ブロッキングダイオードは、電流が逆方向に流れないようにする役割を果たします。夜間やバッテリーが満充電状態のときに、過放電を防ぐ上で非常に重要な役割を担います。ブロッキングダイオードは整流器の別名でもあり、電流を一方向にのみ流し、逆方向の電流の流れを阻止します。
簡単に言うと、ブロッキングダイオードは、散水器の逆止弁のようなもので、水が上向きにしか流れないようにする働きをします。昔は、過充電を防ぐという点で電池よりもはるかに優れていたため、ブロッキングダイオードが最も一般的に使用されていました。
最新の設計のほとんどは、リチウムイオン電池技術と連携して動作するMPPT充電コントローラーを使用しているため、1つのシステムで数時間、場合によっては数日間、過負荷状態になることなく動作し続けることができ、過充電の心配もありません。ブロッキングダイオードは比較的安価で取り付けも簡単ですが、動作に悪影響を与える可能性があり、目立った改善効果は期待できません。
ブロッキングダイオードの目的は何ですか?
これにより、夜間にバッテリーが負荷を供給し始めると、太陽のエネルギーがこれらのバッテリーに戻らなくなります。太陽が沈むと、太陽電池は電気エネルギーの生成を停止します。太陽電池は、セルにエネルギーを送ろうとする電荷によって、バッテリーや変換回路と異なります。これにより、セルが損傷したり破壊されたりする可能性があります。このような場合、太陽電池に送られたエネルギーはブロッキング ダイオードのカソードに入り、そこで停止し、太陽電池に向かって進んで損傷を与えることができなくなります。太陽が再び昇り、光起電力セルが電流を生成し始めると、再びブロッキング ダイオードを制限なく通過できるようになります。
ブロッキングダイオードは、機能的には太陽光発電機のそれとほぼ同じです。風力発電システムは通常、ブレードやタービンで駆動される発電機を使用して交流電力を生成しますが、これはほとんどの太陽光発電システムが生成する直流電力とは異なります。同様に、風が止まると、その運動エネルギーが逆方向に作用し、発電機が通常の電動機のように動作します。ブロッキングダイオードは、発電機の逆回転を防ぎ、発電機の損傷やシステムバッテリーの消耗を防ぎます。
ブロッキングダイオードの構成
太陽光発電システムにおけるその構成は、日中にパネル（ピーク電圧）が電気を生成し、バッテリーを充電するときの表現を指します。夜間は、電気を生成せず、パネルの電圧が低下した（またはゼロ電圧になった）のに比べて、バッテリーは高い電圧を維持します。夜間にソーラーパネルへの逆電流が流れることで、バッテリーが消耗する場合があります。
このため、逆流を防ぐための阻止ダイオードが設置されます。エネルギーは高エネルギー状態から低エネルギー状態へと移動します。これにより、太陽電池パネルからバッテリーへの電流の流れは可能になりますが、バッテリーからパネルへの電流の流れは阻害されます。この装置は常に太陽電池パネルの背面に直列に接続されます。
推奨記事：PN接合型半導体ダイオードとは？
