Sistemul fotovoltaic de generare a energiei în afara rețelei este utilizat în principal pentru a rezolva problema de bază a consumului de energie electrică a locuitorilor din zonele fără energie electrică sau mai puțină energie electrică. Sistemul fotovoltaic de generare a energiei în afara rețelei este compus în principal din module fotovoltaice, console, controlere, invertoare, baterii și sisteme de distribuție a energiei. În comparație cu sistemul fotovoltaic conectat la rețea, sistemul off-grid are mai multe controlere și baterii, iar invertorul conduce direct sarcina, astfel încât sistemul electric este mai complicat. Deoarece sistemul în afara rețelei poate fi singura sursă de energie electrică a utilizatorului, iar utilizatorul este foarte dependent de sistem, proiectarea și funcționarea sistemului în afara rețelei ar trebui să fie mai fiabile.
Probleme comune de proiectare pentru sistemele off-grid
Nu există o specificație unificată pentru sistemele fotovoltaice în afara rețelei. Ar trebui proiectat în funcție de nevoile utilizatorilor, luând în considerare în principal selecția și calculul componentelor, invertoarelor, controlerelor, bateriilor, cablurilor, comutatoarelor și altor echipamente. Înainte de proiectare, lucrările preliminare trebuie făcute bine. Este necesar să înțelegeți mai întâi tipul de sarcină și puterea utilizatorului, condițiile climatice ale locului de instalare, consumul de energie electrică al utilizatorului și cererea înainte de a face un plan.
1. Tensiunea modulului și tensiunea bateriei trebuie să fie potrivite. Modulul solar controler PWM și bateria sunt conectate printr-un comutator electronic. Nu există inductanță și alte dispozitive la mijloc. Tensiunea modulului este între 1,2 și 2.0 ori tensiunea bateriei. Dacă este o baterie de 24 V, tensiunea de intrare a componentei este între 30-50V, controlerul MPPT are un tub de comutare de alimentare și un inductor și alte circuite în mijloc, tensiunea componentei este între 1.{ {8}}.5 ori tensiunea bateriei, dacă este o baterie de 24 V, tensiunea de intrare a componentei este între 30-90V.
2. Puterea de ieșire a modulului ar trebui să fie similară cu puterea controlerului. De exemplu, un controler 48V30A are o putere de ieșire de 1440VA, iar puterea modulului ar trebui să fie în jur de 1500W. Atunci când alegeți un controler, priviți mai întâi tensiunea bateriei și apoi împărțiți puterea componentei la tensiunea bateriei, care este curentul de ieșire al controlerului.
3. Dacă puterea unui invertor nu este suficientă, mai multe invertoare trebuie conectate în paralel. Ieșirea sistemului fotovoltaic în afara rețelei este conectată la sarcină. Tensiunea de ieșire și faza curentă și amplitudinea fiecărui invertor sunt diferite. Dacă bornele sunt conectate în paralel, trebuie adăugat un invertor cu funcție paralelă.
Probleme frecvente la depanarea sistemelor off-grid
1 LCD-ul invertorului nu afișează 01
Analiza eșecului
Nu există intrare DC pentru baterie, sursa de alimentare LCD a invertorului este alimentată de baterie.
02 Motive posibile
(1) Tensiunea bateriei nu este suficientă. Când bateria iese prima dată din fabrică, este în general încărcată complet, dar dacă bateria nu este folosită o perioadă lungă de timp, se va descărca lent (auto-descărcare). Tensiunile sistemului în afara rețelei sunt 12V, 24V, 48V, 96V etc. În unele aplicații, mai multe baterii trebuie conectate în serie pentru a îndeplini tensiunea sistemului. Dacă cablurile de conectare nu sunt conectate corect, tensiunea bateriei va fi insuficientă.
(2) Bornele bateriei sunt inversate. Bornele bateriei au poli pozitivi și negativi, în general roșul este conectat la polul pozitiv, iar negru este conectat la polul negativ.
(3) Comutatorul DC nu este închis sau întrerupătorul este defect.
03
Soluţie
(1) Dacă tensiunea bateriei nu este suficientă, sistemul nu poate funcționa și energia solară nu poate încărca bateria, trebuie să găsiți un alt loc pentru a încărca bateria la mai mult de 30%.
(2) Dacă este o problemă cu linia, utilizați un multimetru pentru a măsura tensiunea fiecărei baterii. Când tensiunea este normală, tensiunea totală este suma tensiunilor bateriei. Dacă nu există tensiune, verificați dacă comutatorul de curent continuu, terminalul cablajului, conectorul cablului etc. sunt normale la rândul lor.
(3) Dacă tensiunea bateriei este normală, cablarea este normală, comutatorul este pornit și invertorul încă nu se afișează, este posibil ca invertorul să fie defect și producătorul ar trebui anunțat pentru întreținere.
2 Bateria nu poate fi încărcată
01 Analiza eșecului
Bateria este încărcată de modulul fotovoltaic și controler, sau de rețea și controler.
02 Motive posibile
(1) Motive ale componentelor: tensiunea componentelor nu este suficientă, lumina soarelui este scăzută, iar conexiunea componentelor și cablului DC nu este bună.
(2) Cablajul circuitului bateriei nu este bun.
(3) Bateria este complet încărcată și atinge cea mai mare tensiune.
03 Soluții
(1) Verificați dacă comutatoarele DC, bornele, conectorii cablurilor, componentele, bateriile etc. sunt normale la rândul lor. Dacă există mai multe componente, acestea trebuie conectate și testate separat.
(2) Când bateria este complet încărcată, nu poate fi reîncărcată, dar diferitele baterii au tensiuni diferite când sunt complet încărcate. De exemplu, o baterie cu o tensiune nominală de 12 V are o tensiune între 12,8 și 13,5 V atunci când este complet încărcată. Greutatea specifică a electrolitului atunci când bateria este complet încărcată este legată. Reglați limita maximă de tensiune în funcție de tipul bateriei.
(3) Supracurent de intrare: curentul de încărcare al bateriei este în general de 0.1C-0.2C, iar maximul nu este mai mare de 0.3C. De exemplu, o baterie plumb-acid 12V200AH, curentul de încărcare este în general între 20A și 40A, iar maximul nu poate depăși 60A. Puterea componentelor trebuie să se potrivească cu puterea controlerului.
(4) Supratensiune de intrare: tensiunea de intrare a modulului este prea mare, verificați tensiunea plăcii bateriei, dacă este cu adevărat ridicată, motivul posibil este că numărul de șiruri ale plăcii bateriei este prea mare, reduceți numărul de șiruri ale plăcii bateriei
3 Invertorul arată suprasarcină sau nu poate porni 01
Analiza eșecului
Puterea de sarcină este mai mare decât puterea invertorului sau a bateriei.
02 Motive posibile
(1) Suprasarcina invertorului: Dacă suprasarcina invertorului depășește intervalul de timp, iar puterea sarcinii depășește valoarea maximă, reglați dimensiunea sarcinii.
(2) Supraîncărcare baterie: curentul de descărcare este în general de 0.2C-0.3C, maximul nu depășește 0.5C, 1 12V200AH baterie plumb-acid, puterea maximă de ieșire nu depășește 2400W, diferiți producători, diferite modele, valorile specifice sunt, de asemenea, diferite.
(3) Încărcăturile, cum ar fi ascensoarele, nu pot fi conectate direct la borna de ieșire a invertorului, deoarece atunci când liftul coboară, motorul se inversează, ceea ce va genera o forță electromotoare înapoi, care va deteriora invertorul atunci când acesta intră în invertor. Dacă trebuie utilizat un sistem în afara rețelei, se recomandă adăugarea unui convertor de frecvență între invertor și motorul ascensorului.
(4) Puterea de pornire a sarcinii inductive este prea mare.
03 Soluții
Puterea nominală a sarcinii trebuie să fie mai mică decât cea a invertorului, iar puterea de vârf a sarcinii nu trebuie să fie mai mare de 1,5 ori puterea nominală a invertorului.
Întrebări frecvente despre baterie
1 Fenomen de scurtcircuit și motive
Scurtcircuitul bateriei plumb-acid se referă la conectarea grupurilor pozitive și negative din interiorul bateriei plumb-acid. Fenomenul de scurtcircuit al bateriilor plumb-acid se manifestă în principal sub următoarele aspecte:
Tensiunea în circuit deschis este scăzută, iar tensiunea în circuit închis (descărcare) atinge rapid tensiunea de terminare. Când un curent mare este descărcat, tensiunea la borne scade rapid la zero. Când circuitul este deschis, densitatea electrolitului este foarte scăzută, iar electrolitul va îngheța într-un mediu cu temperatură scăzută. La încărcare, tensiunea crește foarte lent, rămânând întotdeauna scăzută (uneori scăzând la zero). În timpul încărcării, temperatura electrolitului crește foarte repede. În timpul încărcării, densitatea electrolitului crește foarte lent sau se modifică cu greu. Nu apar bule sau gaze cu întârziere la încărcare.
Principalele motive pentru scurtcircuitul intern al bateriilor plumb-acid sunt următoarele:
Calitatea separatorului nu este bună sau defectuoasă, astfel încât materialul activ al plăcii trece prin, rezultând un contact virtual sau direct între plăcile pozitive și negative. Deplasarea separatorului face ca plăcile pozitive și negative să fie conectate. Materialul activ de pe placa electrodului se extinde și cade. Datorită depunerii excesive a materialului activ căzut, marginea inferioară sau marginea laterală a plăcilor pozitive și negative este în contact cu sedimentul, rezultând conectarea plăcilor pozitive și negative. Un obiect conductiv cade în baterie, determinând conectarea plăcilor pozitive și negative.
Fenomen și cauze ale sulfatării 2-polului
Sistemul de sulfatare a plăcii este sulfatul de plumb care formează pe placă cristale de sulfat de plumb albe și dure și este foarte greu de transformat în substanțe active în timpul încărcării. Principalele fenomene după sulfatarea plăcilor bateriei cu plumb-acid sunt următoarele:
(1) Tensiunea bateriei cu plumb crește rapid în timpul procesului de încărcare, iar tensiunile inițiale și finale sunt prea mari, iar tensiunea finală de încărcare poate ajunge la aproximativ 2,90 V/celulă unică.
(2) În timpul procesului de descărcare, tensiunea scade rapid, adică scade prematur la tensiunea de terminare, astfel încât capacitatea sa este semnificativ mai mică decât cea a altor baterii.
(3) În timpul încărcării, temperatura electrolitului crește rapid și depășește cu ușurință 45 de grade.
(4) În timpul încărcării, densitatea electrolitului este mai mică decât valoarea normală, iar bulele apar prematur în timpul încărcării.
Principalele motive pentru sulfatarea plăcii sunt următoarele:
(1) Încărcarea inițială a bateriilor plumb-acid este insuficientă sau încărcarea inițială este întreruptă pentru o perioadă lungă de timp.
(2) Bateria plumb-acid nu este suficient încărcată pentru o perioadă lungă de timp.
(3) Neîncărcarea la timp după descărcare.
(4) Adesea supradescărcare sau descărcare profundă a curentului mic.
(5) Dacă densitatea electrolitului este prea mare sau temperatura este prea mare, sulfatul de plumb se va forma adânc și va fi dificil de recuperat.
(6) Bateria plumb-acid a fost pusă în așteptare pentru o lungă perioadă de timp și nu este utilizată o perioadă lungă de timp fără încărcare regulată.