Le système de production d'électricité photovoltaïque hors réseau est principalement utilisé pour résoudre le problème de consommation d'électricité de base des résidents dans les zones sans électricité ou moins d'électricité. Le système de production d'énergie photovoltaïque hors réseau est principalement composé de modules photovoltaïques, de supports, de contrôleurs, d'onduleurs, de batteries et de systèmes de distribution d'énergie. Comparé au système photovoltaïque connecté au réseau, le système hors réseau a plus de contrôleurs et de batteries, et l'onduleur entraîne directement la charge, de sorte que le système électrique est plus compliqué. Étant donné que le système hors réseau peut être la seule source d'électricité de l'utilisateur et que l'utilisateur dépend fortement du système, la conception et le fonctionnement du système hors réseau devraient être plus fiables.
Problèmes de conception courants pour les systèmes hors réseau
Il n'existe pas de spécification unifiée pour les systèmes photovoltaïques hors réseau. Il doit être conçu en fonction des besoins des utilisateurs, en tenant compte principalement de la sélection et du calcul des composants, onduleurs, contrôleurs, batteries, câbles, interrupteurs et autres équipements. Avant de concevoir, le travail préliminaire doit être bien fait. Il est nécessaire de comprendre d'abord le type de charge et la puissance de l'utilisateur, les conditions climatiques du site d'installation, la consommation d'électricité de l'utilisateur et la demande avant de faire un plan.
1. La tension du module et la tension de la batterie doivent correspondre. Le module solaire du contrôleur PWM et la batterie sont connectés via un interrupteur électronique. Il n'y a pas d'inductance et d'autres dispositifs au milieu. La tension du module est comprise entre 1,2 et 2,0 fois la tension de la batterie. S'il s'agit d'une batterie de 24 V, la tension d'entrée du composant est comprise entre 30-50 V, le contrôleur MPPT a un tube de commutation d'alimentation et une inductance et d'autres circuits au milieu, la tension du composant est comprise entre 1.{ {8}}.5 fois la tension de la batterie, s'il s'agit d'une batterie de 24 V, la tension d'entrée du composant est comprise entre 30-90 V.
2. La puissance de sortie du module doit être similaire à la puissance du contrôleur. Par exemple, un contrôleur 48V30A a une puissance de sortie de 1440VA, et la puissance du module doit être d'environ 1500W. Lors du choix d'un contrôleur, regardez d'abord la tension de la batterie, puis divisez la puissance du composant par la tension de la batterie, qui est le courant de sortie du contrôleur.
3. Si la puissance d'un onduleur n'est pas suffisante, plusieurs onduleurs doivent être connectés en parallèle. La sortie du système photovoltaïque hors réseau est connectée à la charge. La tension de sortie et la phase et l'amplitude du courant de chaque onduleur sont différentes. Si les bornes sont connectées en parallèle, un onduleur avec fonction parallèle doit être ajouté.
Problèmes courants lors du débogage de systèmes hors réseau
1 L'écran LCD de l'onduleur n'affiche pas 01
Analyse des pannes
Il n'y a pas d'entrée CC de batterie, l'alimentation LCD de l'onduleur est alimentée par la batterie.
02 Raisons possibles
(1) La tension de la batterie n'est pas suffisante. Lorsque la batterie quitte l'usine pour la première fois, elle est généralement complètement chargée, mais si la batterie n'est pas utilisée pendant une longue période, elle se déchargera lentement (auto-décharge). Les tensions du système hors réseau sont de 12 V, 24 V, 48 V, 96 V, etc. Dans certaines applications, plusieurs batteries doivent être connectées en série pour répondre à la tension du système. Si les câbles de connexion ne sont pas correctement connectés, la tension de la batterie sera insuffisante.
(2) Les bornes de la batterie sont inversées. Les bornes de la batterie ont des pôles positifs et négatifs, généralement le rouge est connecté au pôle positif et le noir est connecté au pôle négatif.
(3) L'interrupteur CC n'est pas fermé ou l'interrupteur est défectueux.
03
La solution
(1) Si la tension de la batterie n'est pas suffisante, le système ne peut pas fonctionner et l'énergie solaire ne peut pas charger la batterie, vous devez trouver un autre endroit pour charger la batterie à plus de 30 %.
(2) S'il s'agit d'un problème de ligne, utilisez un multimètre pour mesurer la tension de chaque batterie. Lorsque la tension est normale, la tension totale est la somme des tensions de la batterie. S'il n'y a pas de tension, vérifiez si l'interrupteur CC, la borne de câblage, le connecteur de câble, etc. sont normaux à leur tour.
(3) Si la tension de la batterie est normale, le câblage est normal, l'interrupteur est allumé et l'onduleur ne s'affiche toujours pas, il se peut que l'onduleur soit défectueux et le fabricant doit être informé pour la maintenance.
2 La batterie ne peut pas être chargée
01 Analyse des pannes
La batterie est chargée par le module photovoltaïque et le contrôleur, ou le secteur et le contrôleur.
02 Raisons possibles
(1) Raisons du composant : la tension du composant n'est pas suffisante, la lumière du soleil est faible et la connexion du câble du composant et du courant continu n'est pas bonne.
(2) Le câblage du circuit de la batterie n'est pas bon.
(3) La batterie est complètement chargée et atteint la tension la plus élevée.
03 Solutions
(1) Vérifiez si les commutateurs CC, les bornes, les connecteurs de câble, les composants, les batteries, etc. sont normaux à leur tour. S'il y a plusieurs composants, ils doivent être connectés et testés séparément.
(2) Lorsque la batterie est complètement chargée, elle ne peut pas être rechargée, mais différentes batteries ont des tensions différentes lorsqu'elles sont complètement chargées. Par exemple, une batterie avec une tension nominale de 12 V a une tension comprise entre 12,8 et 13,5 V lorsqu'elle est complètement chargée. La gravité spécifique de l'électrolyte lorsque la batterie est complètement chargée est liée. Réglez la limite de tension maximale en fonction du type de batterie.
(3) Surintensité d'entrée : le courant de charge de la batterie est généralement de 0.1C-0.2C, et le maximum n'est pas supérieur à 0.3C. Par exemple, une batterie au plomb 12V200AH, le courant de charge est généralement compris entre 20A et 40A, et le maximum ne peut pas dépasser 60A. La puissance du composant doit correspondre à la puissance du contrôleur.
(4) Surtension d'entrée : la tension d'entrée du module est trop élevée, vérifiez la tension de la carte de batterie, si elle est vraiment élevée, la raison possible est que le nombre de chaînes de la carte de batterie est trop élevé, réduisez le nombre des chaînes de la carte batterie
3 L'onduleur affiche une surcharge ou ne peut pas démarrer 01
Analyse des pannes
La puissance de charge est supérieure à la puissance de l'onduleur ou de la batterie.
02 Raisons possibles
(1) Surcharge de l'onduleur : si la surcharge de l'onduleur dépasse la plage de temps et que la puissance de charge dépasse la valeur maximale, ajustez la taille de la charge.
(2) surcharge de la batterie : le courant de décharge est généralement 0.2C-0.3C, le maximum ne dépasse pas 0.5C, 1 12batterie plomb-acide V200AH, la puissance de sortie maximale ne dépasse pas 2400W, différents fabricants, différents modèles, les valeurs spécifiques sont également différentes.
(3) Les charges telles que les ascenseurs ne peuvent pas être directement connectées à la borne de sortie de l'onduleur, car lorsque l'ascenseur descend, le moteur s'inverse, ce qui générera une force contre-électromotrice, qui endommagera l'onduleur lorsqu'il entrera dans l'onduleur. Si un système hors réseau doit être utilisé, il est recommandé d'ajouter un convertisseur de fréquence entre l'onduleur et le moteur de l'ascenseur.
(4) La puissance de démarrage de la charge inductive est trop importante.
03 Solutions
La puissance nominale de la charge doit être inférieure à celle de l'onduleur et la puissance de crête de la charge ne doit pas être supérieure à 1,5 fois la puissance nominale de l'onduleur.
FAQ sur la batterie
1 Phénomène de court-circuit et raisons
Le court-circuit de la batterie au plomb fait référence à la connexion des groupes positifs et négatifs à l'intérieur de la batterie au plomb. Le phénomène de court-circuit des batteries plomb-acide se manifeste principalement sous les aspects suivants :
La tension en circuit ouvert est faible et la tension en circuit fermé (décharge) atteint rapidement la tension de terminaison. Lorsqu'un courant important est déchargé, la tension aux bornes chute rapidement à zéro. Lorsque le circuit est ouvert, la densité de l'électrolyte est très faible et l'électrolyte gèlera dans un environnement à basse température. Lors de la charge, la tension monte très lentement, restant toujours faible (tombant parfois à zéro). Pendant la charge, la température de l'électrolyte augmente très rapidement. Pendant la charge, la densité de l'électrolyte augmente très lentement ou ne change pratiquement pas. Aucune bulle ou gaz n'apparaît en retard lors de la charge.
Les principales raisons du court-circuit interne des batteries au plomb sont les suivantes :
La qualité du séparateur n'est pas bonne ou défectueuse, de sorte que la matière active de la plaque passe à travers, ce qui entraîne un contact virtuel ou direct entre les plaques positive et négative. Le déplacement du séparateur provoque la connexion des plaques positive et négative. Le matériau actif sur la plaque d'électrode se dilate et tombe. En raison du dépôt excessif du matériau actif tombé, le bord inférieur ou le bord latéral des plaques positive et négative est en contact avec le sédiment, ce qui entraîne la connexion des plaques positive et négative. Un objet conducteur tombe dans la batterie, provoquant la connexion des plaques positive et négative.
Phénomène et causes de la 2-sulfatation des pôles
Le système de sulfatation de la plaque est le sulfate de plomb qui forme des cristaux de sulfate de plomb blancs et durs sur la plaque, et est très difficile à convertir en substances actives pendant la charge. Les principaux phénomènes après sulfatation des plaques de batteries au plomb sont les suivants :
(1) La tension de la batterie au plomb augmente rapidement pendant le processus de charge, et ses tensions initiale et finale sont trop élevées, et la tension de charge finale peut atteindre environ 2,90 V/cellule unique.
(2) Pendant le processus de décharge, la tension diminue rapidement, c'est-à-dire qu'elle chute prématurément à la tension de terminaison, de sorte que sa capacité est nettement inférieure à celle des autres batteries.
(3) Pendant la charge, la température de l'électrolyte augmente rapidement et dépasse facilement 45 degrés.
(4) Pendant la charge, la densité de l'électrolyte est inférieure à la valeur normale et des bulles se forment prématurément pendant la charge.
Les principales raisons de la sulfatation de la plaque sont les suivantes :
(1) La charge initiale des batteries au plomb est insuffisante ou la charge initiale est interrompue pendant une longue période.
(2) La batterie au plomb n'est pas suffisamment chargée pendant une longue période.
(3) Défaut de charger à temps après la décharge.
(4) Souvent décharge excessive ou décharge profonde de petit courant.
(5) Si la densité de l'électrolyte est trop élevée ou si la température est trop élevée, le sulfate de plomb sera profondément formé et difficile à récupérer.
(6) La batterie au plomb a été mise en attente pendant une longue période et n'est pas utilisée pendant une longue période sans charge régulière.