Fotowoltaiczny system wytwarzania energii poza siecią służy głównie do rozwiązywania podstawowego problemu zużycia energii elektrycznej przez mieszkańców na obszarach bez prądu lub z mniejszą ilością energii elektrycznej. Fotowoltaiczny system wytwarzania energii poza siecią składa się głównie z modułów fotowoltaicznych, wsporników, sterowników, falowników, akumulatorów i systemów dystrybucji energii. W porównaniu z systemem fotowoltaicznym podłączonym do sieci, system off-grid ma więcej sterowników i akumulatorów, a falownik bezpośrednio napędza obciążenie, więc system elektryczny jest bardziej skomplikowany. Ponieważ system off-grid może być jedynym źródłem energii elektrycznej dla użytkownika, a użytkownik jest w dużym stopniu zależny od systemu, projekt i działanie systemu off-grid powinny być bardziej niezawodne.
Typowe problemy projektowe dla systemów off-grid
Nie ma ujednoliconej specyfikacji dla systemów fotowoltaicznych poza siecią. Powinna być zaprojektowana zgodnie z potrzebami użytkowników, głównie z uwzględnieniem doboru i kalkulacji komponentów, falowników, sterowników, akumulatorów, kabli, przełączników i innych urządzeń. Przed projektowaniem należy dobrze wykonać prace wstępne. Przed sporządzeniem planu należy najpierw zrozumieć rodzaj i moc obciążenia użytkownika, warunki klimatyczne w miejscu instalacji, zużycie energii elektrycznej przez użytkownika oraz zapotrzebowanie.
1. Napięcie modułu i napięcie akumulatora powinny być dopasowane. Moduł słoneczny kontrolera PWM i akumulator są połączone za pomocą przełącznika elektronicznego. Pośrodku nie ma indukcyjności i innych urządzeń. Napięcie modułu wynosi od 1,2 do 2 razy 0 razy więcej niż napięcie akumulatora. Jeśli jest to akumulator 24 V, napięcie wejściowe komponentu wynosi między 30-50V, kontroler MPPT ma rurkę przełącznika zasilania i cewkę indukcyjną oraz inne obwody pośrodku, napięcie komponentu wynosi między 1.{ {8}}.5-krotność napięcia akumulatora, jeśli jest to akumulator 24 V, Napięcie wejściowe komponentu wynosi między 30-90V.
2. Moc wyjściowa modułu powinna być zbliżona do mocy sterownika. Np. sterownik 48V30A ma moc wyjściową 1440VA, a moc modułu powinna wynosić około 1500W. Wybierając kontroler, najpierw spójrz na napięcie akumulatora, a następnie podziel moc składową przez napięcie akumulatora, które jest prądem wyjściowym kontrolera.
3. Jeśli moc jednego falownika jest niewystarczająca, kilka falowników należy połączyć równolegle. Wyjście fotowoltaicznego systemu off-grid jest podłączone do obciążenia. Napięcie wyjściowe i prąd, faza i amplituda każdego falownika są różne. Jeżeli zaciski są połączone równolegle, należy dodać falownik z funkcją równoległą.
Typowe problemy podczas debugowania systemów off-grid
1 Wyświetlacz LCD falownika nie wyświetla 01
Analiza awarii
Nie ma wejścia DC akumulatora, zasilacz LCD falownika jest zasilany z akumulatora.
02 Możliwe przyczyny
(1) Napięcie akumulatora jest niewystarczające. Gdy akumulator po raz pierwszy opuszcza fabrykę, jest na ogół w pełni naładowany, ale jeśli akumulator nie jest używany przez dłuższy czas, powoli się rozładowuje (samorozładowanie). Napięcia systemu poza siecią wynoszą 12 V, 24 V, 48 V, 96 V itd. W niektórych zastosowaniach wiele akumulatorów musi być połączonych szeregowo, aby zapewnić napięcie systemu. Jeśli kable połączeniowe nie są prawidłowo podłączone, napięcie akumulatora będzie niewystarczające.
(2) Zaciski akumulatora są odwrócone. Zaciski akumulatora mają bieguny dodatnie i ujemne, zwykle czerwony jest podłączony do bieguna dodatniego, a czarny jest podłączony do bieguna ujemnego.
(3) Przełącznik DC nie jest zamknięty lub przełącznik jest uszkodzony.
03
Rozwiązanie
(1) Jeśli napięcie akumulatora jest niewystarczające, system nie może działać, a energia słoneczna nie może naładować akumulatora, musisz znaleźć inne miejsce, aby naładować akumulator do ponad 30 procent.
(2) Jeśli jest to problem z linią, użyj multimetru do pomiaru napięcia każdej baterii. Gdy napięcie jest normalne, całkowite napięcie jest sumą napięć akumulatora. Jeśli nie ma napięcia, sprawdź, czy przełącznik DC, zacisk przewodów, złącze kabla itp. są po kolei normalne.
(3) Jeśli napięcie akumulatora jest normalne, okablowanie jest normalne, przełącznik jest włączony, a falownik nadal nie wyświetla, może to oznaczać, że falownik jest uszkodzony i należy powiadomić producenta o konieczności konserwacji.
2 Nie można naładować akumulatora
01 Analiza awarii
Akumulator jest ładowany przez moduł fotowoltaiczny i sterownik lub sieć i sterownik.
02 Możliwe przyczyny
(1) Przyczyny komponentów: napięcie komponentu jest niewystarczające, światło słoneczne jest niskie, a połączenie komponentu i kabla DC nie jest dobre.
(2) Okablowanie obwodu akumulatora nie jest dobre.
(3) Akumulator jest w pełni naładowany i osiąga najwyższe napięcie.
03 Rozwiązania
(1) Sprawdź, czy przełączniki DC, zaciski, złącza kablowe, komponenty, akumulatory itp. są po kolei normalne. Jeśli jest wiele komponentów, należy je podłączyć i przetestować osobno.
(2) Gdy akumulator jest w pełni naładowany, nie można go ponownie naładować, ale różne akumulatory mają różne napięcia po pełnym naładowaniu. Na przykład akumulator o napięciu znamionowym 12 V ma napięcie między 12,8 a 13,5 V po pełnym naładowaniu. Ciężar właściwy elektrolitu, gdy akumulator jest w pełni naładowany, jest powiązany. Dostosuj maksymalny limit napięcia zgodnie z typem baterii.
(3) Przetężenie wejściowe: Prąd ładowania akumulatora wynosi na ogół 0.1C-0.2C, a maksymalny nie przekracza 0.3C. Na przykład akumulator kwasowo-ołowiowy 12V200AH, prąd ładowania wynosi generalnie od 20A do 40A, a maksymalny nie może przekroczyć 60A. Moc komponentu powinna odpowiadać mocy kontrolera.
(4) Przepięcie wejściowe: napięcie wejściowe modułu jest zbyt wysokie, sprawdź napięcie płyty akumulatora, jeśli jest naprawdę wysokie, możliwym powodem jest to, że liczba ciągów płyty akumulatora jest zbyt duża, zmniejsz liczbę strun płyty akumulatora
3 Falownik wykazuje przeciążenie lub nie może się uruchomić 01
Analiza awarii
Moc obciążenia jest większa niż moc falownika lub akumulatora.
02 Możliwe przyczyny
(1) Przeciążenie falownika: Jeśli przeciążenie falownika przekracza zakres czasu, a moc obciążenia przekracza wartość maksymalną, dostosuj wielkość obciążenia.
(2) Przeciążenie akumulatora: prąd rozładowania wynosi zazwyczaj 0.2C-0.3C, maksimum nie przekracza 0.5C, 1 12V200AH akumulatora kwasowo-ołowiowego, maksymalna moc wyjściowa nie przekracza 2400 W, różni producenci, różne modele, różne są również konkretne wartości.
(3) Obciążenia, takie jak windy, nie mogą być bezpośrednio podłączone do zacisku wyjściowego falownika, ponieważ gdy winda obniża się, silnik cofa się, co generuje wsteczną siłę elektromotoryczną, która uszkodzi falownik po wejściu do falownika. Jeśli konieczne jest zastosowanie systemu off-grid, zaleca się dodanie przetwornicy częstotliwości między falownikiem a silnikiem windy.
(4) Moc rozruchowa obciążenia indukcyjnego jest zbyt duża.
03 Rozwiązania
Moc znamionowa obciążenia powinna być niższa niż moc falownika, a moc szczytowa obciążenia nie powinna być większa niż 1,5-krotność mocy znamionowej falownika.
Często zadawane pytania dotyczące baterii
1 Zjawisko i przyczyny zwarcia
Zwarcie akumulatora kwasowo-ołowiowego odnosi się do połączenia grup dodatnich i ujemnych wewnątrz akumulatora kwasowo-ołowiowego. Zjawisko zwarcia akumulatorów kwasowo-ołowiowych przejawia się głównie w następujących aspektach:
Napięcie w obwodzie otwartym jest niskie, a napięcie w obwodzie zamkniętym (rozładowanie) szybko osiąga napięcie końcowe. Kiedy duży prąd jest rozładowywany, napięcie na zaciskach spada gwałtownie do zera. Gdy obwód jest otwarty, gęstość elektrolitu jest bardzo niska i elektrolit zamarza w środowisku o niskiej temperaturze. Podczas ładowania napięcie rośnie bardzo powoli, zawsze pozostając na niskim poziomie (czasami spada do zera). Podczas ładowania temperatura elektrolitu bardzo szybko wzrasta. Podczas ładowania gęstość elektrolitu rośnie bardzo powoli lub prawie się nie zmienia. Podczas ładowania nie pojawiają się pęcherzyki ani gaz.
Główne przyczyny wewnętrznego zwarcia akumulatorów kwasowo-ołowiowych są następujące:
Jakość separatora nie jest dobra lub wadliwa, przez co aktywny materiał płyty przechodzi, co skutkuje wirtualnym lub bezpośrednim kontaktem między płytą dodatnią i ujemną. Przemieszczenie separatora powoduje połączenie płyt dodatnich i ujemnych. Aktywny materiał na płytce elektrody rozszerza się i odpada. Z powodu nadmiernego osadzania się opadłego materiału aktywnego dolna krawędź lub krawędź boczna płyty dodatniej i ujemnej styka się z osadem, co powoduje połączenie płyt dodatnich i ujemnych. Przedmiot przewodzący wpada do akumulatora, powodując połączenie dodatnich i ujemnych płyt.
Zjawisko i przyczyny 2-zasiarczenia biegunów
System siarczanowania płyt to siarczan ołowiu, który tworzy na płycie białe i twarde kryształy siarczanu ołowiu i jest bardzo trudny do przekształcenia w substancje czynne podczas ładowania. Główne zjawiska po zasiarczeniu płyt akumulatora kwasowo-ołowiowego są następujące:
(1) Napięcie akumulatora kwasowo-ołowiowego gwałtownie wzrasta podczas procesu ładowania, a jego początkowe i końcowe napięcie jest zbyt wysokie, a końcowe napięcie ładowania może osiągnąć około 2,90 V/pojedyncze ogniwo.
(2) Podczas procesu rozładowania napięcie gwałtownie spada, to znaczy przedwcześnie spada do napięcia końcowego, więc jego pojemność jest znacznie mniejsza niż w przypadku innych akumulatorów.
(3) Podczas ładowania temperatura elektrolitu szybko rośnie i łatwo przekracza 45 stopni.
(4) Podczas ładowania gęstość elektrolitu jest niższa niż normalna wartość, a podczas ładowania przedwcześnie pojawiają się pęcherzyki.
Główne przyczyny zasiarczenia płyty są następujące:
(1) Wstępne ładowanie akumulatorów kwasowo-ołowiowych jest niewystarczające lub początkowe ładowanie zostało przerwane na długi czas.
(2) Akumulator kwasowo-ołowiowy nie jest wystarczająco naładowany przez długi czas.
(3) Brak ładowania na czas po rozładowaniu.
(4) Często nadmierne rozładowanie lub głębokie rozładowanie przy małym prądzie.
(5) Jeśli gęstość elektrolitu jest zbyt wysoka lub temperatura jest zbyt wysoka, siarczan ołowiu będzie głęboko uformowany i trudny do odzyskania.
(6) Akumulator kwasowo-ołowiowy był przez długi czas zawieszony i nie jest używany przez długi czas bez regularnego ładowania.