Älykäs PV-paneelin kytkentärasia ratkaisee kolme suurta aurinkosähköteollisuutta vaivaavaa ongelmaa

Viimeisten 10 vuoden aikana aurinkosähkötuotteista on tullut yhä suositumpia ympäri maailmaa, ja aurinkosähköalan innovaatioita syntyy loputtomasti.Nämä innovatiiviset toimenpiteet ovat edistäneet aurinkosähköjärjestelmien tehokkuuden jatkuvaa parantamista, alentaneet kustannuksia sekä tehneet aurinkosähköjärjestelmästä maadoitetun ja lähempänä asukkaiden elämää.

Näiden innovatiivisten toimenpiteiden joukossa aurinkosähköisten sähköntuotantojärjestelmien älykäs T&K on noussut yhdeksi globaalin teknologisen innovaation keskeisistä huolenaiheista.Jotkut uraauurtavat aurinkosähköyritykset ja tutkimuslaitokset käyttävät Internet-tekniikkaa, anturiteknologiaa, big data-analyysejä jne. erillisten aurinkosähkövoimalaitosjärjestelmien yhdistämiseen auttaakseen sijoittajia tekemään helpommin päivittäisiä turvallisuushuolto- ja sijoitustuloanalyysipäätöksiä.

Aurinkovoimajärjestelmän ytimen eli aurinkopaneelien muodostavana sen perustehtävänä on vastaanottaa valoa ja muuttaa valoenergiaa sähköenergiaksi.Useimmat niin sanotuista älykkäistä aurinkosähkövoimalaitoksista, jotka ovat väittäneet asentaneensa älykkään hallintaalustan, eivät kuitenkaan ole vuosien varrella vieläkään nähneet merkkejä "älykkyydestä" sähköntuotannon ydinmoduulien (paneelien) perustasolla.Asentaja liittää aurinkopaneelit yksinkertaisesti sarjaan ketjuksi, ja useat nauhat yhdistetään muodostamaan aurinkosähköjärjestelmän, joka lopulta muodostaa voimalaitosjärjestelmän.

Onko tässä järjestelyssä siis ongelmia?

Ensinnäkin jokaisen aurinkosähköpaneelin jännite ei ole korkea, vain muutamia kymmeniä voltteja, mutta sarjajännite on jopa noin 1000 V.Kun sähköntuotantojärjestelmä kohtaa tulipalon, vaikka palomiehet voisivat irrottaa pääpiirin paluupiirin kytkimen, koko järjestelmä on silti erittäin vaarallinen, koska vain paluupiirin virta kytkeytyy pois päältä.Koska aurinkopaneelit on kytketty toisiinsa liittimillä, järjestelmän jännite maahan on edelleen 1000V.Kun kokemattomat palomiehet päätyvät korkeapainevesiaseilla suihkuttamaan vettä näille 1000 V sähköntuotantolevyille, koska vesi on johtavaa, valtava jännite-ero kuormitetaan suoraan palomiehiin vesipatsaan kautta ja tapahtuu katastrofi.

Toiseksi jokaisen aurinkosähköpaneelin lähtöominaisuudet, kuten virta, jännite ja optimaalinen toimintapiste, ovat epäjohdonmukaisia.Aurinkosähköjärjestelmien pitkäaikainen käyttö ja luonnollinen ikääntyminen ulkona tämä epäjohdonmukaisuus tulee yhä selvemmäksi.Tandem-sähköntuotannon ominaisuudet vastaavat "tynnyriefektiä".Toisin sanoen aurinkopaneelisarjan kokonaissähköntuotanto riippuu enemmän sarjan heikoimman paneelin lähtöominaisuuksista.

Kolmanneksi aurinkopaneelit pelkäävät eniten varjojen tukkeutumista (tukostekijöitä ovat usein puun varjo, lintujen jätökset, pöly, savupiiput, vieraat esineet jne.), joten ne asennetaan yleensä aurinkoisiin paikkoihin, mutta hajautettuihin katolla sijaitseviin sähköntuotantojärjestelmiin. Omistajat levittävät usein akkupaneelit tasaisesti koko talon ja piharakennuksen rakenteen kauneuden ja yhteensovittamisen huomioon ottamiseksi.Vaikka jotkut näiden kattojen osat voivat aiheuttaa varjon tukkeutumista, omistajat eivät toisinaan täysin ymmärrä varjon tukkeutumisen vakavia vaikutuksia ja haittoja sähköpaneeleihin.Koska akkupaneelia varjostavat varjot, ohitussuojaelementti (yleensä diodi) aurinkopaneelin kytkentärasiassa paneelin takana indusoituu, ja akkusarjassa oleva tasavirta noin 9A:iin asti kuormitetaan välittömästi ohitukseen. laite, joka tekee PV-kytkentärasiasta Sisätiloissa on yli 100 asteen korkea lämpötila.Tällä korkealla lämpötilalla on vain vähän vaikutusta akkulevyyn ja kytkentärasiaan lyhyellä aikavälillä, mutta jos varjoilmiötä ei poisteta ja se on olemassa pitkään, se vaikuttaa vakavasti kytkentärasian ja akkulevyn käyttöikään. .

Lisäksi jotkut varjot kuuluvat korkeataajuiseen toistuvaan suojaukseen (esimerkiksi kodin aurinkosähkökaton edessä olevat oksat tukkivat toistuvasti akkupaneelin tuulen vaikutuksesta. Tämä korkeataajuinen vuorotteleva suojaus saa ohituslaitteen kiertoon: irtikytkentä – johtuminen – irtikytkentä).Diodi kytketään päälle ja lämmitetään suurella tehovirralla, minkä jälkeen bias käännetään välittömästi virran kumoamiseksi ja käänteisjännitteen lisäämiseksi.Tässä toistuvassa jaksossa diodin käyttöikä lyhenee huomattavasti.Kun aurinkopaneelin kytkentärasiassa oleva diodi palaa, koko aurinkopaneelin järjestelmälähtö epäonnistuu.

Joten onko olemassa ratkaisua, joka voi ratkaista edellä mainitut kolme ongelmaa samanaikaisesti?Insinöörit keksivätälykäs PV-kytkentärasiavuosien kovan työn ja harjoittelun jälkeen.

Tämä siirrettävä PV-kytkentärasia käyttää erillistä DC-aurinkosähkövirranhallintapiiriä ohjauspiirilevyn suunnitteluun ja rakentamiseen, joka voidaan asentaa suoraan aurinkosähköliitäntärasiaan.Aurinkopaneelivalmistajien asennuksen helpottamiseksi suunnittelussa on varattu neljä väyläkaistan johtolähtöä, jotta kytkentärasia voidaan helposti liittää aurinkopaneeliin ja lähtökaapelitjaliittimeton esiasennettu ennen tehtaalta lähtöä.Tämä kytkentärasia on tällä hetkellä kätevin aurinkosähköteollisuuden älykäs kytkentärasia asentaa ja huoltaa.Se tarjoaa pääasiassa ratkaisuja edellä mainittuihin kolmeen suureen ongelmaan, jotka vaivaavat aurinkosähköteollisuutta.Siinä on seuraavat toiminnot:

1) MPPT-toiminto: Ohjelmiston ja laitteiston yhteistyön ansiosta jokainen paneeli on varustettu maksimaalisella tehonseurantatekniikalla ja ohjauslaitteilla.Tämä tekniikka voi maksimoida paneeliryhmän erilaisten paneeliominaisuuksien aiheuttaman sähköntuotannon hyötysuhteen alenemisen ja vähentää ”Pynnyriefektin” vaikutus voimalaitoksen hyötysuhteeseen voi merkittävästi parantaa voimalaitoksen sähköntuotannon hyötysuhdetta.Testitulosten perusteella järjestelmän sähköntuotannon hyötysuhdetta voidaan nostaa jopa 47,5 %, mikä lisää sijoitustuloa ja lyhentää merkittävästi investointien takaisinmaksuaikaa.

2) Älykäs sammutustoiminto epänormaaleja olosuhteita, kuten tulipaloa varten: Tulipalon sattuessa PV-paneelin kytkentärasian ja laitteistopiirin sisäänrakennettu ohjelmistoalgoritmi voi määrittää, onko poikkeavuus tapahtunut 10 millisekunnin sisällä, ja sammuttaa aktiivisesti liitännät kunkin akkupaneelin välillä.1000 V:n jännite vähennetään ihmiskeholle hyväksyttävään 40 V:n jännitteeseen palomiesten turvallisuuden varmistamiseksi.

3) MOSFET-tyristoriin integroitua ohjaustekniikkaa käytetään perinteisen Schottky-diodin sijaan.Kun varjo on estetty, MOSFET-ohitusvirta voidaan käynnistää välittömästi akkupaneelin turvallisuuden suojelemiseksi.Samaan aikaan MOSFETin ainutlaatuisten alhaisten VF-ominaisuuksien vuoksi kytkentärasiaan muodostuva lämpö on vain kymmenesosa tavallisen kytkentärasiasta.Tämä tekniikka suuresti Aurinkosähköisen kytkentärasian käyttöikä pitenee ja aurinkopaneelin käyttöikä on taattu paremmin.

Tällä hetkellä teknisiä ratkaisuja älykkäisiin aurinkosähköliitäntärasioihin on tulossa yksi toisensa jälkeen, lähinnä aurinkosähköketjun tehokkuuden optimoinnissa ja parantamisessa sekä aurinkosähköjärjestelmän palovastausmekanismien, kuten sammutustoimintojen, parantamisessa.

"Älykkään PV-kytkentärasian" kehittäminen ja suunnittelu ei välttämättä ole monimutkaista ja syvällistä työtä.Mutta kuinka älykäs kytkentärasia voi todella vastata aurinkosähkömarkkinoiden kipupisteisiin ja vaikeuksiin?On tarpeen löytää paras tasapaino kytkentärasian sähköisen toiminnan, elektroniikkalaitteiden käyttöiän, älykkään kytkentärasian kustannusten ja investointituottojen suhteen.Uskotaan, että lähivuosina älykkäällä aurinkosähkön kytkentärasialla on enemmän sovelluksia aurinkosähköjärjestelmässä ja se luo lisää arvoa sijoittajille.