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利用远程监控建立太阳能电池板的连接时间:2019-03-17  作者:admin

任何并网光伏系统的系统平衡成本都非常高。。 由于10千瓦系统的逆变器成本高达数千美元——房主或任何安装太阳能电池板的人的前期成本都很高——在传统系统设计中使用单个大型DC交流逆变器可能会导致对系统尺寸和要求的重新考虑。。

另一种方法是通过在每个面板上添加微型逆变器来分配逆变器电子设备。。 (参见TechZone以前的文章“简化拓扑是太阳能光伏微型逆变器设计可靠性的关键”和“微型逆变器提高效率”)从初始安装到维护或紧急情况,远程断开各个面板的能力在许多情况下非常有用 这种方法的优点之一是系统可以完全模块化的方式增长,因为每个面板都提供交流输出不需要额外的天线。 这使得小型太阳能设备能够以低初始投资启动和运行,同时仍然允许未来的扩展。

微型逆变器支持者经常提到的第二个优点是,当整个装置的输入太阳能在面板之间变化很大时,可以优化系统的整体输出。微型逆变器中的最大功率点跟踪( MPPT )电子设备通过最大化每个单独太阳能电池板上存在的条件的提取功率来提高收集能量的效率。

由于即使是相对较小的系统中的所有面板在运行期间也不总是获得相同量的光能,因此单独优化功率输出的能力是创建高效能量收集能力的基本要素。考虑到冉冉升起的太阳。屋顶的一部分将暴露在阳光直射下,而其余部分将保持阴影。

除了在24小时内提高性能之外,向每个面板添加智能将在系统的整个生命周期中带来好处。投资回报期为10年或更长,任何太阳能发电厂预计至少运行20年。尽管不同的光伏材料和太阳能电池板类型显示出广泛的劣化特性,但是给出了输出随时间的变化。此外,模块中的每个单元的行为会有所不同,因此面板与面板之间的差异可能非常明显。将充电控制电子设备推出面板级别可以提高整体系统性能,因为每个面板的特性会随着系统的使用寿命而变化。

面板输出可以通过使用MPPT电子设备来优化,MPPT电子设备连接到系统中每个面板专用的DC-DC转换器。一个很好的例子是德克萨斯仪器公司(前国家半导体公司)的太阳能SM3320芯片组。 太阳能设计包括SM72442MT-ND MPPT集成电路和DC-DC转换器(图1 )。此外,还提供了一套完整的评估套件,零件号为SM3320-BATT-EV/NOPB-ND。设计中采用太阳能DC-DC转换器,采用降压-升压拓扑和面板模式开关来替代传统电路。 TI的设计允许四种操作模式来提高能量收集性能。

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无花果。1 :每个光伏模块专用MPPT和DC-DC转换器电子设备。

有三种DC转换模式可以扩展传统的降压-升压操作。根据MPPT IC确定的太阳能电池板的输出,仅选择降压、仅升压或降压-升压交错模式。当太阳能发电率高时,太阳能MPPT将切换到面板模式操作。如果转换器输出在输入的2 %以内,面板模式MOSFET开关会绕过DC-DC转换电子设备。尽管功率跟踪模式中的典型效率是98。5 %,但是在面板模式下绕过转换器可以从系统获得更多能量,并且具有99。5 %的面板模式效率。

SM72442MT-ND MPPT IC使用扰动和观察方法来确定最大功率点,而MPPT算法则保持从功率中提取的功率不变,而与电池电压无关。一旦确定了最大功率,扰动和观察可以在最大功率点跟踪能力和纹波电压之间做出很好的折衷。该系统默认为适用于铅酸蓄电池的电压和电流,但其他蓄电池化学品可以重新编程。

对于接收低水平太阳能输入的电池板,DC-DC转换器的输出最终会丢失。为了确保整个面板串的连续运行,设计应包括每个面板上的二极管。你可以绕过黑暗面板,而其余的字符串继续输出功率(图2 )。

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图2 :旁路二极管以防止暗模块影响串联输出。

用于控制每个地点的DC-DC转换的电源点跟踪显然提供了一种优化整个光伏安装的方法,因为每个面板的具体位置有不同的条件。然而,电子控制包括。SM3320-RF-EV/NOPB-ND使用北欧nRF24LE1芯片,集成到2。

4 GHz无线电和8051微控制器。即使添加了射频电子设备,套件配置文件仍然适用于太阳能电池板接线盒。 。。图3 :太阳能魔术sm3320-RF-ev/nopb-ndmppt评估套件,带有RF链接。RF链路的主要用途是远程关闭系统中的各个太阳能电池板。

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盗窃检测和威慑是另一个特征。

虽然该链路的主要应用是这种远程关机功能,但RF链路可用于监控每个面板的性能(图。4 )。从操作者的角度来看,这将提高预测和调度系统维护的能力。。。图4 :带有智能面板和远程监控的太阳能收集系统。太阳能SM3320-RF-EV/NOPB-ND中射频链路的性能不取决于接线盒材料或位置。

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尽管评估套件旨在安装并完全封闭在接线盒外壳内,但天线在外部。

SM3320-RF-EV/NOPB-ND设计使用直流电源线作为天线,以保持与远程收发器的强RF链路。。。在太阳能发电设备的模块或面板级别添加智能电子设备可以增加日常使用中收集的势能,提高系统的整体使用寿命。 面板级电子设备用于远程监控增加了光伏系统的一定程度的连接性,这是我们在21世纪生活的其他方面已经习惯的。

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