Optimální regulace systému domácího fotovoltaického napájení mimo domovní síť

1. Základní pracovní princip regulátoru

Výstupní charakteristická křivka solárního článku je znázorněna na obrázku 1. Volt-ampérová charakteristika solárního článku má silnou nelinearitu, tj. Když se změní intenzita slunečního záření, napětí v otevřeném obvodu není příliš velké. Změna, ale maximální generovaný proud se bude značně měnit, takže se změní jeho výstupní výkon a maximální výkon. Když je intenzita světla konstantní, proudový výkon solárního článku je konstantní a může být považován za zdroj konstantního proudu. Proto je nutné zkoumat a navrhnout solární fotovoltaický regulátor s vynikajícím výkonem, aby bylo možné efektivněji využívat solární energii.


V solárním fotovoltaickém systému mimo solární síť se solární energie, kterou solární článek převádí na elektrickou energii, nabije regulátorem nabíjení a vybíjení a dodává se do zátěže. Existují dvě hlavní funkce regulátoru nabíjení a vybíjení. Jedním z nich je ochrana baterie před vybitím a vybitím, aby nedošlo k přebíjení nebo nadměrnému vybití baterie. Úkolem baterie je uchovávat energii k zásobování nákladu v noci nebo deštivému. Napájení se používá; druhým je poskytnout stabilní stejnosměrný zdroj napětí pro použití ve střídači nebo stejnosměrné zatížení. Hlavní funkce, které by měly mít PV regulátory, jsou:

1 Funkce pro odpojení a obnovení vysokého napětí (HVD). Řídicí jednotka by měla mít vstupní odpojení vysokého napětí a obnovit funkci připojení.

2 Funkce odpojení a obnovení alarmu podtlaku (LVG). Když napětí baterie klesne na nastavenou hodnotu podpětí, vydá se zvukový a vizuální poplachový signál a baterie se zastaví z napájení zátěže. Když se napětí baterie vrátí nad nastavenou hodnotu podpětí, baterie se obnoví tak, aby napájelo zátěž.

3. Řídicí jednotka musí mít obvod ochrany proti zkratu; vnitřní obvod ochrany proti zkratu regulátoru; baterie přes ochranný obvod zpětného vybíjení modulu solárních článků; zátěž, modul solárních článků nebo obvod ochrany proti přepólování baterie; a zabránění úderu blesku v několika bleskových oblastech. Odstraňte ochranný obvod.

5 Funkce teplotní kompenzace. Pokud je teplota baterie nižší než 25 ° C, baterie by měla vyžadovat vyšší nabíjecí napětí, aby dokončila nabíjecí proces. Naopak, baterie nad touto teplotou vyžadují nižší nabíjecí napětí. Olověný akumulátor má obvykle koeficient teplotní kompenzace 45 mv / C.

2 Paralelní regulátor nabíjení a vybíjení

Paralelní blokové schéma regulátoru nabíjení a vybíjení zobrazené na obrázku 2 v paralelním nabíjecím obvodu regulátoru nabíjení a vypouštění je spínací zařízení T1 paralelně zapojeno na výstupu pole solárních článků, když je napětí baterie větší než "plný vypínací napětí ", spínací zařízení T1 je zapnuté a dioda D1 je vypnuta, výstupní proud pole solárních článků je přímo vybíjen zkratem T1 a baterie již není nabitá, čímž se zajistí, že baterie se nezobrazí. Přeplněný, hraje roli "ochrany proti nadměrnému nabíjení".


D1 je nabíjecí dioda ", pouze pokud je výstupní napětí pole solárních článků větší než napětí baterie, D1 může být zapnuto a D1 je vypnuto, čímž se zajistí, že se baterie v solárních článcích neobjeví pole v noci nebo v deštivém počasí. Zpětné nabíjení hraje roli ochrany proti zpětnému nabíjení.

Spínací přístroj T2 je spínač vybití baterie. Pokud je zatěžovací proud větší než jmenovitý proud, dojde k přetížení nebo zkratu, T2 se vypne, což hraje roli "ochrana proti přetížení výstupu" a "ochrana proti zkratu výstupu". Současně, když je napětí baterie nižší než "nadproudové napětí", je také vypnut T2, který hraje roli "ochrany proti nadměrnému vypouštění".

D2 je "antireverzní dioda". Když je polarita akumulátoru obrácena, je D2 zapnuto, aby došlo k zkratu vybití akumulátoru přes D2. Pro rychlé roztavení pojistky pojistky může být generován velký proud a baterie je obrácena. Ochranné účinky.

Řídící obvod detekce detekuje napětí baterie kdykoli. Pokud je napětí větší než "plné vypínací napětí", T1 je zapnuto pro "ochranu před přeplněním"; pokud je napětí menší než "nadproudové napětí", T2 je vypnuto pro "nadměrné vybití". ochrana'.

3. Regulátor nabíjení a vybíjení řady

Řídicí schéma řady nabití a vybíjení řady je znázorněno na obrázku 3. Sériový regulátor nabíjení a vypouštění a paralelní regulátor nabíjení a vybíjení mají podobné struktury obvodů. Jediným rozdílem je připojení spínacího zařízení T1. Různé metody, paralelní typ T1 je paralelně připojen k výstupní svorce pole solárních článků a typ série T1 je zapojen do série v nabíjecím obvodu. Když je napětí akumulátoru větší než "plné vypínací napětí", T1 je vypnuto, takže solární baterie již nenabíjí baterii, což funguje jako ochrana proti nadměrnému nabíjení.