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MPPT 控制器与太阳能逆变器

时间:2024-04-09 21:50:26 点击:

MPPT 控制器与太阳能逆变器

太阳能充电控制器,也称为太阳能调节器,曾经是离网电力系统的唯一选择,用于构建所谓的直流耦合系统。简而言之,直流耦合系统使用 MPPT 太阳能充电控制器直接从任意数量的太阳能电池板为电池充电,效率极高。逆变器充电器向交流负载供电,并通过交流电源(电网或发电机)为电池充电。另一方面,交流耦合系统与一个或多个常见的太阳能逆变器一起工作,可以直接为交流负载供电,而多余的能量则用于通过逆变器充电器为电池充电。

  • 交流耦合太阳能

基本交流耦合太阳能系统图

带有 Fronius Solar 逆变器交流耦合逆变器/充电器的基本交流耦合太阳能系统图

如今,许多超过 6kW 的大型离网装置在所谓的交流耦合系统中使用太阳能逆变器,因为将并网太阳能逆变器与 Victron Multiplus II 等逆变器/充电器一起使用非常简单。常见的并网太阳能逆变器有更大的尺寸和更高的串输入电压(高达 1000V),允许更长的面板串,更简单、更容易安装,尽管更高的电压更危险,应该只由经过培训的太阳能专业人员安装。大多数太阳能逆变器还包含双 MPP 跟踪器,因此可以使用不同方向或长度的两个不同的面板串。

使用频移来调节充电

与直流耦合离网太阳能系统不同,交流耦合的复杂性之一是在电池充满且负载较低时调节太阳能逆变器输出。此时需要使用频移进行逆变器斜坡或节流,以使太阳能逆变器能够调整其功率输出。虽然这在充电时不像MPPT太阳能充电控制器那么精确和快速,并且它会影响一些敏感的电子设备。尽管在大型光伏系统上存在交流耦合的趋势,但 Victron 并不生产太阳能逆变器。幸运的是,对于较大的系统,Mulitplus 和 Quattro 逆变器与备受推崇的Fronius太阳能逆变器(单相高达 8.2kW)和SMA 兼容,FIMER 和 SolarEdge。包括 Delta 在内的其他几个品牌都与频移兼容,但请务必与制造商核实逆变器型号。SolarEdge 使用替代电源模式 (APS)设置支持离网运行,该模式支持扩展的频率和电压运行范围。

 

  • 直流耦合太阳能

基本直流耦合系统图

使用 MPPT 充电控制器逆变器与逆变器/充电器耦合的基本直流耦合系统图

使用 Victron MPPT 的直流耦合太阳能可在设计太阳能电池阵列时提供最精确的电池充电和最大的灵活性,特别是使用多个屋顶方面或方向时。使用 Victron SmartSolar MPPT 和VE.smart 网络功能,可以使用多个 MPPT 来同步公共电池组的充电,从而实现极其精确的电池充电。

直到最近,最强大的 Victron MPPT 太阳能控制器仅限于 250V DC,这意味着最多可以串联 6 个太阳能电池板,因为大多数电池板的开路电压 (Voc) 为 38-45V。对于 5kW 以下的小型系统来说,这不是一个大问题,但对于较大的系统,需要将多个串(串联的面板组)并联在一起,这需要串熔断器和更大的电缆来承载更高的电流。

高功率450V MPPT充电控制器

MPPT RS 450/100 充电控制器

Victron 的新型 MPPT RS 充电控制器支持更长的电池串,最多可串联 8 或 9 个电池板。然而,其他制造商(包括 Schneider Electric、AERL 和 Morningstar)也提供多种电压高达 600V 的 MPPT 充电控制器。由于家用电池系统变得越来越流行,并且 MPPT 太阳能充电控制器在为电池充电时非常高效,因此可能会导致使用 M​​PPT 充电控制器的直流耦合在大型离网安装中重新流行起来。Victron 最先进的充电控制器SmartSolar MPPT RS 450/200推动了向大型直流耦合系统的转变。新型 MPPT RS 充电控制器具有 200A 直流输出,可使用四个集成 MPPT 在 48V MPPT 控制器上提供令人印象深刻的 11.5kW 太阳能,使其成为市场上功能最强大的 48V MPPT 充电控制器。