El sistema de generación de energía fotovoltaica fuera de la red se utiliza principalmente para resolver el problema básico de consumo de electricidad de los residentes en áreas sin electricidad o con menos electricidad. El sistema de generación de energía fotovoltaica fuera de la red se compone principalmente de módulos fotovoltaicos, soportes, controladores, inversores, baterías y sistemas de distribución de energía. En comparación con el sistema fotovoltaico conectado a la red, el sistema fuera de la red tiene más controladores y baterías, y el inversor impulsa directamente la carga, por lo que el sistema eléctrico es más complicado. Dado que el sistema fuera de la red puede ser la única fuente de electricidad del usuario, y el usuario depende en gran medida del sistema, el diseño y la operación del sistema fuera de la red deberían ser más fiables.
Problemas comunes de diseño para sistemas fuera de la red
No existe una especificación unificada para los sistemas fotovoltaicos fuera de la red. Debe diseñarse de acuerdo a las necesidades de los usuarios, considerando principalmente la selección y cálculo de componentes, inversores, controladores, baterías, cables, interruptores y otros equipos. Antes de diseñar, el trabajo preliminar debe estar bien hecho. Es necesario comprender primero el tipo de carga y la potencia del usuario, las condiciones climáticas del sitio de instalación, el consumo de electricidad del usuario y la demanda antes de hacer un plan.
1. El voltaje del módulo y el voltaje de la batería deben coincidir. El módulo solar del controlador PWM y la batería están conectados a través de un interruptor electrónico. No hay inductancia y otros dispositivos en el medio. El voltaje del módulo está entre 1.2 y 2.0 veces el voltaje de la batería. Si es una batería de 24V, el voltaje de entrada del componente está entre 30-50V, el controlador MPPT tiene un tubo interruptor de alimentación y un inductor y otros circuitos en el medio, el voltaje del componente está entre 1.{ {8}}.5 veces el voltaje de la batería, si es una batería de 24V, el voltaje de entrada del componente está entre 30-90V.
2. La potencia de salida del módulo debe ser similar a la potencia del controlador. Por ejemplo, un controlador 48V30A tiene una potencia de salida de 1440VA, y la potencia del módulo debería rondar los 1500W. Al elegir un controlador, primero mire el voltaje de la batería y luego divida la potencia del componente por el voltaje de la batería, que es la corriente de salida del controlador.
3. Si la potencia de un inversor no es suficiente, es necesario conectar varios inversores en paralelo. La salida del sistema aislado fotovoltaico está conectada a la carga. El voltaje de salida y la fase y amplitud de corriente de cada inversor son diferentes. Si los terminales están conectados en paralelo, se debe agregar un inversor con función paralela.
Problemas comunes al depurar sistemas fuera de la red
1 La pantalla LCD del inversor no muestra 01
Analisis fallido
No hay entrada de CC de batería, la fuente de alimentación LCD del inversor está alimentada por la batería.
02 Posibles razones
(1) El voltaje de la batería no es suficiente. Cuando la batería sale de fábrica por primera vez, generalmente está completamente cargada, pero si la batería no se usa durante mucho tiempo, se descargará lentamente (autodescarga). Los voltajes del sistema fuera de la red son 12 V, 24 V, 48 V, 96 V, etc. En algunas aplicaciones, se deben conectar varias baterías en serie para cumplir con el voltaje del sistema. Si los cables de conexión no están correctamente conectados, el voltaje de la batería será insuficiente.
(2) Los terminales de la batería están invertidos. Los terminales de la batería tienen polos positivo y negativo, generalmente el rojo está conectado al polo positivo y el negro está conectado al polo negativo.
(3) El interruptor de CC no está cerrado o el interruptor está defectuoso.
03
Solución
(1) Si el voltaje de la batería no es suficiente, el sistema no puede funcionar y la energía solar no puede cargar la batería, debe buscar otro lugar para cargar la batería a más del 30 por ciento.
(2) Si es un problema con la línea, use un multímetro para medir el voltaje de cada batería. Cuando el voltaje es normal, el voltaje total es la suma de los voltajes de la batería. Si no hay voltaje, verifique si el interruptor de CC, el terminal de cableado, el conector del cable, etc. son normales a su vez.
(3) Si el voltaje de la batería es normal, el cableado es normal, el interruptor está encendido y el inversor aún no se muestra, es posible que el inversor esté defectuoso y se debe notificar al fabricante para el mantenimiento.
2 La batería no se puede cargar
01 Análisis de fallas
La batería se carga por el módulo fotovoltaico y el controlador, o por la red y el controlador.
02 Posibles razones
(1) Razones del componente: el voltaje del componente no es suficiente, la luz del sol es baja y la conexión del componente y del cable de CC no es buena.
(2) El cableado del circuito de la batería no es bueno.
(3) La batería está completamente cargada y alcanza el voltaje más alto.
03 Soluciones
(1) Compruebe si los interruptores de CC, terminales, conectores de cable, componentes, baterías, etc. son normales a su vez. Si hay varios componentes, deben conectarse y probarse por separado.
(2) Cuando la batería está completamente cargada, no se puede recargar, pero diferentes baterías tienen diferentes voltajes cuando están completamente cargadas. Por ejemplo, una batería con un voltaje nominal de 12 V tiene un voltaje entre 12,8 y 13,5 V cuando está completamente cargada. Se relaciona la gravedad específica del electrolito cuando la batería está completamente cargada. Ajuste el límite de voltaje máximo según el tipo de batería.
(3) Sobrecorriente de entrada: la corriente de carga de la batería es generalmente 0.1C-0.2C, y el máximo no es más de 0.3C. Por ejemplo, una batería de plomo-ácido 12V200AH, la corriente de carga es generalmente entre 20A y 40A, y el máximo no puede exceder los 60A. La potencia del componente debe coincidir con la potencia del controlador.
(4) Sobrevoltaje de entrada: el voltaje de entrada del módulo es demasiado alto, verifique el voltaje de la placa de la batería, si es realmente alto, la posible razón es que la cantidad de cadenas de la placa de la batería es demasiado, reduzca el número de cadenas de la placa de la batería
3 El inversor muestra sobrecarga o no puede arrancar 01
Analisis fallido
La potencia de carga es mayor que la potencia del inversor o de la batería.
02 Posibles razones
(1) Sobrecarga del inversor: si la sobrecarga del inversor excede el rango de tiempo y la potencia de la carga excede el valor máximo, ajuste el tamaño de la carga.
(2) Sobrecarga de la batería: la corriente de descarga es generalmente 0.2C-0.3C, el máximo no excede 0.5C, 1 12batería de plomo-ácido V200AH, la potencia de salida máxima no supera los 2400 W, diferentes fabricantes, diferentes modelos, los valores específicos también son diferentes.
(3) Las cargas como los elevadores no se pueden conectar directamente a la terminal de salida del inversor, porque cuando el elevador está descendiendo, el motor retrocede, lo que generará una fuerza contraelectromotriz, que dañará el inversor cuando ingrese al inversor. Si se debe utilizar un sistema aislado, se recomienda agregar un convertidor de frecuencia entre el inversor y el motor del ascensor.
(4) La potencia de arranque de la carga inductiva es demasiado grande.
03 Soluciones
La potencia nominal de la carga debe ser inferior a la del inversor, y la potencia máxima de la carga no debe ser superior a 1,5 veces la potencia nominal del inversor.
Preguntas frecuentes sobre la batería
1 Fenómeno de cortocircuito y razones
El cortocircuito de la batería de plomo-ácido se refiere a la conexión de los grupos positivo y negativo dentro de la batería de plomo-ácido. El fenómeno de cortocircuito de las baterías de plomo-ácido se manifiesta principalmente en los siguientes aspectos:
El voltaje de circuito abierto es bajo y el voltaje de circuito cerrado (descarga) alcanza rápidamente el voltaje de terminación. Cuando se descarga una gran corriente, el voltaje terminal cae rápidamente a cero. Cuando el circuito está abierto, la densidad del electrolito es muy baja y el electrolito se congelará en un ambiente de baja temperatura. Al cargar, el voltaje sube muy lentamente, manteniéndose siempre bajo (a veces cayendo a cero). Durante la carga, la temperatura del electrolito aumenta muy rápidamente. Durante la carga, la densidad del electrolito aumenta muy lentamente o apenas cambia. No aparecen burbujas ni gas tarde al cargar.
Las principales razones del cortocircuito interno de las baterías de plomo-ácido son las siguientes:
La calidad del separador no es buena ni defectuosa, por lo que el material activo de la placa pasa a través, dando como resultado un contacto virtual o directo entre las placas positiva y negativa. El desplazamiento del separador hace que se conecten las placas positiva y negativa. El material activo de la placa del electrodo se expande y se cae. Debido a la deposición excesiva del material activo caído, el borde inferior o borde lateral de las placas positiva y negativa está en contacto con el sedimento, dando como resultado la conexión de las placas positiva y negativa. Un objeto conductor cae dentro de la batería, haciendo que las placas positiva y negativa se conecten.
Fenómeno y causas de la sulfatación de 2-polos
El sistema de sulfatación de la placa es el sulfato de plomo que forma cristales de sulfato de plomo blancos y duros en la placa, y es muy difícil de convertir en sustancias activas durante la carga. Los principales fenómenos después de la sulfatación de las placas de las baterías de plomo-ácido son los siguientes:
(1) El voltaje de la batería de plomo-ácido aumenta rápidamente durante el proceso de carga, y sus voltajes inicial y final son demasiado altos, y el voltaje de carga final puede alcanzar aproximadamente 2,90 V/celda única.
(2) Durante el proceso de descarga, el voltaje disminuye rápidamente, es decir, cae prematuramente al voltaje de terminación, por lo que su capacidad es significativamente menor que la de otras baterías.
(3) Durante la carga, la temperatura del electrolito aumenta rápidamente y supera fácilmente los 45 grados.
(4) Durante la carga, la densidad del electrolito es menor que el valor normal y se forman burbujas prematuramente durante la carga.
Las principales razones de la sulfatación de la placa son las siguientes:
(1) La carga inicial de las baterías de plomo-ácido es insuficiente o la carga inicial se interrumpe durante mucho tiempo.
(2) La batería de plomo-ácido no está suficientemente cargada durante mucho tiempo.
(3) Falta de carga a tiempo después de la descarga.
(4) A menudo, sobredescarga o pequeña descarga profunda de corriente.
(5) Si la densidad del electrolito es demasiado alta o la temperatura es demasiado alta, el sulfato de plomo se formará profundamente y será difícil de recuperar.
(6) La batería de plomo-ácido se ha puesto en espera durante mucho tiempo y no se usa durante mucho tiempo sin una carga regular.