Il sistema di produzione di energia elettrica ad isola fotovoltaico viene utilizzato principalmente per risolvere il problema del consumo di elettricità di base dei residenti in aree senza elettricità o meno elettricità. Il sistema di generazione di energia fotovoltaica off-grid è composto principalmente da moduli fotovoltaici, staffe, controller, inverter, batterie e sistemi di distribuzione dell'energia. Rispetto al sistema fotovoltaico connesso alla rete, il sistema off-grid ha più controller e batterie e l'inverter guida direttamente il carico, quindi l'impianto elettrico è più complicato. Poiché il sistema ad isola può essere l'unica fonte di elettricità dell'utente e l'utente è fortemente dipendente dal sistema, la progettazione e il funzionamento del sistema ad isola dovrebbero essere più affidabili.
Problemi di progettazione comuni per i sistemi off-grid
Non esiste una specifica unificata per i sistemi fotovoltaici ad isola. Dovrebbe essere progettato in base alle esigenze degli utenti, considerando principalmente la selezione e il calcolo di componenti, inverter, controller, batterie, cavi, interruttori e altre apparecchiature. Prima di progettare, il lavoro preliminare deve essere fatto bene. È necessario prima comprendere il tipo di carico e la potenza dell'utente, le condizioni climatiche del sito di installazione, il consumo di energia elettrica dell'utente e la domanda prima di fare un piano.
1. La tensione del modulo e la tensione della batteria devono essere abbinate. Il modulo solare del controller PWM e la batteria sono collegati tramite un interruttore elettronico. Non c'è induttanza e altri dispositivi nel mezzo. La tensione del modulo è compresa tra 1,2 e 2.0 volte la tensione della batteria. Se si tratta di una batteria da 24 V, la tensione di ingresso del componente è compresa tra 30-50 V, il controller MPPT ha un tubo dell'interruttore di alimentazione e un induttore e altri circuiti nel mezzo, la tensione del componente è compresa tra 1.{ {8}}.5 volte la tensione della batteria, se si tratta di una batteria da 24 V, la tensione di ingresso del componente è compresa tra 30-90V.
2. La potenza di uscita del modulo dovrebbe essere simile alla potenza del controller. Ad esempio, un controller 48V30A ha una potenza di uscita di 1440VA e la potenza del modulo dovrebbe essere di circa 1500W. Quando si sceglie un controller, guardare prima la tensione della batteria, quindi dividere la potenza del componente per la tensione della batteria, che è la corrente di uscita del controller.
3. Se la potenza di un inverter non è sufficiente, è necessario collegare più inverter in parallelo. L'uscita dell'impianto fotovoltaico ad isola è collegata al carico. La tensione di uscita, la fase e l'ampiezza della corrente di ciascun inverter sono diverse. Se i terminali sono collegati in parallelo, è necessario aggiungere un inverter con funzione di parallelo.
Problemi comuni durante il debug di sistemi off-grid
1 Il display LCD dell'inverter non visualizza 01
Analisi fallimentare
Non è presente l'ingresso CC della batteria, l'alimentazione dell'LCD dell'inverter è alimentata dalla batteria.
02 Possibili ragioni
(1) La tensione della batteria non è sufficiente. Quando la batteria lascia la fabbrica per la prima volta, è generalmente completamente carica, ma se la batteria non viene utilizzata per molto tempo, si scarica lentamente (autoscarica). Le tensioni del sistema ad isola sono 12V, 24V, 48V, 96V, ecc. In alcune applicazioni, è necessario collegare più batterie in serie per soddisfare la tensione del sistema. Se i cavi di collegamento non sono collegati correttamente, la tensione della batteria sarà insufficiente.
(2) I terminali della batteria sono invertiti. I terminali della batteria hanno poli positivo e negativo, generalmente il rosso è collegato al polo positivo e il nero è collegato al polo negativo.
(3) L'interruttore CC non è chiuso o l'interruttore è difettoso.
03
Soluzione
(1) Se la tensione della batteria non è sufficiente, il sistema non può funzionare e l'energia solare non può caricare la batteria, è necessario trovare un altro posto per caricare la batteria a più del 30 percento.
(2) Se si tratta di un problema con la linea, utilizzare un multimetro per misurare la tensione di ciascuna batteria. Quando la tensione è normale, la tensione totale è la somma delle tensioni della batteria. Se non c'è tensione, controllare se l'interruttore CC, il terminale di cablaggio, il connettore del cavo, ecc. sono a loro volta normali.
(3) Se la tensione della batteria è normale, il cablaggio è normale, l'interruttore è acceso e l'inverter continua a non essere visualizzato, è possibile che l'inverter sia difettoso e informare il produttore per la manutenzione.
2 Non è possibile caricare la batteria
01 Analisi dei guasti
La batteria viene caricata dal modulo fotovoltaico e dal controller, oppure dalla rete e dal controller.
02 Possibili ragioni
(1) Motivi dei componenti: la tensione del componente non è sufficiente, la luce solare è bassa e il collegamento del componente e del cavo CC non è buono.
(2) Il cablaggio del circuito della batteria non è buono.
(3) La batteria è completamente carica e raggiunge la tensione più alta.
03 Soluzioni
(1) Controllare se gli interruttori CC, i terminali, i connettori dei cavi, i componenti, le batterie, ecc. sono a loro volta normali. Se sono presenti più componenti, devono essere collegati e testati separatamente.
(2) Quando la batteria è completamente carica, non può essere ricaricata, ma batterie diverse hanno tensioni diverse quando completamente cariche. Ad esempio, una batteria con una tensione nominale di 12 V ha una tensione compresa tra 12,8 e 13,5 V quando è completamente carica. Il peso specifico dell'elettrolito quando la batteria è completamente carica è correlato. Regolare il limite massimo di tensione in base al tipo di batteria.
(3) Sovracorrente in ingresso: la corrente di carica della batteria è generalmente 0.1C-0.2C e il massimo non è superiore a 0.3C. Ad esempio, una batteria al piombo 12V200AH, la corrente di carica è generalmente compresa tra 20A e 40A e il massimo non può superare i 60A. La potenza del componente dovrebbe corrispondere alla potenza del controller.
(4) Sovratensione in ingresso: La tensione in ingresso del modulo è troppo alta, controllare la tensione della scheda batteria, se è veramente alta, il possibile motivo è che il numero di stringhe della scheda batteria è eccessivo, ridurre il numero di stringhe della scheda batteria
3 L'inverter mostra sovraccarico o non può avviarsi 01
Analisi fallimentare
La potenza del carico è maggiore della potenza dell'inverter o della batteria.
02 Possibili ragioni
(1) Sovraccarico dell'inverter: se il sovraccarico dell'inverter supera l'intervallo di tempo e la potenza del carico supera il valore massimo, regolare la dimensione del carico.
(2) Sovraccarico della batteria: la corrente di scarica è generalmente 0.2C-0.3C, il massimo non supera 0.5C, 1 12batteria piombo-acido V200AH, la potenza massima in uscita non supera i 2400 W, diversi produttori, diversi modelli, anche i valori specifici sono diversi.
(3) I carichi come gli ascensori non possono essere collegati direttamente al terminale di uscita dell'inverter, perché quando l'ascensore è in discesa, il motore si inverte, generando una forza elettromotrice posteriore, che danneggerà l'inverter quando entra nell'inverter. Se è necessario utilizzare un sistema ad isola, si consiglia di aggiungere un convertitore di frequenza tra l'inverter e il motore dell'ascensore.
(4) La potenza di avviamento del carico induttivo è troppo grande.
03 Soluzioni
La potenza nominale del carico deve essere inferiore a quella dell'inverter e la potenza di picco del carico non deve essere maggiore di 1,5 volte la potenza nominale dell'inverter.
Domande frequenti sulla batteria
1 Fenomeno e ragioni del cortocircuito
Il cortocircuito della batteria al piombo si riferisce al collegamento dei gruppi positivo e negativo all'interno della batteria al piombo. Il fenomeno del cortocircuito delle batterie al piombo si manifesta principalmente nei seguenti aspetti:
La tensione a circuito aperto è bassa e la tensione a circuito chiuso (scarica) raggiunge rapidamente la tensione di terminazione. Quando viene scaricata una grande corrente, la tensione del terminale scende rapidamente a zero. Quando il circuito è aperto, la densità dell'elettrolita è molto bassa e l'elettrolito si congela in un ambiente a bassa temperatura. Durante la carica, la tensione sale molto lentamente, rimanendo sempre bassa (a volte scendendo a zero). Durante la carica, la temperatura dell'elettrolito aumenta molto rapidamente. Durante la carica, la densità dell'elettrolito aumenta molto lentamente o cambia poco. Nessuna bolla o gas appare in ritardo durante la ricarica.
I motivi principali del cortocircuito interno delle batterie al piombo sono i seguenti:
La qualità del separatore non è buona o difettosa, per cui il materiale attivo della piastra passa, determinando un contatto virtuale o diretto tra le piastre positive e negative. Lo spostamento del separatore fa sì che le piastre positive e negative siano collegate. Il materiale attivo sulla piastra dell'elettrodo si espande e cade. A causa dell'eccessiva deposizione del materiale attivo caduto, il bordo inferiore o laterale delle piastre positive e negative è in contatto con il sedimento, determinando il collegamento delle piastre positive e negative. Un oggetto conduttivo cade nella batteria, causando il collegamento delle piastre positivo e negativo.
Fenomeno e cause della 2-solfatazione polare
Il sistema di solfatazione a piastre è il solfato di piombo che forma sulla piastra cristalli di solfato di piombo bianco e duro ed è molto difficile da convertire in sostanze attive durante la carica. I principali fenomeni dopo la solfatazione delle piastre della batteria al piombo sono i seguenti:
(1) La tensione della batteria al piombo aumenta rapidamente durante il processo di carica e le sue tensioni iniziali e finali sono troppo elevate e la tensione di carica finale può raggiungere circa 2,90 V/singola cella.
(2) Durante il processo di scarica, la tensione diminuisce rapidamente, cioè scende prematuramente alla tensione di terminazione, quindi la sua capacità è significativamente inferiore a quella di altre batterie.
(3) Durante la carica, la temperatura dell'elettrolita aumenta rapidamente e supera facilmente i 45 gradi.
(4) Durante la carica, la densità dell'elettrolita è inferiore al valore normale e le bolle si formano prematuramente durante la carica.
I motivi principali per la solfatazione della piastra sono i seguenti:
(1) La carica iniziale delle batterie al piombo è insufficiente o la carica iniziale viene interrotta per lungo tempo.
(2) La batteria al piombo non è sufficientemente carica per molto tempo.
(3) Mancata ricarica in tempo dopo la dimissione.
(4) Spesso scarica eccessiva o scarica profonda di piccola corrente.
(5) Se la densità dell'elettrolita è troppo alta o la temperatura è troppo alta, il solfato di piombo si formerà in profondità e sarà difficile da recuperare.
(6) La batteria al piombo è stata messa in attesa per molto tempo e non viene utilizzata per molto tempo senza una ricarica regolare.