▲離網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)示意圖
光伏發(fā)電是否必須要先進(jìn)入蓄電池再進(jìn)入負(fù)載
電流進(jìn)入蓄電池,再放出來,有一定的損耗,且會降低影響蓄電池的壽命。那么逆變器有沒有一個功能,讓電流不經(jīng)過蓄電池充放,直接給負(fù)載使用?其實這個過程是可以實現(xiàn),只是不是由逆變器來實現(xiàn),而是由電路供給自動來實現(xiàn)。
從電路原理上,同一個時刻,電流只能一個方向。即在同一個時刻,蓄電池要么充電,要么放電,蓄電池不能同時充電和放電。因此,當(dāng)太陽能功率大于負(fù)載功率時,蓄電池是處于充電狀態(tài),負(fù)載所有的電能都由從光伏提供的。當(dāng)太陽能功率小于負(fù)載功率時,蓄電池是處于放電狀態(tài),所有的光伏發(fā)電都不經(jīng)過蓄電池直接提供給負(fù)載。
蓄電池充電電流的計算
蓄電池的最大充電電流是由三個方面來決定:一是逆變器本身的最大充電電流 ,二是光伏組件的太小,三是蓄電池允許的最大充電電流。正常情況下,蓄電池的充電電流=光伏組件功率*MPPT效率/蓄電池電壓,如組件功率為5.4kW,控制器的效率為0.96,蓄電池電壓是48V,那么最大的充電電流=5400*0.96/48=108A,市電充電基本上是按逆變器的最大充電電流計算,如果逆變器的最大充電電流是100A,就會把這個電流限制到100A,再就看蓄電池的最大充電電流,現(xiàn)在普通鉛酸蓄電池充電電流一般是0.2C,也就是說一個12V200AH的電池,最大充電電流是200*0.2=40A,所以要并聯(lián)3個才滿足100A的電流,現(xiàn)在鋰電池,有48V100A的版本,也可以選。
放電電流的計算
蓄電池的最大放電電流也是由三個方面來決定:一是逆變器本身的最大放電電流 ,二是負(fù)載的太小,三是蓄電池允許的最大放電電流。正常情況下,蓄電池的放電電流由負(fù)載來決定的,蓄電池的放電電流=負(fù)載功率 /蓄電池電壓*逆變器效率,如負(fù)載功率是3kW,蓄電池電壓是48V,逆變器效率是0.96,則此時最大的充電電流=3000/(48*0.96)=60A,要注意蓄電池的充放電容量有可能不一樣,有的鉛炭電池,放電電流可達(dá)1C。在光儲能系統(tǒng)正常運(yùn)行時,如果有光照,蓄電池的電流可能并不是按上面的公式來計算,蓄電池的電流要少些,因為有可能光伏和蓄電池同時給負(fù)載供電。
蓄電池的電纜怎么設(shè)計
離網(wǎng)逆變器都有過載能力,如一個3kW的離網(wǎng)逆變器,可以支持一臺1kW的電動機(jī)啟動,最大啟動瞬時功率可以達(dá)到6kW,有人認(rèn)為這個瞬時功率的能量要由逆變器外部提供,其實毫秒級的能量,無論光伏還時蓄電池都無法提供,但逆變器可以提供,逆變器內(nèi)部有儲能元件—電容和電感,都可以提供瞬時功率。蓄電池充放電都是用到同一根電纜,所以在設(shè)計時,要計算實際充放電電流,哪一個最大,就選哪個,如一個5kW的逆變器,配4kW的組件,帶3kW的負(fù)載,蓄電池48V600AH,逆變器自身最大充電電流是120A,光伏最大充電電流是80A,負(fù)載最大時,蓄電池最大放電電流是65A,如果逆變器不支持光伏和市電同時充電,電纜按80A來選,用16平方,如果光伏和市電可以同時充電,電流就可以達(dá)到120A,這時候電纜要用25平方。
總結(jié)
當(dāng)光伏輸出和負(fù)載功率差不多或者稍大時,光伏電流可以不經(jīng)過蓄電池,直接供給負(fù)載,離網(wǎng)系統(tǒng)效率最高;當(dāng)光伏發(fā)電和負(fù)載用時不在同一個時間段,例如光伏白天發(fā)電,負(fù)載晚上用電,這時候光伏發(fā)電必須要先進(jìn)入蓄電池再進(jìn)入負(fù)載,離網(wǎng)系統(tǒng)效率較低。蓄電池的電纜要按電池充放電最大電流來設(shè)計,同一臺逆變器在不同的應(yīng)用場合,電流不一樣,需要區(qū)別計算。
▲古瑞瓦特離網(wǎng)產(chǎn)品