Kontrol optimal sistem pembangkit listrik fotovoltaik di luar jaringan rumah
Sep 10, 2018
1. Prinsip kerja dasar dari pengontrol
Kurva karakteristik output dari sel surya ditunjukkan pada Gambar 1. Karakteristik volt-ampere sel surya memiliki non-linear yang kuat, yaitu ketika intensitas sinar matahari berubah, tegangan sirkit terbuka tidak terlalu besar. Perubahan, tetapi arus maksimum yang dihasilkan akan sangat bervariasi, sehingga daya output dan titik daya maksimumnya akan berubah. Namun, ketika intensitas cahaya konstan, arus keluaran oleh sel surya adalah konstan dan dapat dianggap sebagai sumber arus konstan. Oleh karena itu, perlu untuk meneliti dan merancang pengontrol fotovoltaik surya dengan kinerja yang sangat baik untuk menggunakan energi matahari lebih efisien.
Dalam sistem fotovoltaik surya off-grid, energi matahari yang diubah sel surya menjadi energi listrik dibebankan oleh pengontrol muatan dan pengosongan, dan dipasok ke beban. Ada dua fungsi utama dari kontroler muatan dan pengosongan. Salah satunya adalah untuk melindungi baterai dari muatan dan debit untuk menghindari pengisian yang berlebihan atau pengisian baterai yang berlebihan. Tugas baterai adalah menyimpan energi untuk memasok beban pada malam hari atau hujan. Kekuatan digunakan; yang lainnya adalah menyediakan sumber tegangan DC stabil untuk digunakan dalam beban inverter atau DC. Fungsi utama yang harus dimiliki oleh kontroler PV adalah:
1 Pemutus tegangan tinggi (HVD) dan fungsi pemulihan. Kontroler harus memiliki input tegangan tinggi dan melanjutkan fungsi koneksi.
2 Cabut baterai Undervoltage (LVG) dan fungsi melanjutkan. Ketika tegangan baterai turun ke nilai set undervoltage, sinyal alarm visual dan visual dikeluarkan, dan baterai berhenti dari memasok daya ke beban. Ketika tegangan baterai kembali ke atas nilai set undervoltage, baterai dipulihkan untuk memasok daya ke beban.
3 fungsi perlindungan. Kontroler harus memiliki sirkuit proteksi hubung singkat beban; sirkuit perlindungan sirkuit pendek sirkuit internal; baterai melalui sirkuit perlindungan debit terbalik sel surya; beban, modul sel surya atau sirkuit perlindungan sambungan terbalik polaritas baterai; dan pencegahan sambaran petir di area petir ganda. Gantung sirkuit perlindungan.
5 Fungsi kompensasi suhu. Ketika suhu baterai lebih rendah dari 25 ° C, baterai harus memerlukan tegangan pengisian yang lebih tinggi untuk menyelesaikan proses pengisian. Sebaliknya, baterai di atas suhu ini memerlukan tegangan pengisian lebih rendah. Biasanya, baterai timbal-asam memiliki koefisien kompensasi suhu 45 mv / C.
2 Pengisian daya dan pengatur debit paralel
Paralel dan diagram blok pengatur debit paralel ditunjukkan pada Gambar 2, dalam rangkaian pengisian daya dan pengosongan muatan paralel, perangkat pengalih T1 terhubung secara paralel pada output dari susunan sel surya, ketika Saat tegangan baterai lebih besar dari 'penuh cut-off voltage ', perangkat switching T1 dihidupkan, dan dioda D1 dimatikan, arus keluaran dari array sel surya langsung dibuang melalui sirkuit pendek T1, dan baterai tidak lagi terisi, dengan demikian memastikan bahwa baterai tidak muncul. Ditagih berlebihan, memainkan peran 'perlindungan overcharge'.
D1 adalah anti-'pengisian dioda', hanya ketika tegangan output array sel surya lebih besar dari tegangan baterai, D1 dapat dihidupkan, dan D1 dimatikan, sehingga memastikan bahwa baterai tidak akan muncul di sel surya Array pada malam hari atau dalam cuaca hujan. Membalikkan pengisian memainkan peran "perlindungan pengisian terbalik".
Switching device T2 adalah saklar pelepasan baterai. Ketika arus beban lebih besar dari arus pengenal, beban berlebih atau beban hubung pendek terjadi, T2 dimatikan, yang memainkan peran "perlindungan keluaran berlebih" dan "perlindungan hubung singkat". Pada saat yang sama, ketika tegangan baterai kurang dari 'tegangan over discharge', T2 juga dimatikan, yang memainkan peran 'perlindungan over discharge'.
D2 adalah 'diode anti-balik'. Ketika polaritas baterai dibalik, D2 dihidupkan untuk membuat hubungan arus pendek baterai melalui D2. Arus besar dapat dihasilkan untuk dengan cepat melebur sekring sekering, dan baterai dibalik. Efek pelindung.
Rangkaian kontrol deteksi mendeteksi tegangan baterai setiap saat. Ketika tegangan lebih besar dari "tegangan cut-off penuh", T1 dihidupkan untuk "perlindungan overcharge"; ketika tegangan kurang dari "over-discharge voltage", T2 dimatikan untuk "over-discharge". perlindungan'.
3. Biaya seri dan pengontrol debit
Diagram muatan dan pengosongan diagram blok diperlihatkan pada Gambar 3. Pengisian rangkaian dan pengontrol luahan dan muatan paralel dan pengatur lucutan memiliki struktur sirkuit yang sama. Satu-satunya perbedaan adalah koneksi dari perangkat pengalih T1. Metode yang berbeda, tipe paralel T1 dihubungkan secara paralel ke terminal output dari susunan sel surya, dan tipe seri T1 dihubungkan secara seri di sirkuit pengisian. Ketika tegangan baterai lebih besar dari 'tegangan cut-off penuh', T1 dimatikan, sehingga baterai surya tidak lagi mengisi baterai, yang bertindak sebagai 'perlindungan overcharge'.
