Нарны цэнэг хянагч: Орчин үеийн ФЭС системд PWM цэнэглэлтийн технологийн үүрэг

Танилцуулга

Аливаа фотоволтайк (ФВ) системд цэнэгийн хянагч нь батерейг аюулгүй, үр ашигтайгаар цэнэглэхийг хангадаг гол төхөөрөмж юм. Хамгийн их чадлын цэгийг хянах (MPPT) хянагчууд түгээмэл болсон ч, импульсийн өргөн модуляц (PWM) технологи нь олон хэрэглээнд найдвартай, зардал багатай шийдэл хэвээр байна. Энэхүү нийтлэлд PWM цэнэглэлт хэрхэн ажилладаг, түүний техникийн шинж чанарууд, өрсөлдөөний давуу талтай хэвээр байгаа салбаруудыг задалж тайлбарлана.

PWM Цэнэглэлт Хэрхэн Ажилладаг

PWM хянагчууд нарны зайн хавтан ба батерейны хоорондох холболтыг хурдан асаах, унтраах замаар цэнэглэх процессыг зохицуулдаг. Энэхүү шилжилт нь дундаж утга нь батерейны цэнэгийн төлөвт тохирч буй импульстэй тогтмол гүйдэл (DC) үүсгэдэг. Хянагч нь батерейг хүссэн хүчдэлд байлгахын тулд ажиллах хугацааны харьцаа буюу 'асаалттай' ба 'унтраалттай' хугацааны харьцааг тохируулдаг.

Гол шинж чанарууд:

• Хүчдэлийн тохируулга: Нарны зайн хавтан нь хамгийн их чадлын цэг дээр биш, харин батерейны хүчдэл дээр ажилладаг.
• Гүйдлийн зохицуулалт: PWM дохио нь батерей бүрэн цэнэглэхэд ойртох үед дундаж гүйдлийг үр дүнтэй бууруулж, хэт цэнэглэлтээс сэргийлдэг.
• Хөвөгч цэнэглэлт: Батерей бүрэн цэнэглэгдсэний дараа хянагч нь засвар үйлчилгээний цэнэглэлт өгөхийн тулд бага ажиллах харьцаатай горимд шилждэг.

Энэ арга нь хавтан ба батерейны хүчдэлийг салгаж, хамгийн их чадлыг гаргаж авах MPPT-ээс үндсээрээ ялгаатай. Илүү дэлгэрэнгүй харьцуулалтыг манай инвертер технологийн тойм хэсгээс үзнэ үү.

Техникийн Үзүүлэлтүүд ба Гүйцэтгэл

PWM хянагчуудыг ихэвчлэн хамгийн их оролтын хүчдэл ба гүйдлээр үнэлдэг. 12V системийн хувьд ойролцоогоор 22V Voc-тэй хавтан тохиромжтой, харин 24V системийн хувьд Voc нь ойролцоогоор 44V байх ёстой. Хянагчийн үр ашиг нь ерөнхийдөө 75-80% байдаг, учир нь хавтан нь хамгийн оновчтой чадлын цэг дээр ажилладаггүй.

Ердийн үзүүлэлтүүд:

• Системийн хүчдэл: 12V, 24V, эсвэл 48V (автомат илрүүлэлт эсвэл гараар тохируулна)
• Хамгийн их оролтын хүчдэл: 50V (12V системд) -өөс 150V (өндөр хүчдэлийн системд)
• Цэнэглэх үе шатууд: Их хэмжээний (Bulk), Шингээлт (Absorption), Хөвөгч (Float), заримдаа Тэнцвэржүүлэлт (Equalization)
• Температурын нөхөн олговор: -3mV/°C/эс (хар тугалга-хүчлийн батерейнд)

12V системийн хувьд 20A үнэлгээтэй PWM хянагч нь 260W хүртэлх нарны эрчим хүчийг (17V Vmp хавтанг тооцвол) удирдах боломжтой. Дараах хүснэгтэд ердийн гүйцэтгэлийн үзүүлэлтүүдийг харьцуулсан болно:

PWM-ийн Давуу Талууд ба Хязгаарлалтууд

Давуу талууд:

• Зардал багатай: PWM хянагчууд нь MPPT-ээс хамаагүй хямд тул жижиг суурилуулалтанд тохиромжтой.
• Найдвартай байдал: Цөөн электрон эд ангитай тул эвдрэлд өртөх магадлал бага.
• Энгийн байдал: Суулгах, тохируулахад хялбар, тэр ч байтугай өөрөө хийдэг хэрэглэгчдэд ч тохиромжтой.
• Батерейны эрүүл мэнд: Импульстэй цэнэглэлт нь хар тугалга-хүчлийн батерейнд сульфатаци үүсэхийг бууруулахад тусалдаг.

Хязгаарлалтууд:

• Бага үр ашиг: Хавтан нь хамгийн их чадлын цэг дээр ажилладаггүй тул эрчим хүчний гарц бага байдаг.
• Хүчдэлийн хязгаарлалт: Хавтангийн хүчдэл нь батерейны хүчдэлтэй ойролцоо байх ёстой бөгөөд энэ нь хавтангийн сонголтыг хязгаарладаг.
• Өргөтгөх чадвар: Өндөр хүчдэлийн цуваа шаардлагатай том массивуудад тохиромжгүй.

Зуслангийн байшин эсвэл алсын хяналтын станцыг тэжээдэг жижиг сүлжээнээс гадуурх системүүдийн хувьд PWM нь ихэвчлэн төгс сонголт байдаг. Сүлжээнээс гадуурх системийн дизайн талаар илүү их мэдэж аваарай.

Зөв PWM Хянагч Сонгох

PWM хянагч сонгохдоо дараах зүйлсийг анхаарна уу:

1. Системийн хүчдэл: Хянагч нь таны батерейны банкны хүчдэлтэй тохирч байгаа эсэхийг шалгаарай.
2. Гүйдлийн үнэлгээ: Хянагчийн гүйдлийн үнэлгээ нь массивын богино залгааны гүйдлийн (Isc) хамгийн багадаа 125% байх ёстой.
3. Батерейны төрөл: Ихэнх PWM хянагчууд хар тугалга-хүчлийн (үерлэсэн, AGM, гель) батерейг дэмждэг бөгөөд зарим нь литийг дэмждэг. Литийн хувьд хянагч нь литийн профильтай эсэхийг шалгаарай.
4. Ачааллын хяналт: Зарим загвар нь бага хүчдэлийн салгалттай ачааллын гаралтыг багтаасан бөгөөд гэрэлтүүлэг эсвэл жижиг цахилгаан хэрэгсэлд хэрэгтэй.
5. Гэрчилгээ: Аюулгүй байдал, гүйцэтгэлийг хангахын тулд UL, CE, эсвэл IEC гэрчилгээг хайж олоорой.

Жишээлбэл, хоёр 100W хавтантай (Isc ~6A тус бүр) 12V систем нь 15A эсвэл 20A PWM хянагч шаарддаг. Хэрэв та литийн батерей ашиглаж байгаа бол хянагчийн цэнэглэх параметрүүд (жишээ нь, шингээлтийн хүчдэл, хөвөгч хүчдэл) нь батерейны үзүүлэлтүүдэд багтаж байгаа эсэхийг шалгаарай.

PWM ба MPPT: Зөв Сонголт Хийх

PWM ба MPPT хоорондын сонголт нь системийн хэмжээ, төсөв, хүрээлэн буй орчны нөхцөлөөс хамаарна. MPPT нь дараах тохиолдолд илүү:

• Массивын хүчдэл нь батерейны хүчдэлээс хамаагүй өндөр үед.
• Систем нь том (ойролцоогоор 400W-ээс дээш) үед.
• Хүйтэн уур амьсгалтай үед (хавтангийн хүчдэл нэмэгдэж, MPPT илүү их чадлыг барьж чаддаг).

PWM нь дараах тохиолдолд хамааралтай хэвээр:

• Систем нь жижиг (200W-ээс доош) үед.
• Төсөв нь гол хязгаарлагч хүчин зүйл байх үед.
• Хавтангийн Vmp нь батерейны хүчдэлтэй ойролцоо (жишээ нь, 12V батерейнд 17-18V) байх үед.

Ихэнх орон сууцны нарны системийн хувьд MPPT нь стандарт боловч PWM нь жижиг сүлжээнээс гадуурх хэрэглээнд түгээмэл хэвээр байна. Хянагчууд орчин үеийн системд хэрхэн нэгтгэгддэгийг үзэхийн тулд манай орон сууцны эрчим хүчний хадгалалтын шийдлүүд хэсгийг судлаарай.

Ирээдүйн Хандлага ба Салбарын Чиг хандлага

MPPT-ийн давамгайлалыг үл харгалзан PWM технологи хөгжиж байна. PWM ба MPPT-ийг хослуулсан эрлийз хянагчууд гарч ирж, зардал багатай буулт хийх шийдлийг санал болгож байна. Нэмж дурдахад, Bluetooth холболттой, гар утасны аппликейшнтэй ухаалаг PWM хянагчууд гарч ирж, хэрэглэгчдэд алсаас хянах, тохируулах боломжийг олгож байна.

IEC 62509 (батерейны цэнэгийн хянагч) болон UL 1741 (инвертер ба цэнэгийн хянагч) зэрэг салбарын стандартууд нь гүйцэтгэл, аюулгүй байдлын удирдамжийг өгдөг. Нарны технологи урагшилж байгаа тул PWM нь жижиг хэмжээний, төсөвт ээлтэй төслүүдэд тусгай зориулалтын боловч чухал хэрэгсэл хэвээр байх болно.

Дүгнэлт

PWM цэнэглэх технологи нь MPPT шиг үр ашигтай биш ч гэсэн олон ФВ системд энгийн, найдвартай, хямд шийдлийг санал болгодог. Түүний зарчим, хязгаарлалтыг ойлгох нь инженерүүд болон суулгагчдад мэдээлэлтэй шийдвэр гаргахад тусалдаг. PWM эсвэл MPPT-ээс аль нэгийг сонгох эсэхээс үл хамааран гол зүйл нь хянагчийг таны системийн шаардлагад тохируулах явдал юм. Нарны эд ангиудын талаар илүү их мэдээллийг манай нарны эрчим хүчний үндсэн гарын авлага хэсгээс үзнэ үү.