Jak zmniejszyć nocne straty energii baterii w małych zestawach magazynowania energii słonecznej: zarządzanie ładowaniem i wybór falownika UPS

Małe zestawy magazynowania energii słonecznej stają się coraz bardziej istotne dla domowych systemów zasilania awaryjnego i zastosowań w zakresie elektryfikacji obszarów wiejskich na rynkach afrykańskich, takich jak Nigeria, Ghana i Kenia. Jednak niektóre systemy doświadczają nieoczekiwanego rozładowania akumulatora podczas nocnej pracy. Identyfikacja możliwych ścieżek prądu wstecznego oraz dobór odpowiedniego sprzętu do ładowania akumulatorów i falowników UPS są ważnymi krokami w konfiguracji systemu.

1. Dlaczego małe systemy magazynowania energii słonecznej tracą energię z akumulatora w nocy?

W ciągu dnia panele słoneczne generują energię elektryczną, która jest dostarczana do akumulatora za pośrednictwem kontrolera ładowania słonecznego. W nocy zmagazynowana energia zasila oświetlenie i inne podłączone odbiorniki elektryczne.

Jeśli napięcie akumulatora niespodziewanie spadnie w nocy, należy zbadać kilka czynników.

1.1 Sprawdź prąd wsteczny po stronie słonecznej

Gdy panele słoneczne przestają generować energię elektryczną, kontroler ładowania słonecznego powinien zapobiegać niepożądanemu prądowi wstecznemu zgodnie z projektem systemu.

Instalatorzy powinni sprawdzić ochronę kontrolera przed prądem wstecznym w nocy, połączenia przewodów i powiązane elementy ochronne.

Ochrona przed odwrotnym podłączeniem akumulatora i ochrona przed prądem wstecznym w nocy to różne funkcje. Jedna nie powinna być traktowana jako substytut drugiej.

1.2 Sprawdź zużycie energii w trybie czuwania falownika

Falownik może zużywać energię elektryczną, nawet gdy żaden zewnętrzny odbiornik prądu zmiennego nie działa.

Dlatego instalatorzy powinni zbadać zużycie energii w trybie czuwania falownika, podłączone urządzenia i warunki obciążenia nocnego, aby zidentyfikować niepotrzebne rozładowanie akumulatora.

1.3 Dopasuj pojemność akumulatora i parametry ładowania

Pojemność akumulatora, napięcie ładowania i prąd ładowania powinny być dobrane zgodnie z rzeczywistymi wymaganiami obciążenia i chemią akumulatora.

Akumulatory kwasowo-ołowiowe, AGM i żelowe wymagają odpowiednich parametrów ładowania, aby wspierać zamierzoną konfigurację systemu magazynowania.

2. Jak wybrać falownik z ładowarką UPS do małych zestawów magazynowania energii słonecznej

W przypadku domowych zastosowań zasilania awaryjnego i zasilania obszarów wiejskich, wybór falownika powinien uwzględniać więcej niż tylko moc wyjściową. Napięcie akumulatora, parametry ładowania, funkcje ochrony i czas przełączania UPS są również ważne.

2.1 Wybierz odpowiedni system akumulatorów 12V lub 24V

Seria SUNCHONGLIC® STW oferuje dwie opcje wejścia akumulatora DC:

• Modele 12VDC: zakres napięcia roboczego 10–15VDC.

• Modele 24VDC: zakres napięcia roboczego 20–30VDC.

Wersja falownika powinna odpowiadać napięciu nominalnemu banku akumulatorów.

2.2 Oceń czas przełączania UPS

W przypadku oświetlenia domowego i małych odbiorników prądu zmiennego, czas przełączania UPS jest ważną specyfikacją przy wyborze sprzętu zasilania awaryjnego.

Zgodnie z arkuszem specyfikacji serii STW:

• Czas przełączania sieć-falownik: mniej niż 18 ms.

• Czas przełączania falownik-sieć: mniej niż 8 ms.

Te specyfikacje opisują reakcję sprzętu na transfer mocy. To, czy podłączone urządzenie nadal działa bez przerwy, zależy również od jego własnych charakterystyk zasilania i tolerancji na przerwy.

2.3 Sprawdź parametry ładowania i ochrony akumulatora

Seria STW obsługuje akumulatory kwasowo-ołowiowe, w tym typy AGM, GEL i SLA.

Jej udokumentowane parametry ładowania i ochrony obejmują:

• Napięcie ładowania akumulatora 12V: 14,2–14,9VDC.

• Napięcie ładowania akumulatora 24V: 28–29,5VDC.

• Ochrona przed zbyt niskim napięciem 12V: 9,5±0,4VDC.

• Ochrona przed zbyt niskim napięciem 24V: 19±1VDC.

Falownik zapewnia również ochronę przed odwrotnym podłączeniem akumulatora i automatyczne zatrzymanie pracy po pełnym naładowaniu akumulatora.

Wyświetlacz LCD pokazuje prąd i napięcie ładowania, pomagając użytkownikom monitorować proces ładowania.

3. Uwagi dotyczące konfiguracji dla afrykańskich domowych systemów zasilania awaryjnego

W Nigerii, Ghanie i Kenii małe systemy magazynowania energii słonecznej powinny być konfigurowane zgodnie z lokalnymi warunkami zasilania, wymaganiami dotyczącymi oświetlenia nocnego, zapotrzebowaniem podłączonych odbiorników i dostępną pojemnością akumulatora.

W przypadku domowych systemów zasilania słonecznego poza siecią, instalatorzy powinni zweryfikować ochronę kontrolera ładowania słonecznego przed prądem wstecznym i skoordynować ochronę akumulatora z konfiguracją falownika.

W przypadku systemów magazynowania energii słonecznej do oświetlenia, należy przejrzeć obliczenia obciążenia nocnego i użyteczną pojemność akumulatora, aby uniknąć niepotrzebnego zużycia energii.

W przypadku domów i małych sklepów wymagających zasilania awaryjnego prądem zmiennym, falownik UPS ze zintegrowaną ładowarką akumulatorów AC może być rozważony jako część konfiguracji systemu.

4. Wniosek: Połącz diagnostykę systemu z doborem sprzętu

Nocna utrata energii z akumulatora w małych zestawach magazynowania energii słonecznej nie może być przypisana pojedynczemu komponentowi bez odpowiedniej inspekcji. Należy wziąć pod uwagę prąd wsteczny po stronie słonecznej, zużycie energii w trybie czuwania falownika, podłączone obciążenia i parametry ładowania akumulatora.

Przy wyborze falownika z ładowarką UPS należy zwrócić szczególną uwagę na napięcie akumulatora, napięcie ładowania, progi ochrony i czas przełączania UPS.

Prawidłowo skonfigurowany system magazynowania energii słonecznej, w połączeniu z odpowiednio dobranym sprzętem do ładowania i zasilania awaryjnego, stanowi bardziej odpowiednie podejście do zastosowań w zakresie elektryfikacji domów i obszarów wiejskich na rynkach afrykańskich.