batarya sistemlerinde batarya depolama kapasitesini artırmak basit ve kolaydır. Modüler enerji depolama sistemlerinde depolama kapasitesini artırmak için ekleyeceğiniz ekstra bir batarya modülü ile SOC kalibrasyonunu manuel olarak yapmanıza gerek yoktur. Sistem tutarsız şarj seviyesine sahip (SOC) yeni modülleri izole ederek SOC seviyeleri hizalandıkça sistemin otomatik olarak SOC kalibrasyonu yapmasını sağlar.Aşırı Şarj ve Aşırı Deşarj Koruması: Gelişmiş enerji depolama sistemlerinde aşırı şarjı ve aşırı deşarjı önlemek için enerjiyi hücreler arasında dağıtan aktif dengeleme kullanılır. Şarj sırasında bypass devreleri ayarlanmış olan voltaj limitine ulaşmış olan batarya hücrelerinin sistem ile şarj bağlantısını keserek aşırı şarj olmasını önler. Deşarj sırasında ise düşük voltajlı hücrelerin bağlantısı kesilerek aşırı deşarjın önüne geçer.Otomatik Arıza İzolasyonu: Bypass teknolojisi bir batarya sistemi içerisindeki arızalı batarya hücrelerini veya modüllerini tespit edip sistemin geri kalanından izole ederek, sistemin geri kalanının çalışmaya kesintisiz olarak devam etmesini sağlar.
UHB Batarya Sistemi
UHB yüksek voltaj enerji depolama sisteminin kapasitesinin artırmak istediğinizde, kolayca ekleyeceğiniz her bir batarya modülünden sonra herhangi bir ayarlama yapmanıza gerek yoktur.
Sonuç Olarak: Enerji Depolama Sistemlerinde Bypass Teknolojisi Neden Önemli?
Uzun Kullanım Ömrü: Batarya modülleri arasında enerji yeniden dağıtılarak batarya hücrelerinin aşırı şarj ve aşırı deşarjdan korunması sağlar.
Kesintisiz Güç: Sistem bileşenlerinin biri arızalansa bile sistemin genel olarak çalışmaya devam etmesine yardımcı olur.
Maksimum Verimlilik: Bypass diyotları, akımın gölgeli veya arızalı solar hücreleri atlamasına olanak tanıyarak PV panel modülünün güç çıkışının korunmasına yardımcı olur.
Daha kolay kapasite artırımı: Uyumsuz şarj seviyelerini (SOC) izole ederek yeni batarya modüllerinin eklenmesini çok daha basit ve kolay hale getirir.
Ufox Plus 50E Enerji Depolama Sistemi
5 kW nominal gücünde bir hibrit inverter ve 5.12 kWh LifePO4 bataryadan oluşan Ufox Plus, şebekeye bağlı uygulamalarda yükünüz 5 kW'ın üzerinde olsa bile sahip olduğu Bypass fonksiyonu sayesinde çalışmaya devam eder.