Optimalna kontrola kućnog off-grid fotovoltaičkog sistema proizvodnje električne energije
Sep 10, 2018
1. Osnovni princip rada kontrolora
Izlazna karakteristična krivulja solarne ćelije prikazana je na slici 1. Volt-ampere karakteristika solarne ćelije ima jaku nelinearnost, to jest, kada se intenzitet sunca promeni, napon otvorenog kola nije preveliki. Promena, ali maksimalna generisana struja će se značajno razlikovati, tako da će se njegova izlazna snaga i maksimalna tačka snage promijeniti. Međutim, kada je intenzitet svetlosti konstantan, trenutni izlaz solarne ćelije je konstantan i može se smatrati konstantnim strujnim izvoru. Zbog toga je neophodno istražiti i dizajnirati solarni fotonaponski kontroler sa odličnim performansama kako bi efikasnije koristio solarnu energiju.
U off-grid solarnom fotonaponskom sistemu , solarna energija koju solarna ćelija pretvara u električnu energiju napunjen je regulatorom punjenja i pražnjenja i isporučuje se do opterećenja. Postoje dve glavne funkcije regulatora punjenja i pražnjenja. Jedan je da zaštiti bateriju od punjenja i pražnjenja kako bi se izbjegao prekomjerno punjenje ili prekomerno punjenje baterije. Zadatak baterije je skladištenje energije za snabdevanje tereta noću ili kišovito. Snaga se koristi; druga je da obezbedi stabilan DC naponski izvor za upotrebu u pretvaraču ili DC opterećenju. Glavne funkcije koje PV regulatori treba da imaju su:
1 Funkcija isključivanja i oporavka visokog napona (HVD). Kontroler treba da ima ulazni visokonaponski prekidač i nastavi funkciju povezivanja.
2 Undervoltage (LVG) alarm isključiti i nastaviti funkciju. Kada napon akumulatora pada na zadatu vrednost pod naponom, izdaje se zvučni i vizuelni alarmni signal, a baterija se zaustavlja od napajanja do opterećenja. Kada se napon akumulatora vrati iznad vrednosti pod naponom, baterija se vraća kako bi snabdela energijom opterećenja.
3 funkcija zaštite. Kontroler mora imati krug zaštite od kratkog spoja opterećenja; unutrašnji sklop za zaštitu od kratkog spoja regulatora; bateriju preko modula za zaštitu od povratnog pražnjenja modula solarne ćelije; opterećenje, modul solarne ćelije ili kola za zaštitu od povratnog spoja polariteta baterije; i sprečavanje udara groma u višestruko područje munje Propustite zaštitni krug.
5 Funkcija kompenzacije temperature. Kada je temperatura baterije manja od 25 ° C, baterija bi trebala zahtijevati veći napon punjenja kako bi se završio proces punjenja. Nasuprot tome, baterije iznad ove temperature zahtevaju manji napon punjenja. Obično olovna kiselina ima koeficijent temperature kompenzacije od 45 mv / C.
2 Paralelni regulator punjenja i pražnjenja
Paralelni dijagram blokiranja paralelnog punjenja i pražnjenja prikazan na slici 2, u kolu za punjenje paralelnog punjenja i pražnjenja, prekidač T1 je paralelno priključen na izlazu nizova solarne ćelije, kada Kada je napon baterije veći od "pun prekidni napon ', uključen je prekidač T1 i dioda D1 je isključena, izlazna struja polja solarne ćelije se direktno ispušta kroz kratki spoj T1 i baterija se više ne napuni, čime se osigurava da baterija se ne pojavljuje. Preopterećen, igra ulogu "prenaponske zaštite".
D1 je dioda za zaštitu od prenapona ", samo kada je izlazni napon solarnog ćelija veći od napona baterije, D1 se može uključiti i D1 je isključen, čime se osigurava da se baterija neće pojaviti u solarnoj ćeliji niz noću ili u kišnim vremenskim uslovima. Povratno punjenje igra ulogu "zaštite od obrnutog punjenja".
Prekidač T2 je prekidač pražnjenja baterije. Kada je struja opterećenja veća od nazivne struje, dođe do prekomjernog opterećenja ili kratkog spoja opterećenja, T2 je isključen, koji igra ulogu "izlazne zaštite od prenapona" i "izlazne kratkospojne zaštite". Istovremeno, kada je napon akumulatora manji od "napona prekomernog pražnjenja", T2 je takođe isključen, koji igra ulogu "zaštitnog prekidanja".
D2 je "anti-reverzna dioda". Kada je polaritet baterije obrnut, D2 je uključen da bi se kratkospoj za praznjenje akumulatora izvršio kroz D2. Velika struja može se generirati kako bi se brzo istopio osigurač osigurača, a baterija je obrnuta. Zaštitni efekti.
Krug za kontrolu detekcije detektuje napon baterije u bilo kom trenutku. Kada je napon veći od "potpunog prekidnog napona", T1 je uključen za "zaštitu od prenapona"; kada je napon manji od "napona prekomernog pražnjenja", T2 je isključen za "prekomerno pražnjenje". zaštitu ".
3. Serijski kontroler punjenja i pražnjenja
Dijagram blokiranja upravljačkog sklopa serije i serije je prikazan na slici 3. Serijski regulator punjenja i pražnjenja i paralelni kontroler punjenja i pražnjenja imaju slične strukture kola. Jedina razlika je povezivanje preklopnog uređaja T1. Različite metode, paralelni tip T1 je paralelno priključen na izlazni priključak nizova solarnih ćelija, a serija tipa T1 se serijski povezuje u krugu za punjenje. Kada je napon baterije veći od "potpunog prekidnog napona", T1 je isključen, tako da solarna baterija više ne punjuje bateriju koja deluje kao "zaštita od prenapona".
