ระบบผลิตไฟฟ้าจากไฟฟ้าโซลาร์เซลล์นอกกริดส่วนใหญ่จะใช้เพื่อแก้ปัญหาการใช้ไฟฟ้าขั้นพื้นฐานของผู้อยู่อาศัยในพื้นที่ที่ไม่มีไฟฟ้าหรือไฟฟ้าน้อย ระบบผลิตไฟฟ้าจากไฟฟ้าโซลาร์เซลล์นอกกริดประกอบด้วยโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์ วงเล็บ ตัวควบคุม อินเวอร์เตอร์ แบตเตอรี่ และระบบจำหน่ายไฟฟ้าเป็นหลัก เมื่อเทียบกับระบบเชื่อมต่อโครงข่ายไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ ระบบ off-grid มีตัวควบคุมและแบตเตอรี่มากกว่า และอินเวอร์เตอร์จะขับเคลื่อนโหลดโดยตรง ดังนั้นระบบไฟฟ้าจึงซับซ้อนกว่า เนื่องจากระบบ off-grid อาจเป็นแหล่งไฟฟ้าเพียงแหล่งเดียวของผู้ใช้ และผู้ใช้ต้องพึ่งพาระบบเป็นอย่างมาก การออกแบบและการทำงานของระบบ off-grid จึงควรมีความน่าเชื่อถือมากขึ้น
ปัญหาการออกแบบทั่วไปสำหรับระบบนอกกริด
ไม่มีข้อกำหนดแบบรวมสำหรับระบบนอกตารางไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ ควรออกแบบตามความต้องการของผู้ใช้ โดยพิจารณาจากการเลือกและการคำนวณส่วนประกอบ อินเวอร์เตอร์ ตัวควบคุม แบตเตอรี่ สายเคเบิล สวิตช์ และอุปกรณ์อื่นๆ เป็นหลัก ก่อนออกแบบงานเบื้องต้นต้องทำได้ดี จำเป็นต้องเข้าใจประเภทโหลดและกำลังของผู้ใช้ก่อน สภาพภูมิอากาศของสถานที่ติดตั้ง ปริมาณการใช้ไฟฟ้าของผู้ใช้ และความต้องการก่อนทำแผน
1. แรงดันไฟของโมดูลและแรงดันไฟของแบตเตอรี่ควรตรงกัน โมดูลพลังงานแสงอาทิตย์ของตัวควบคุม PWM และแบตเตอรี่เชื่อมต่อผ่านสวิตช์อิเล็กทรอนิกส์ ไม่มีการเหนี่ยวนำและอุปกรณ์อื่น ๆ อยู่ตรงกลาง แรงดันไฟฟ้าของโมดูลอยู่ระหว่าง 1.2 ถึง 2.0 เท่าของแรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่ หากเป็นแบตเตอรี่ 24V แรงดันไฟฟ้าขาเข้าของส่วนประกอบอยู่ระหว่าง 30-50V ตัวควบคุม MPPT มีหลอดสวิตช์ไฟและตัวเหนี่ยวนำและวงจรอื่นๆ ตรงกลาง แรงดันไฟฟ้าของส่วนประกอบอยู่ระหว่าง 1.{ {8}}.5 เท่าของแรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่ หากเป็นแบตเตอรี่ 24V แรงดันไฟฟ้าเข้าของส่วนประกอบจะอยู่ระหว่าง 30-90V
2. กำลังขับของโมดูลควรใกล้เคียงกับกำลังของคอนโทรลเลอร์ ตัวอย่างเช่น คอนโทรลเลอร์ 48V30A มีกำลังขับ 1440VA และกำลังของโมดูลควรอยู่ที่ประมาณ 1500W เมื่อเลือกตัวควบคุม ให้ดูที่แรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่ก่อน แล้วจึงแบ่งกำลังของส่วนประกอบด้วยแรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่ ซึ่งเป็นกระแสไฟขาออกของตัวควบคุม
3. หากกำลังของอินเวอร์เตอร์ตัวเดียวไม่เพียงพอ อินเวอร์เตอร์หลายตัวจำเป็นต้องต่อขนานกัน เอาต์พุตของระบบ off-grid ไฟฟ้าโซลาร์เซลล์เชื่อมต่อกับโหลด แรงดันไฟขาออกและเฟสปัจจุบันและแอมพลิจูดของอินเวอร์เตอร์แต่ละตัวต่างกัน หากขั้วต่อเชื่อมต่อแบบขนาน ควรเพิ่มอินเวอร์เตอร์ที่มีฟังก์ชันขนาน
ปัญหาทั่วไปเมื่อทำการดีบักระบบนอกกริด
1 LCD อินเวอร์เตอร์ไม่แสดง 01
การวิเคราะห์ความล้มเหลว
ไม่มีอินพุต DC ของแบตเตอรี่ แหล่งจ่ายไฟ LCD ของอินเวอร์เตอร์ใช้พลังงานจากแบตเตอรี่
02 สาเหตุที่เป็นไปได้
(1) แรงดันแบตเตอรี่ไม่เพียงพอ เมื่อแบตเตอรี่ออกจากโรงงานครั้งแรก โดยทั่วไปจะชาร์จจนเต็ม แต่ถ้าไม่ได้ใช้งานแบตเตอรี่เป็นเวลานาน แบตเตอรี่จะค่อยๆ คายประจุออกเอง (คายประจุเอง) แรงดันไฟฟ้าของระบบนอกกริดคือ 12V, 24V, 48V, 96V ฯลฯ ในบางแอพพลิเคชั่น แบตเตอรี่หลายก้อนต้องเชื่อมต่อเป็นอนุกรมเพื่อให้ตรงกับแรงดันไฟฟ้าของระบบ หากไม่ได้ต่อสายเชื่อมต่ออย่างถูกต้อง แรงดันไฟของแบตเตอรี่จะไม่เพียงพอ
(2) ขั้วแบตเตอรี่กลับด้าน ขั้วแบตเตอรี่มีขั้วบวกและขั้วลบ โดยทั่วไปสีแดงเชื่อมต่อกับขั้วบวก และสีดำเชื่อมต่อกับขั้วลบ
(3) สวิตช์ DC ไม่ปิดหรือสวิตช์ผิดปกติ
03
วิธีการแก้
(1) หากแรงดันแบตเตอรี่ไม่เพียงพอ ระบบไม่สามารถทำงานได้ และพลังงานแสงอาทิตย์ไม่สามารถชาร์จแบตเตอรี่ได้ คุณต้องหาที่อื่นเพื่อชาร์จแบตเตอรี่ให้เกิน 30 เปอร์เซ็นต์
(2) หากสายมีปัญหา ให้ใช้มัลติมิเตอร์วัดแรงดันไฟของแบตเตอรี่แต่ละก้อน เมื่อแรงดันไฟปกติ แรงดันไฟรวมคือผลรวมของแรงดันไฟแบตเตอรี่ หากไม่มีแรงดันไฟฟ้า ให้ตรวจสอบว่าสวิตช์ DC ขั้วต่อสายไฟ ขั้วต่อสายเคเบิล ฯลฯ เป็นปกติหรือไม่
(3) หากแรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่เป็นปกติ การเดินสายไฟเป็นปกติ สวิตช์เปิดอยู่ และอินเวอร์เตอร์ยังไม่แสดง อาจเป็นไปได้ว่าอินเวอร์เตอร์เสีย และควรแจ้งให้ผู้ผลิตทราบเพื่อทำการบำรุงรักษา
2 ไม่สามารถชาร์จแบตเตอรี่ได้
01 การวิเคราะห์ความล้มเหลว
แบตเตอรี่ถูกชาร์จโดยโมดูลไฟฟ้าโซลาร์เซลล์และตัวควบคุม หรือไฟหลักและตัวควบคุม
02 สาเหตุที่เป็นไปได้
(1) ส่วนประกอบเหตุผล: ส่วนประกอบแรงดันไฟฟ้าไม่เพียงพอ แสงแดดต่ำ และส่วนประกอบและการเชื่อมต่อสาย DC ไม่ดี
(2) การเดินสายวงจรแบตเตอรี่ไม่ดี
(3) แบตเตอรี่ถูกชาร์จจนเต็มและถึงระดับแรงดันไฟฟ้าสูงสุด
03 โซลูชั่น
(1) ตรวจสอบว่าสวิตช์ DC, ขั้ว, ขั้วต่อสายเคเบิล, ส่วนประกอบ, แบตเตอรี่ ฯลฯ เป็นปกติหรือไม่ หากมีหลายองค์ประกอบ ควรเชื่อมต่อและทดสอบแยกกัน
(2) เมื่อชาร์จแบตเตอรี่จนเต็มแล้ว จะไม่สามารถชาร์จใหม่ได้ แต่แบตเตอรี่ที่แตกต่างกันจะมีแรงดันไฟฟ้าต่างกันเมื่อชาร์จจนเต็ม ตัวอย่างเช่น แบตเตอรี่ที่มีแรงดันไฟฟ้า 12V จะมีแรงดันไฟฟ้าระหว่าง 12.8 ถึง 13.5V เมื่อชาร์จเต็ม ความถ่วงจำเพาะของอิเล็กโทรไลต์เมื่อชาร์จแบตเตอรี่จนเต็มนั้นสัมพันธ์กัน ปรับขีดจำกัดแรงดันไฟฟ้าสูงสุดตามประเภทของแบตเตอรี่
(3) อินพุตกระแสเกิน: กระแสไฟชาร์จของแบตเตอรี่โดยทั่วไปคือ 0.1C-0.2C และค่าสูงสุดไม่เกิน 0.3C ตัวอย่างเช่น แบตเตอรี่ตะกั่วกรด 12V200AH กระแสไฟชาร์จโดยทั่วไปอยู่ระหว่าง 20A ถึง 40A และสูงสุดไม่เกิน 60A กำลังของส่วนประกอบควรตรงกับกำลังของตัวควบคุม
(4) แรงดันไฟฟ้าเกินอินพุต: แรงดันไฟฟ้าขาเข้าของโมดูลสูงเกินไป ตรวจสอบแรงดันไฟฟ้าของบอร์ดแบตเตอรี่ ถ้าสูงมาก สาเหตุที่เป็นไปได้คือจำนวนสตริงของบอร์ดแบตเตอรี่มากเกินไป ลดจำนวนลง ของสายของบอร์ดแบตเตอรี่
3 อินเวอร์เตอร์แสดงโอเวอร์โหลดหรือไม่สามารถสตาร์ทได้ 01
การวิเคราะห์ความล้มเหลว
กำลังโหลดมากกว่าอินเวอร์เตอร์หรือพลังงานแบตเตอรี่
02 สาเหตุที่เป็นไปได้
(1) โอเวอร์โหลดอินเวอร์เตอร์: หากโอเวอร์โหลดอินเวอร์เตอร์เกินช่วงเวลา และกำลังโหลดเกินค่าสูงสุด ให้ปรับขนาดโหลด
(2) แบตเตอรี่เกิน: กระแสไฟโดยทั่วไปคือ 0.2C-0.3C สูงสุดไม่เกิน 0.5C, 1 12แบตเตอรี่ตะกั่วกรด V200AH กำลังขับสูงสุดไม่เกิน 2400W ผู้ผลิตต่างรุ่นต่าง ๆ ค่าเฉพาะก็แตกต่างกัน
(3) โหลดต่างๆ เช่น ลิฟต์ไม่สามารถเชื่อมต่อโดยตรงกับขั้วเอาต์พุตของอินเวอร์เตอร์ได้ เนื่องจากเมื่อลิฟต์ลดต่ำลง มอเตอร์จะกลับด้าน ซึ่งจะสร้างแรงเคลื่อนไฟฟ้าย้อนกลับ ซึ่งจะทำให้อินเวอร์เตอร์เสียหายเมื่อเข้าสู่อินเวอร์เตอร์ หากต้องใช้ระบบ off-grid ขอแนะนำให้เพิ่มตัวแปลงความถี่ระหว่างอินเวอร์เตอร์และมอเตอร์ลิฟต์
(4) กำลังเริ่มต้นของโหลดอุปนัยใหญ่เกินไป
03 โซลูชั่น
กำลังไฟพิกัดของโหลดควรต่ำกว่าของอินเวอร์เตอร์ และกำลังสูงสุดของโหลดไม่ควรมากกว่า 1.5 เท่าของกำลังไฟของอินเวอร์เตอร์
คำถามที่พบบ่อยเกี่ยวกับแบตเตอรี่
1 ปรากฏการณ์ไฟฟ้าลัดวงจรและเหตุผล
การลัดวงจรของแบตเตอรี่ตะกั่วกรดหมายถึงการเชื่อมต่อของกลุ่มบวกและลบภายในแบตเตอรี่ตะกั่วกรด ปรากฏการณ์การลัดวงจรของแบตเตอรี่ตะกั่ว-กรดส่วนใหญ่ปรากฏอยู่ในลักษณะต่อไปนี้:
แรงดันไฟวงจรเปิดต่ำ และแรงดันวงจรปิด (การคายประจุ) ถึงแรงดันจุดสิ้นสุดอย่างรวดเร็ว เมื่อปล่อยกระแสไฟขนาดใหญ่ แรงดันขั้วจะลดลงอย่างรวดเร็วเป็นศูนย์ เมื่อวงจรเปิด ความหนาแน่นของอิเล็กโทรไลต์จะต่ำมาก และอิเล็กโทรไลต์จะแข็งตัวในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิต่ำ เมื่อชาร์จ แรงดันไฟฟ้าจะสูงขึ้นช้ามาก และอยู่ในระดับต่ำเสมอ (บางครั้งลดลงเหลือศูนย์) ในระหว่างการชาร์จ อุณหภูมิของอิเล็กโทรไลต์จะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว ในระหว่างการชาร์จ ความหนาแน่นของอิเล็กโทรไลต์จะเพิ่มขึ้นช้ามากหรือแทบไม่เปลี่ยนแปลง ไม่มีฟองอากาศหรือก๊าซปรากฏขึ้นเมื่อชาร์จ
สาเหตุหลักของการลัดวงจรภายในของแบตเตอรี่ตะกั่วกรดมีดังนี้:
คุณภาพของตัวคั่นไม่ดีหรือมีข้อบกพร่อง ทำให้วัสดุแอคทีฟของเพลตทะลุผ่าน ส่งผลให้มีการสัมผัสเสมือนหรือโดยตรงระหว่างเพลตบวกและลบ การกระจัดของตัวคั่นทำให้เกิดการเชื่อมต่อแผ่นบวกและลบ วัสดุที่ใช้งานบนเพลตอิเล็กโทรดจะขยายตัวและตกลงมา เนื่องจากการทับถมของวัสดุแอคทีฟที่ตกลงมามากเกินไป ขอบล่างหรือขอบด้านข้างของเพลตบวกและลบจะสัมผัสกับตะกอน ส่งผลให้เกิดการเชื่อมต่อของเพลตบวกและลบ วัตถุนำไฟฟ้าตกลงไปในแบตเตอรี่ ทำให้แผ่นขั้วบวกและขั้วลบเชื่อมต่อกัน
ปรากฏการณ์และสาเหตุของ 2-pole sulfation
ระบบเพลตซัลเฟตเป็นตะกั่วซัลเฟตที่สร้างผลึกซัลเฟตสีขาวและแข็งบนเพลต และแปลงเป็นสารออกฤทธิ์ได้ยากมากในระหว่างการชาร์จ ปรากฏการณ์หลักหลังการเกิดซัลเฟตของแผ่นแบตเตอรี่ตะกั่วกรดมีดังนี้:
(1) แรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่ตะกั่วกรดเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วในระหว่างกระบวนการชาร์จ และแรงดันไฟฟ้าเริ่มต้นและขั้นสุดท้ายสูงเกินไป และแรงดันการชาร์จสุดท้ายสามารถเข้าถึงได้ประมาณ 2.90V/เซลล์เดียว
(2) ระหว่างกระบวนการคายประจุ แรงดันไฟจะลดลงอย่างรวดเร็ว กล่าวคือ แรงดันไฟที่จุดปลายขั้วจะลดลงก่อนเวลาอันควร ดังนั้นความจุจึงต่ำกว่าแบตเตอรี่อื่นๆ อย่างมาก
(3) ในระหว่างการชาร์จ อุณหภูมิของอิเล็กโทรไลต์จะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วและเกิน 45 องศาอย่างง่ายดาย
(4) ในระหว่างการชาร์จ ความหนาแน่นของอิเล็กโทรไลต์จะต่ำกว่าค่าปกติ และฟองอากาศเกิดขึ้นก่อนเวลาอันควรในระหว่างการชาร์จ
สาเหตุหลักของการเกิดซัลเฟตของแผ่นมีดังนี้:
(1) การชาร์จแบตเตอรี่ตะกั่วกรดในเบื้องต้นไม่เพียงพอหรือการชาร์จครั้งแรกหยุดชะงักเป็นเวลานาน
(2) แบตเตอรี่ตะกั่วกรดชาร์จไม่เพียงพอเป็นเวลานาน
(3) ไม่สามารถเรียกเก็บเงินได้ทันเวลาหลังจากจำหน่าย
(4) การคายประจุมากเกินไปหรือกระแสไฟไหลลึกเล็กน้อย
(5) ถ้าความหนาแน่นของอิเล็กโทรไลต์สูงเกินไปหรืออุณหภูมิสูงเกินไป ตะกั่วซัลเฟตจะก่อตัวลึกและยากต่อการฟื้นตัว
(6) แบตเตอรี่ตะกั่วกรดถูกพักไว้เป็นเวลานาน และไม่ได้ใช้งานเป็นเวลานานโดยไม่ได้ชาร์จเป็นประจำ