Начните с двух отдельных ограничений.

Контроллер MPPT имеет два электрических ограничения, которые легко перепутать. Входное напряжение фотоэлектрической панели должно оставаться ниже максимального, а выходное напряжение батареи — ниже номинального тока зарядки. Маркировка мощности панели не может подтвердить ни одно из этих условий.

Первая задача проектирования — собрать данные о напряжении холостого хода (Voc), пиковом напряжении мощности (Vmp), температурном коэффициенте, токе короткого замыкания и номинальной мощности модуля. Необходимо сложить количество модулей, соединенных последовательно и параллельно, диапазон напряжения батареи и рабочий диапазон контроллера. Все эти значения должны быть объединены в одну расчетную таблицу, прежде чем сравнивать модели по цене.

• Напряжение фотоэлектрических панелей зависит от расположения элементов в цепочке и температуры.

Практическая проверка 1

• Проблема с зарядным током заключается в преобразовании энергии, батарее и проводке.
• Необходимо проверить уровни защиты с обеих сторон контроллера.

Рассчитайте потолок напряжения в холодном состоянии.

Почему напряжение холостого хода важнее номинального напряжения

Напряжение холостого хода повышается по мере снижения температуры ячейки. Модуль с «12 В» может иметь напряжение холостого хода значительно выше 12 В, а последовательная цепочка увеличивает это значение. Используйте самую низкую расчетную температуру для данного участка, а не среднюю зимнюю температуру. Ясные, холодные утра могут создавать самое высокое напряжение, даже когда солнечная батарея вырабатывает мало энергии.

Практическая оценка: Voc,cold = Voc,STC x [1 + абсолютный температурный коэффициент x (25 – Tmin)]. Используйте коэффициент и знак точно так, как указано в техническом описании модуля. Затем оставьте запас ниже максимального напряжения фотоэлектрической системы контроллера для учета погрешности измерений, вариаций при установке и будущей замены модуля.

В Фотоэлектрическая панель Soonest Mono A Определяется значениями Voc, Vmp, температурным коэффициентом и пределами тока. Эти значения должны быть учтены при расчете количества элементов в цепи до утверждения количества элементов в серии.

Подтвердите высокий Vmp и окно отслеживания.

Высокая температура создает противоположный риск. Напряжение ячеек падает с повышением температуры, поэтому напряжение в цепочке может оставаться ниже максимального напряжения фотоэлектрических панелей, но при этом опускаться ниже минимального напряжения MPPT или пускового напряжения контроллера. Проверьте Vmp при самой высокой ожидаемой температуре ячеек, включая нагрев крыши и слабый ветер.

Потери в кабеле могут снизить рабочее напряжение. Длинные участки кабеля на крыше, недостаточное сечение проводников и нагревающиеся разъемы снижают напряжение, поступающее к контроллеру. Учитывайте ожидаемое падение напряжения при проверке на горячей стороне, особенно если в конструкции используется лишь несколько модулей, соединенных последовательно.

Контроллер с широким рабочим диапазоном MPPT обеспечивает большую гибкость компоновки, но не устраняет необходимости расчета Voc в холодном состоянии и Vmp в горячем состоянии.

Преобразование энергии фотоэлектрических панелей в ток, вырабатываемый батареей.

Аккумулятор получает преобразованную мощность, а не ток, указанный на фотоэлектрическом модуле. Максимальный зарядный ток оценивается как мощность фотоэлектрического модуля, умноженная на КПД контроллера, / минимальное напряжение зарядки аккумулятора. Добавьте одновременно работающие нагрузки постоянного тока и учитывайте напряжение аккумулятора на этапе, когда зарядный ток максимален.

Сравните полученный результат с номинальной выходной мощностью контроллера, пределом заряда, установленным производителем батареи, пределом BMS, шиной, предохранителем, разъединителем и допустимой токовой нагрузкой кабеля. Аккумуляторная батарея на 48 В может потреблять в несколько раз больший ток, чем высоковольтная фотоэлектрическая система, для получения той же мощности. Тепловое повышение и падение напряжения следует рассчитывать, а не предполагать.

• Проверьте работоспособность батареи при низком и высоком уровне заряда.

Практическая проверка 2

• Согласуйте номинальную мощность предохранителя с током короткого замыкания батареи.
• Запишите длину проводника, схему прокладки, температуру окружающей среды и способ подключения.

Определите, является ли завышение мощности фотоэлектрических систем преднамеренным.

Дополнительные фотоэлектрические панели могут улучшить урожайность в периоды низкой солнечной активности и межсезонья. Однако они также могут привести к ограничению выработки электроэнергии, увеличению тока короткого замыкания или тепловой нагрузке. Завышение мощности допустимо только в пределах ограничений по напряжению, току, ограничению выработки электроэнергии и условиям окружающей среды, установленных для конкретной модели.

В спецификацию необходимо указать ожидаемый диапазон ограничения. Если батарея полностью заряжена к полудню, дополнительные солнечные панели могут добавить мало энергии; если проблема в зимнем энергоснабжении, может быть целесообразно установить более крупную солнечную батарею. Если узким местом является ток зарядки батареи, добавление панелей не решает проблему. Необходим другой контроллер или скоординированная система. гибридное решение на основе солнечного инвертора Возможно, это правильная архитектура.

Закажите разработку проекта на основе расчетов.

При вводе в эксплуатацию необходимо воспроизвести предположения, которые обосновали покупку. Измерьте напряжение в цепочке до подключения, рабочее напряжение фотоэлектрических панелей, ток батареи при сильном солнечном излучении, температуру контроллера, падение напряжения на кабеле, а также любые искажения или срабатывания сигнализации.

Сфотографируйте маркировку проводов, номиналы предохранителей и клеммы кабелей. Убедитесь, что количество установленных последовательно и параллельно соединенных элементов соответствует утвержденному чертежу. Сохраните заполненный отчет для сервисных бригад; замена одной панели или изменение напряжения батареи может привести к аннулированию первоначальных данных.

Для повторяющихся проектов используйте целевые значения и пределы допустимых отклонений. Это позволит командам по закупкам, установке и обслуживанию иметь одинаковое представление о прохождении контроля.

Координатная защита на обеих сторонах постоянного тока

Защита со стороны фотоэлектрических панелей основана на токе, протекающем через цепочку, воздействии обратного тока, сечении проводника и количестве параллельно соединенных цепочек. Защита со стороны батарей сталкивается с гораздо более высоким доступным током короткого замыкания. Предохранитель, подходящий для цепочки фотоэлектрических панелей, может быть совершенно непригоден для использования рядом с литий-ионным аккумуляторным блоком.

Укажите номинальные параметры разъединителей постоянного тока, отключающую способность предохранителей, допустимый ток проводника, предельные температурные значения клемм и состояние корпуса. Защита должна изолировать неисправность, не превышая номинальных параметров контроллера или соединяющего его кабеля.

Подберите профиль зарядки в соответствии с типом батареи.

Выходной ток контроллера полезен только тогда, когда батарея может его принять. В литиевых системах зарядный ток через BMS может снижаться вблизи температурных пределов или пределов степени заряда. Свинцово-кислотные батареи могут потребовать длительного этапа абсорбции, что изменяет тепловую нагрузку даже при более низком пиковом токе.

Уточните у производителя аккумулятора настройки режима зарядки: основной, абсорбционный, поддерживающий, выравнивающий, отключение при низкой температуре и перезапуск. Маркировка совместимого напряжения не гарантирует совместимость профиля зарядки.

Учитывайте несоответствие, затенение и потери в кабеле.

Частичное затенение может активировать обходные диоды и снизить эффективное напряжение в цепочке. Несоответствие модулей, загрязнение, сопротивление разъемов и длинные кабели также смещают рабочую точку. Цепочка, которая теоретически находится в пределах диапазона MPPT, в условиях высокой температуры и затенения может работать вблизи нижней границы этого диапазона.

Перед окончательным определением количества элементов в серии проверьте схему расположения элементов на крыше и трассу прокладки кабелей. При вводе в эксплуатацию измерьте рабочее напряжение в условиях, имитирующих затенение, если на объекте есть парапеты, деревья, антенны или крыша имеет несколько ориентаций.

Преобразуйте результат расчета в протокол приемки.

В документе о закупке должны быть указаны исходные технические характеристики, расчетные температуры, формулы, запасы прочности, допущения относительно кабелей и показатели защиты. Необходимо указать точную версию модуля, поскольку у более поздней панели той же мощности могут быть другие значения Voc, Vmp или температурные коэффициенты.

Используйте отдельные целевые значения и значения отклонения. Целевое значение описывает предпочтительный режим работы; значение отклонения определяет, когда необходимо скорректировать проводку, количество проводов, выбор контроллера или настройки батареи перед передачей управления.

Диагностика низкого урожая без догадок.

Более низкий, чем ожидалось, уровень энергии не обязательно указывает на неисправность контроллера. Батарея может преждевременно достичь предела заряда, массив может иметь ограничения по параметрам конструкции, или высокое значение Vmp может быть близко к границе отслеживания. Обрыв кабеля и затенение могут вызывать аналогичные симптомы.

Сравните измеренные значения напряжения фотоэлектрических панелей, тока батареи, температуры контроллера, времени ограничения и уровня заряда с исходными расчетами. Базовые показатели при вводе в эксплуатацию позволяют принимать обоснованные решения в дальнейшем.

Часто задаваемые вопросы

Почему контроллер может выйти из строя холодным солнечным утром?

Холодные элементы повышают напряжение холостого хода (Voc) массива. Если напряжение последовательно соединенных элементов превышает максимальное входное напряжение контроллера, контроллер может сработать или выйти из строя, даже если нормальное рабочее напряжение кажется приемлемым.

Следует ли рассчитывать ток батареи при номинальном напряжении?

Для оценки максимального тока используйте минимальное реальное напряжение зарядки, затем проверьте результат, сравнив его с данными контроллера, системы управления батареей (BMS), кабелей, шин и защитных устройств.

Может ли более крупная солнечная батарея компенсировать небольшой размер контроллера?

Только в пределах указанных ограничений по мощности и ограничению. Дополнительные фотоэлектрические элементы не должны увеличивать номинальный выходной ток контроллера или предельный уровень приема заряда батареи.

О скорости

Компания Soonest поставляет солнечные контроллеры, инверторы, аккумуляторы и оказывает техническую поддержку своим системам. портфолио продукции для солнечной энергетикиПокупатели могут ознакомиться с информацией о компании на сайте. Страница «О нас» и оценивать контроллер только после того, как будут задокументированы требования к холодному напряжению, зарядному току, защите и вводу в эксплуатацию.