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Controller nella centrale elettrica fotovoltaica

Internet 2019-01-25 10:31:22

Il controller è una parte importante della centrale elettrica fotovoltaica.Quando si progetta il controller, è necessario considerare se il controller può ottimizzare il controllo e la gestione della conversione di potenza della centrale fotovoltaica e la ricarica della batteria. Solo scegliendo il tipo giusto possiamo migliorare la sicurezza e l'affidabilità delle centrali fotovoltaiche e fornire agli utenti una migliore qualità dell'energia.

impianto fotovoltaico è generalmente azionata da un array separato di celle fotovoltaiche, batterie, regolatore, inverter, linee di trasmissione a bassa tensione e componenti del carico dell'utente. In cui la custodia batteria svolge il ruolo di regolare l'energia: l'energia generata dalle celle fotovoltaiche sufficiente luce in eccesso, batteria eccesso di energia immagazzinata, quando la capacità del sistema è l'elettricità insufficiente o capacità di carico, batteria al carico aggiunto E mantenere stabile la tensione di alimentazione. Il controllore è una sezione di controllo della centrale elettrica FV: cambia a seconda della forza della luce solare e carico stato costante di funzionamento della batteria e regolatore switching, in modo che nella carica, scarica o carica di mantenimento e altre condizioni di funzionamento alternato, in modo da garantire la continuità e la stabilità dell'opera impianto fotovoltaico, rilevando lo stato di carica della batteria, la batteria continua ad emettere carica, la carica viene arrestata, si scaricano, per ridurre la quantità di scarico o istruzione di arresto scarico, proteggere la batteria contro sovraccarico e ulteriormente chiave, il controllore ha anche una varietà di funzioni di protezione e controllo, il controllore è alimentato mozzo pianta intera, colpisce direttamente l'affidabilità della salute generale della pianta, la progettazione del sistema, la produzione ed il processo di installazione richiede una particolare attenzione; scarico sezione.

controllorePrincipio di base del controllo di carica e scarica

1 controllo di carica della batteria

Batterie diverse hanno caratteristiche di carica e di scarica diverse, quindi sono necessarie anche diverse strategie di controllo. Qui, la batteria al piombo è presa come esempio per illustrare il principio di funzionamento del controller.

batteria al piombo ricarica Ci sono molti modi, ad esempio carica galleggiante, limite di corrente di carica tensione costante, la tensione di carica viene incrementato e simili. Utilizzando la limitazione di carica più recente tensione costante, la batteria carica tensione cambia quando sinistra come mostrato in fig.

Il processo di ricarica è diviso in tre fasi. La prima fase, l'acido solforico formata nel tempo sovratensioni materiale attivo poroso per diffondere la piastra esterna, aumentando così il potenziale della batteria, la tensione ai terminali della batteria aumenta rapidamente (OA para); una seconda fase, con i micropori sostanza attiva aumentare la percentuale di acido solforico nella velocità e la velocità di diffusione tendono a bilanciare gradualmente, in modo che la tensione della batteria aumenta lentamente (AB sopra), la terza fase, la corrente di acqua in una vasta decomposizione della batteria, una grande quantità all'inizio delle due piastre di elettrodi gas, che è un cattivo conduttore e possono aumentare la resistenza interna della batteria, ma la tensione terminale della batteria continua a salire aumento significativamente più lento (segmento CD). Dopo la terza fase, se continua a caricare la batteria, sarà danneggiato a causa di sovraccarico, pregiudicare la durata della batteria. Secondo questo principio, la misura della tensione viene fornita nel controllore ed un circuito comparatore di tensione, controllando il valore di tensione del punto D può essere determinato se la fine della carica della batteria, questo è un comparatore di controllo tipo di controllo della tensione di carica disposta D La tensione di punto viene chiamata "soglia di tensione" o soglia di tensione.

2 principio di base del controllo di scarica della batteria

Il processo di scarica delle batterie al piombo-acido. Analogamente al processo di carica, anche la tensione terminale della batteria durante il processo di scarica è composta da tre fasi. La prima fase, quando lo scarico avvia, breve rapida diminuzione della tensione ai morsetti della batteria (OA para); una seconda fase, la tensione del terminale della batteria diminuisce gradualmente (sezione AC); una terza fase, la tensione del terminale della batteria in brevissimo tempo veloce Inferiore (segmento CD). Si può vedere che durante il processo di scarica, più lunga è la seconda fase, maggiore è la tensione media e migliori sono le caratteristiche di tensione. Secondo questo principio, la misura della tensione viene fornita nel controllore ed un circuito comparatore di tensione, rilevando il valore di tensione del punto D, la batteria può essere determinato se la fine scarica, questo controllo scarico è controllato in tensione, la tensione nel punto D è chiamato " Tensione di soglia "o" soglia di tensione ".

Tipo di controllore e caratteristiche

Sistemi fotovoltaici attualmente utilizzatiRegolatore di carica e scaricaCi sono passa-serie multistadio tipo impulsivo e varietà, che hanno le loro caratteristiche, le applicazioni non sono gli stessi.

Controller serie 1

Il circuito di controllo controlla la rilevazione di tensione terminale della batteria, la batteria è completamente carica quando la tensione terminale raggiunge un corrispondente valore di soglia, l'elemento di commutazione controller collegato in serie il circuito di carica della batteria, il carica batteria viene arrestata; Quando la tensione della batteria scende al di carica ripristino della tensione di soglia, L'elemento di commutazione qui attiva il circuito di ricarica della batteria e riprende a caricare la batteria. I vantaggi del controllore serie sono di piccole dimensioni, circuito semplice e prezzo basso, tuttavia, poiché il transistor di potenza di controllo ha una caduta di tensione del tubo, si verifica una grande perdita di energia quando la tensione di carica è bassa. Inoltre, quando l'elemento di controllo è scollegato, la tensione di ingresso salirà al livello della tensione a circuito aperto dell'unità di generazione di potenza, quindi il controller di serie è adatto per sistemi di generazione di energia fotovoltaica al di sotto del livello di kilowatt.

2 controller di bypass

Il controllore controlla il circuito di monitoraggio della tensione della batteria, la batteria è completamente carica quando la tensione terminale non raggiunge il corrispondente carico di energia di soglia elemento di commutazione, scollegare il circuito batteria, sovraccarico elemento di commutazione corrente sarà trasferita al carico energetico, l'eccesso Il potere viene convertito in calore. Quando la tensione del terminale della batteria scende alla soglia di tensione per il ripristino della carica, l'elemento di commutazione scollega il carico che consuma energia e contemporaneamente attiva il circuito di ricarica della batteria. Il controller di bypass è di semplice progettazione, economico e presenta una piccola perdita del circuito di carica, ma richiede una grande capacità di trasporto corrente dell'elemento di controllo. Il semplice controller di bypass viene utilizzato principalmente per i sistemi di generazione di energia fotovoltaica al di sotto del livello di kilowatt e il controller di bypass standard elevato può essere utilizzato anche per impianti fotovoltaici di potenza maggiore. Una pluralità di gruppi di pannelli solari in serie nella piazza, la tensione di carica della batteria per ottenere la regolazione della sezione di controllo di derivazione cui bypassare la serie di uno o più del pannello gruppo, il circuito regolatore schematica bypass parziale figura seguente mostra.

3 controller multi-livello

Il componente principale di un multi-circuito del controller multistadio è un generatore di segnale di carica controllato da una tensione di carica. controllo multi-step dello stato di carica della batteria, il regolatore impostato automaticamente diversa corrente di carica: Quando la batteria non è nello stato pieno, consentendo alla corrente di fluire in tutto batteria simulato; batteria quando quasi pieno, il controllore richiama alcuni La potenza di uscita della politica è di ridurre la corrente che fluisce nella batteria, quando la batteria si sta avvicinando gradualmente alla carica completa, la carica "turbolenta" viene gradualmente interrotta. Applicando il principio del controller multi-livello a una centrale fotovoltaica composta da più sottoquadri può formare il controllo multicanale, e la corrente generata da nessuna delle sottomatrici diventa ogni fase corrente di carica del controllo multistadio. In base allo stato di carica del pacco batteria, il controllore accende a turno l'ingresso di ciascuna sottomatrice o può commutare uno per uno l'ingresso di ciascuna sottomatrice sul carico che consuma energia, generando correnti di carica di dimensioni diverse. Come mostrato di seguito. Per sfruttare appieno l'energia solare, l'energia in eccesso del sottosistema può anche essere trasferita al carico di energia secondario.

4 controller a impulsi

Il componente principale del controller di impulsi è un generatore di impulsi di carica modulato da una tensione di carica.Il controller funziona in modo tagliente per ricaricare la batteria. All'inizio dell'impulso carica larghezza regolatore rosso aumenta all'aumentare della tensione di carica carica, la larghezza di impulso di carica è gradualmente ridotto, la media corrente di carica è progressivamente ridotto, quando la tensione di carica raggiunge un livello prestabilito, la larghezza di impulso di carica diventa zero, la carica terminato. Il controller a impulsi ha una modalità di carica ragionevole e un'elevata efficienza ed è adatto per centrali fotovoltaiche con potenza elevata.

Un pulse width modulation regolatore (PWM) e gli stessi principi di base di regolatore a impulsi, la differenza principale è il generatore di impulsi di carica è progettato per caricare un modulatore di larghezza di impulso, in modo che la variazione temporale della corrente media di carica di caricare impulsi di corrente della batteria è più in linea con lo stato di carica Lo stato di carica ideale è che la corrente di carica della batteria sia accettabile. Il controller PWM con conversione AC-DC può anche realizzare la funzione di monitoraggio della potenza massima dell'impianto fotovoltaico. Pertanto, il modulatore di ampiezza dell'impulso può essere utilizzato in impianti fotovoltaici su larga scala, lo svantaggio è che il controllore di modulazione della larghezza di impulso stesso porterà una certa perdita (circa dal 4% all'8%).



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