![IC系列 [2-3kW 高頻單向逆變器]](/userfiles/images/2022/10/25/2022102517113877.jpg)
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光伏離網(wǎng)系統(tǒng)蓄電池知識
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(shí)這個過程是可以實(shí)現(xiàn)，只是不是由逆變器來實(shí)現(xiàn)，而是由電路供給自動來實(shí)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。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。逆變器本身的最大充電電流 ，二是光伏組件的太小，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。蓄電池的設(shè)計思路是保證在太陽光照連續(xù)低于平均值的情況下負(fù)載仍可以正常工作。我們可以設(shè)想蓄電池是充滿電的,在光照度低于平均值的系統(tǒng)目前都有哪些類情況下,太陽能電池組件產(chǎn)生的電能不能完全填滿，因負(fù)載從蓄電池中消耗能量而產(chǎn)生空缺，在第一天結(jié)束的時候，蓄電池就處于未充滿狀態(tài)。如果第二天光照度仍然低于平均值，蓄電池就仍然要放電以供給負(fù)載的需要，則蓄電池的荷電狀態(tài)繼續(xù)下降。也許接下來的第三天、第四天會有同樣的情況發(fā)生。為了避免蓄電池的損壞，這樣的放電過程只能夠允許持續(xù)一定的時間，直到蓄電池的荷電狀態(tài)達(dá)到指定的危險值。為了量化評估這種太陽光照連續(xù)低于平均值的情況，在進(jìn)行蓄電池設(shè)計時。自給天數(shù)的確定與兩個因素有關(guān):負(fù)載對電源的要求程度；光伏系統(tǒng)安裝地點(diǎn)的氣象鉛酸蓄電池與其他條件，即最大連續(xù)陰雨天數(shù)。通常可以將光伏系統(tǒng)電池相比，在光伏方面安裝地點(diǎn)的最大連續(xù)陰雨天數(shù)作為系統(tǒng)設(shè)計中用的自給天數(shù)，同時綜合考慮負(fù)載對電源的要求。蓄電池的容量隨著放電率的改變而改變，隨著放電率的降低，蓄電池的容量會相應(yīng)增加，這樣就會對蓄電池容量的設(shè)計產(chǎn)生影響。在進(jìn)行光伏系統(tǒng)設(shè)計時，應(yīng)該為所設(shè)計的系統(tǒng)選擇在恰當(dāng)?shù)姆烹娐氏碌男铍姵厝萘俊ＭǔＩa(chǎn)廠家提供的蓄電池額定容量是在10h放電率下的蓄電池容量，但是在光伏系統(tǒng)中，蓄電池儲存的能量主要是為提供自給天數(shù)中的負(fù)載需要，通常其放電率較低，光伏供電系統(tǒng)中蓄電池典型的放電率達(dá)100~200h。為此在設(shè)計時,我們要用到在蓄電池技術(shù)中常用的平均放電率的概念。光伏系統(tǒng)的平均放電率公式如下。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(shí)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。
通過對光伏發(fā)電的特性分析可知，光伏發(fā)電系統(tǒng)對電網(wǎng)的影響主要是由于光伏電源的不穩(wěn)定性造成的，從電網(wǎng)安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的角度分析，不加儲能的光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)將對線路潮流、系統(tǒng)保護(hù)、電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行、電能質(zhì)量和運(yùn)行調(diào)度等方面產(chǎn)生不利影響。保證系統(tǒng)穩(wěn)定。光伏電站系統(tǒng)中，光伏輸出功率曲線與負(fù)荷曲線存在較大差異，而且均有不可預(yù)料的波動特性，通過儲能系統(tǒng)的能量存儲和緩沖使得系統(tǒng)即使在負(fù)荷迅速波動的情況下仍然能夠運(yùn)行在一個穩(wěn)定的輸出水平。儲能系統(tǒng)可以在光伏發(fā)電不能正常運(yùn)行的情況下起備用和過渡作用，如在夜間或者陰雨天，電池方陣不能發(fā)電時，儲能系統(tǒng)就起備用和過渡作用，其儲能容量的多少取決于負(fù)荷的需求。光伏控制器對所發(fā)的電能進(jìn)行調(diào)節(jié)和控制，一方面把調(diào)整后的能量送往直流負(fù)載或交流負(fù)載，另一方面把多余的能量送往蓄電池組儲存，當(dāng)所發(fā)的電不能滿足負(fù)載需要時，控制器又把蓄電池的電能送往負(fù)載。蓄電池充滿電后，控制器要控制蓄電池不被過充。當(dāng)蓄電池所儲存的電能放完時，控制器要控制蓄電池不被過放電，保護(hù)蓄電池?？刂破鞯男阅懿缓脮r，提高電力品質(zhì)和可靠性。儲能系統(tǒng)還可防止負(fù)載上的電壓尖峰、電壓下跌和其他外界干擾所引起的電網(wǎng)波動對系統(tǒng)造成大的影響，采用足夠多的儲能系統(tǒng)可以保證電力輸出的品質(zhì)與可靠性。光伏發(fā)電時間和負(fù)載用電時間不一定同步，光伏離網(wǎng)系統(tǒng)，輸入是組件，用于發(fā)電，輸出接負(fù)載。光伏都是白天發(fā)電，有陽光才能發(fā)電，往往在中午發(fā)電功率最高，但是在中午，用電需求并不高，很多戶用離網(wǎng)電站晚上才用電，那白天發(fā)出來的電怎么辦，要先儲能起來，這個儲電設(shè)備就是儲能磷酸鐵鋰電池。等用電高峰如晚上七八點(diǎn)鐘，再將電量釋放出來。離網(wǎng)系統(tǒng)成本高。離網(wǎng)系統(tǒng)由光伏方陣、太陽能控制器、逆變器、蓄電池組、負(fù)載等構(gòu)成。同并網(wǎng)系統(tǒng)相比，多了蓄電池，占據(jù)了發(fā)電系統(tǒng)30-40%的成本，和組件幾乎差不多。而且蓄電池的使用壽命都不長，鉛酸蓄電池一般都在3－5年，鋰電池一般都在8－10年，過后需更換。新型儲能磷酸鐵鋰電池，作為光伏系統(tǒng)的儲能裝置，儲能效率可提高至95%，可大幅度降低太陽能發(fā)電成本。鋰電池有95%的能源效率，而目前常用的鉛酸電池，只有80%左右。而鋰電池的重量較輕。
