3.2  不同旁路二极管连接方式对光伏组件的影响

       大部分商用光伏组件都在内部集成了旁路二极管。通常并不在每一个电池两端都并联一个二极管，而是多个单体光伏电池共用一个旁路二极管。如图11所示，本文将以36块单体光伏电池串联组成的光伏组件为例，对旁路二极管不同拓扑结构的影响进行仿真分析。旁路二极管无重叠拓扑结构如图11(a)所示，旁路二极管重叠拓扑结构如图11(b)所示。

       经过推导易得，这两种结构光伏组件的最大输出电流不同。旁路二极管无重叠时，当某些电池被遮挡后，该电池所能输出的最大电流降低，光伏组件所能输出的最大电流即为单体电池的短路电流。

       旁路二极管重叠时，若I1≠I0，且I2≠I0，两个二极管均导通，光伏组件所能输出的最大电流为2倍的单体电池短路电流；若I1=I0，或I2=I0，则只有一个二极管导通或者两个二极管都不导通光伏组件所能输出的最大电流即为单体电池的短路电流。

       3.3  不同旁路二极管连接方式仿真结果

       对上述两种结构进行仿真分析，基本条件设置如下：温度为25℃，光照为500W/m2，单体光伏电池开路电压为0.68V，短路电流为4A，36个串联后开路电压为24.7V，短路电流为4A。

       仿真分析二极管无重叠拓扑结构。现将18、19号电池遮挡，遮挡率分别为0，25%，50%，75%， 100%，其余电池均为标准光照500W/m2，仿真结果如图12所示。

       可以看到旁路二极管无重叠情况下部分电池遮蔽情况下的U-I、U-P曲线与无遮蔽情况下的曲线形状相比，部分凹陷，二极管中通过的电流较小，短路电流为4.5~5A。当光伏组件能输出功率时，输出的最大电流即为光伏组件短路电流。

       仿真分析二极管重叠拓扑结构。现将6、7号电池遮挡，遮挡率分别为0，25%，50%，75%，100%，其他电池均为标准光照500W/m2，仿真结果如图13所示。

       现将4、5号电池遮挡，遮挡率分别为0，25%， 50%，75%，100%，其他电池均为标准光照500W/m2，仿真结果如图14所示。