Fotovoltický systém výroby elektrickej energie mimo siete sa používa hlavne na vyriešenie základného problému spotreby elektriny obyvateľov v oblastiach bez elektriny alebo menej elektriny. Fotovoltaický systém výroby elektrickej energie mimo siete sa skladá hlavne z fotovoltaických modulov, držiakov, ovládačov, invertorov, batérií a systémov distribúcie energie. V porovnaní s fotovoltaickým systémom zapojeným do siete má off-grid systém viac ovládačov a batérií a invertor priamo poháňa záťaž, takže elektrický systém je komplikovanejší. Keďže systém mimo siete môže byť jediným zdrojom elektrickej energie používateľa a používateľ je na systéme veľmi závislý, návrh a prevádzka systému mimo siete by mali byť spoľahlivejšie.
Bežné problémy s návrhom systémov mimo siete
Neexistuje jednotná špecifikácia pre fotovoltaické systémy mimo siete. Mal by byť navrhnutý podľa potrieb užívateľov, hlavne s ohľadom na výber a výpočet komponentov, meničov, ovládačov, batérií, káblov, spínačov a ďalších zariadení. Pred projektovaním je potrebné dobre vykonať predbežné práce. Pred vytvorením plánu je potrebné najprv pochopiť typ a výkon používateľa, klimatické podmienky miesta inštalácie, spotrebu elektriny používateľa a dopyt.
1. Napätie modulu a napätie batérie by sa mali zhodovať. Solárny modul regulátora PWM a batéria sú prepojené cez elektronický spínač. V strede nie je indukčnosť a iné zariadenia. Napätie modulu je medzi 1,2 a 2.0-násobkom napätia batérie. Ak ide o 24V batériu, vstupné napätie komponentu je medzi 30-50V, ovládač MPPT má elektrónku vypínača a tlmivku a ďalšie obvody v strede, napätie komponentu je medzi 1.{101} {8}},5-násobok napätia batérie, ak ide o 24V batériu, vstupné napätie komponentu je medzi 30-90V.
2. Výstupný výkon modulu by mal byť podobný výkonu regulátora. Napríklad regulátor 48V30A má výstupný výkon 1440VA a výkon modulu by mal byť okolo 1500W. Pri výbere ovládača sa najprv pozerajte na napätie batérie a potom vydeľte výkon komponentu napätím batérie, čo je výstupný prúd ovládača.
3. Ak výkon jedného meniča nestačí, je potrebné zapojiť viacero meničov paralelne. Výstup fotovoltaického off-grid systému je pripojený k záťaži. Výstupné napätie a prúdová fáza a amplitúda každého meniča sú rôzne. Ak sú svorky zapojené paralelne, je potrebné pridať menič s paralelnou funkciou.
Bežné problémy pri ladení systémov mimo siete
1 LCD meniča nezobrazuje 01
Analýza porúch
Neexistuje žiadny batériový jednosmerný vstup, napájanie invertorového LCD je napájané z batérie.
02 Možné dôvody
(1) Napätie batérie nie je dostatočné. Keď batéria prvýkrát opustí továreň, vo všeobecnosti je úplne nabitá, ale ak sa batéria dlhší čas nepoužíva, bude sa pomaly vybíjať (samovybíjanie). Napätie systému mimo siete je 12 V, 24 V, 48 V, 96 V atď. V niektorých aplikáciách musí byť viacero batérií zapojených do série, aby sa dosiahlo napätie systému. Ak prepojovacie káble nie sú správne pripojené, napätie batérie bude nedostatočné.
(2) Vývody batérie sú obrátené. Vývody batérie majú kladný a záporný pól, vo všeobecnosti je červená pripojená k kladnému pólu a čierna je pripojená k zápornému pólu.
(3) DC vypínač nie je zatvorený alebo je chybný.
03
Riešenie
(1) Ak napätie batérie nestačí, systém nemôže fungovať a solárna energia nemôže nabiť batériu, musíte nájsť iné miesto na nabitie batérie na viac ako 30 percent.
(2) Ak je problém s linkou, použite multimeter na meranie napätia každej batérie. Keď je napätie normálne, celkové napätie je súčtom napätí batérie. Ak nie je žiadne napätie, skontrolujte, či je jednosmerný vypínač, káblová svorka, káblový konektor atď. normálne.
(3) Ak je napätie batérie normálne, zapojenie je normálne, spínač je zapnutý a menič sa stále nezobrazuje, je možné, že menič je chybný a výrobca by mal byť upozornený na údržbu.
2 Batériu nie je možné nabiť
01 Analýza porúch
Batéria sa nabíja fotovoltaickým modulom a ovládačom, prípadne sieťou a ovládačom.
02 Možné dôvody
(1) Dôvody komponentov: napätie komponentov nie je dostatočné, slnečné svetlo je nízke a pripojenie komponentu a kábla DC nie je dobré.
(2) Zapojenie obvodu batérie nie je dobré.
(3) Batéria je plne nabitá a dosahuje najvyššie napätie.
03 Riešenia
(1) Skontrolujte, či sú jednosmerné spínače, svorky, káblové konektory, komponenty, batérie atď. normálne. Ak existuje viacero komponentov, mali by byť pripojené a testované samostatne.
(2) Keď je batéria úplne nabitá, nedá sa dobiť, ale rôzne batérie majú pri plnom nabití rôzne napätie. Napríklad batéria s menovitým napätím 12 V má pri plnom nabití napätie medzi 12,8 a 13,5 V. Špecifická hmotnosť elektrolytu pri plnom nabití batérie súvisí. Nastavte limit maximálneho napätia podľa typu batérie.
(3) Vstupný nadprúd: Nabíjací prúd batérie je vo všeobecnosti 0.1C-0.2C a maximum nie je väčšie ako 0.3C. Napríklad olovená batéria 12V200AH, nabíjací prúd je vo všeobecnosti medzi 20A a 40A a maximum nemôže prekročiť 60A. Výkon komponentov by mal zodpovedať výkonu regulátora.
(4) Vstupné prepätie: Vstupné napätie modulu je príliš vysoké, skontrolujte napätie dosky batérie, ak je skutočne vysoké, možným dôvodom je, že počet reťazcov dosky batérie je príliš veľa, znížte počet reťazcov dosky batérie
3 Menič zobrazuje preťaženie alebo sa nedá spustiť 01
Analýza porúch
Výkon záťaže je väčší ako výkon meniča alebo batérie.
02 Možné dôvody
(1) Preťaženie meniča: Ak preťaženie meniča prekročí časový rozsah a výkon záťaže prekročí maximálnu hodnotu, upravte veľkosť záťaže.
(2) Preťaženie batérie: Vybíjací prúd je vo všeobecnosti 0.2C-0.3C, maximum nepresahuje 0.5C, 1 12V200AH olovená batéria, maximálny výstupný výkon nepresahuje 2400W, rôzni výrobcovia, rôzne modely, špecifické hodnoty sú tiež rôzne.
(3) Záťaže, ako sú výťahy, nemožno priamo pripojiť k výstupnej svorke meniča, pretože keď výťah klesá, motor sa otáča, čo vytvorí spätnú elektromotorickú silu, ktorá poškodí menič, keď vstúpi do meniča. Ak sa musí použiť systém mimo siete, odporúča sa pridať frekvenčný menič medzi menič a motor výťahu.
(4) Štartovací výkon indukčnej záťaže je príliš veľký.
03 Riešenia
Menovitý výkon záťaže by mal byť nižší ako menovitý výkon meniča a špičkový výkon záťaže by nemal byť väčší ako 1,5-násobok menovitého výkonu meniča.
Časté otázky o batérii
1 Skratový jav a príčiny
Skrat olovenej batérie sa týka spojenia kladných a záporných skupín vo vnútri olovenej batérie. Skratový jav olovených akumulátorov sa prejavuje najmä v týchto aspektoch:
Napätie v otvorenom obvode je nízke a napätie v uzavretom obvode (výboj) rýchlo dosiahne koncové napätie. Keď sa vybije veľký prúd, svorkové napätie rýchlo klesne na nulu. Keď je okruh otvorený, hustota elektrolytu je veľmi nízka a elektrolyt zamrzne v prostredí s nízkou teplotou. Pri nabíjaní napätie stúpa veľmi pomaly, vždy zostáva nízke (niekedy klesne na nulu). Počas nabíjania veľmi rýchlo stúpa teplota elektrolytu. Počas nabíjania hustota elektrolytu stúpa veľmi pomaly alebo sa takmer nemení. Pri nabíjaní sa neskoro nezobrazujú žiadne bubliny ani plyn.
Hlavné dôvody vnútorného skratu olovených batérií sú nasledovné:
Kvalita separátora nie je dobrá alebo chybná, takže aktívny materiál dosky prechádza, čo vedie k virtuálnemu alebo priamemu kontaktu medzi kladnými a zápornými doskami. Posunutie separátora spôsobí spojenie kladnej a zápornej dosky. Aktívny materiál na elektródovej doske expanduje a odpadáva. V dôsledku nadmerného usadzovania spadnutého aktívneho materiálu je spodný okraj alebo bočný okraj pozitívnej a negatívnej dosky v kontakte so sedimentom, čo vedie k spojeniu pozitívnej a negatívnej dosky. Vodivý predmet spadne do batérie a spôsobí spojenie kladnej a zápornej platne.
Fenomén a príčiny 2-pólovej sulfatácie
Systém sulfatácie platní je síran olovnatý, ktorý na platni vytvára biele a tvrdé kryštály síranu olovnatého a je veľmi ťažké ho počas nabíjania premeniť na účinné látky. Hlavné javy po sulfatácii dosiek olovených batérií sú nasledovné:
(1) Napätie olovenej batérie počas procesu nabíjania rýchlo stúpa a jej počiatočné a konečné napätie je príliš vysoké a konečné nabíjacie napätie môže dosiahnuť približne 2,90 V/jeden článok.
(2) Počas procesu vybíjania napätie rýchlo klesá, to znamená, že predčasne klesá na koncové napätie, takže jeho kapacita je výrazne nižšia ako u iných batérií.
(3) Počas nabíjania teplota elektrolytu rýchlo stúpa a ľahko prekročí 45 stupňov.
(4) Počas nabíjania je hustota elektrolytu nižšia ako normálna hodnota a počas nabíjania sa predčasne objavujú bubliny.
Hlavné dôvody sulfatácie platne sú nasledovné:
(1) Počiatočné nabíjanie olovených akumulátorov je nedostatočné alebo je počiatočné nabíjanie na dlhší čas prerušené.
(2) Olovená batéria nie je dostatočne dlho nabitá.
(3) Nenabíjanie včas po vybití.
(4) Často nadmerné vybitie alebo hlboké vybitie malého prúdu.
(5) Ak je hustota elektrolytu príliš vysoká alebo teplota príliš vysoká, síran olovnatý sa vytvorí hlboko a bude ťažké ho obnoviť.
(6) Olovená batéria bola dlho odstavená a dlho sa nepoužívala bez pravidelného nabíjania.