Contrôle du système de production d'énergie photovoltaïque hors réseau domestique
1ContrôleurPrincipe de fonctionnement de base
La courbe caractéristique de sortie de la cellule solaire est illustrée à la Fig. 1. La caractéristique volt-ampère de la cellule solaire présente une forte non-linéarité, c’est-à-dire que, lorsque l’intensité de l’ensoleillement change, la tension du circuit ouvert ne varie pas beaucoup, mais le courant maximal généré Il y a des changements considérables, donc la puissance de sortie et le point de puissance maximale vont changer. Cependant, lorsque l'intensité lumineuse est constante, le courant fourni par la cellule solaire est constant et peut être considéré comme une source de courant constant. Par conséquent, il est nécessaire de rechercher et de concevoir un contrôleur solaire photovoltaïque offrant d'excellentes performances afin d'utiliser l'énergie solaire plus efficacement.
Dans le système de production d'énergie solaire photovoltaïque hors réseau, l'énergie solaire convertie en énergie électrique est chargée par le contrôleur de charge et de décharge et alimente la charge. Le contrôleur de charge et de décharge a deux fonctions principales: protéger la batterie de la charge et de la décharge pour éviter une surcharge ou une décharge excessive de la batterie et la tâche de stocker de l’énergie pour alimenter la charge de nuit ou sous la pluie. Le courant est utilisé, l’autre consiste à fournir une source de tension continue stable à utiliser dans l’onduleur ou en charge continue. Les principales fonctions d’un contrôleur PV doivent être:
1 fonction de déconnexion et de récupération haute tension (HVD). Le contrôleur doit avoir une fonction de déconnexion et de reprise de connexion haute tension en entrée.
2 Fonction de déconnexion et de récupération d'alarme de sous-tension (LVG). Lorsque la tension de la batterie chute à la valeur du paramètre de sous-tension, un signal d'alarme sonore et visuel est émis et la batterie cesse d'alimenter la charge. Lorsque la tension de la batterie redevient supérieure à la valeur du paramètre de sous-tension, la batterie est restituée pour alimenter la charge.
3 fonctions de protection. Le contrôleur doit comporter un circuit de protection contre les courts-circuits de charge, un circuit interne de protection contre les courts-circuits du contrôleur, une batterie via un circuit de protection contre la décharge inversée du module de cellule solaire, une charge, un module de cellule solaire ou un circuit de protection du raccordement inversé de la batterie et la prévention des coups de foudre dans plusieurs zones d'éclair Décomposer le circuit de protection.
5 fonction de compensation de température. Lorsque la température de la batterie est inférieure à 25 ° C, elle doit nécessiter une tension de charge plus élevée pour terminer le processus de charge. Inversement, les batteries au-dessus de cette température nécessitent une tension de charge inférieure. Habituellement, la batterie au plomb a un coefficient de compensation de température de 45 mv / C.
Contrôleur de charge et décharge
2 contrôleurs de charge et de décharge de type parallèle
Le schéma synoptique du contrôleur de charge et de décharge en parallèle est illustré à la figure 2. Dans le circuit de charge du contrôleur de charge et de décharge en parallèle, le dispositif de commutation T1 est connecté en parallèle à la borne de sortie du réseau de cellules solaires Lorsque la tension de la batterie est supérieure à la "tension de coupure complète", Lorsque le dispositif de commutation T1 est allumé et que la diode D1 est éteinte, le courant de sortie du générateur de cellules solaires est directement déchargé par le court-circuit T1 et la batterie n'est plus chargée, garantissant ainsi que la batterie ne se surcharge pas et fonctionne comme une "protection contre les surcharges". .
D1 est anti-"diode de recharge" uniquement lorsque la tension de sortie du générateur de cellules solaires est supérieure à la tension de la batterie, D1 peut être activé et D1 est désactivé afin que la batterie ne soit pas chargée de manière inversée sur le générateur de cellules solaires la nuit ou par temps pluvieux. , joue le rôle de "protection contre le rechargement".
Le dispositif de commutation T2 est un commutateur de décharge de batterie.Si le courant de charge est supérieur au courant nominal, une surcharge ou un court-circuit de charge se produit, T2 est désactivé et fonctionne comme "protection de surcharge de sortie" et "protection de court-circuit de sortie". En même temps, lorsque la tension de la batterie est inférieure à la "tension de décharge", T2 est également désactivé, ce qui joue le rôle de "protection contre la décharge".
D2 est une "diode anti-retour". Lorsque la polarité de la batterie est inversée, D2 est allumé pour décharger la batterie via D2 et un courant important est généré pour fondre rapidement le fusible du fusible, empêchant ainsi la "protection de connexion inverse de la batterie". Fonction.
Le circuit de commande de détection détecte la tension de la batterie à tout moment. Lorsque la tension est supérieure à la «tension de coupure complète», T1 est activé pour la «protection contre les surcharges» et lorsque la tension est inférieure à la «tension de surdécharge», le T2 est désactivé pour la «protection contre les surcharges». .
3. Contrôleur de charge et de décharge en série
Le schéma de principe du contrôleur de charge et de décharge en série est présenté à la figure 3. La structure de circuit du contrôleur de charge et de décharge en série et du contrôleur de charge et de décharge en parallèle est similaire, à la différence que le dispositif de commutation T1 est connecté de manière différente. Le type parallèle T1 est connecté en parallèle au réseau de cellules solaires. La sortie, tandis que la série T1 est connectée en série dans la boucle de charge. Lorsque la tension de la batterie est supérieure à la "tension de coupure complète", T1 est désactivé, de sorte que la batterie solaire ne charge plus la batterie et joue le rôle de "protection contre les surcharges".
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