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详细的评论和最好的太阳能电池板,逆变器和电池的信息。beplay体育.apkbeplay全站App加上混合和离网太阳能系统评论和信息文章如何太阳能和beplay全站App电池系统工作。

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beplay全站App太阳能电池系统类型-交流与直流耦合

杰森Svarc

什么是交流或直流耦合?

交流或直流耦合是指太阳能电池板耦合或连接到储能或电池系统的方式。beplay体育.apkbeplay全站App

太阳能电池板和电池之间的电气连接类型可以是交流电(AC)或直流电(DC)。beplay全站App交流电是指电流快速地向前和向后流动(这是电网所使用的),而直流电是指电流单向流动。大多数电子电路使用直流,而太阳能电池板产生直流,电池储存直流能量。beplay体育.apkbeplay全站App然而,大多数电器是用交流电工作的,这就是为什么所有的家庭和企业都有交流电路。直流电可以用一个逆变器但是,正如下面所解释的,在转换过程中总会损失一些能量。

免责声明:这只是一个指南。beplay全站App太阳能和电池存储系统必须由有执照的电气或太阳能专业人员安装。有关较少的技术信息,请参阅选择家用并网或离网太阳能电池系统的基本指南。beplay全站Appbeplay全站App太阳能和电池系统可以产生和存储大量的能量,如果安装不正确,安装不符合所有相关的法规、标准和行业指南,可能会导致损坏或严重的伤害。

太阳能电beplay全站App池的发展

简单的直流耦合beplay全站App太阳能电池系统曾经仅用于远程电力系统和离网家庭,但在过去的十年中,逆变器技术迅速发展,并导致了新的交流耦合能源存储配置的发展。然而,直流耦合系统远未死亡,实际上充电电池系统使用beplay全站App太阳能充电控制器或者混合太阳能逆变器beplay全站App仍然是最有效的方法。

近年来,电池技术有了很大的进步电池类型随着制造商探索在新的或现有的太阳能系统中添加或配对电池的不同方法,这一趋势开始显现。beplay全站App最初的特斯拉Powerwall是第一个“高压”直流电池系统.从那时起,高电压(200-500V)电池变得越来越受欢迎,并与专门的混合逆变器一起使用。最近,AC电池都是由特斯拉、Sonnen和Enphase等领先太阳能制造商开发的。beplay全站App

电池存储选项

现在有许多复杂的电池存储系统,我们在这里解释每种类型的优点和缺点。

太阳能电池系统主要有4beplay全站App种类型

  1. 直流耦合系统。离网

  2. 交流耦合系统。离网

  3. 交流耦合电池系统-并网

  4. 直流耦合混合系统-并网

注:一般只使用直流或交流耦合系统离网太阳能设施beplay全站App.我们将在下面解释其原因,并在离网电力系统中比较交流和直流耦合太阳能。beplay全站App


1.直流耦合系统

直流耦合系统已经应用了几十年离网太阳能设施beplay全站App以及小容量汽车/游艇动力系统。最常见的直流耦合系统使用beplay全站App太阳能充电控制器(也称为太阳能稳压器)直接从太beplay全站App阳能给电池充电,再加上一个电池逆变器为家用电器提供交流电源。

使用MPPT太阳能充电控制器的直流耦合(离网)太阳能电池系统的基本布局图beplay全站App

使用MPPT太阳能充电控制器的直流耦合(离网)太阳能电池系统的基本布局图beplay全站App

对于微型系统,例如那些在商队/船或小屋中使用的,简单的PWM型太阳能控制器是非常低成本的方式,连接1或2个太阳能电池板充电12伏电池。beplay体育.apkbeplay全站AppPWM(脉宽调制)控制器有许多不同的尺寸,成本低至25美元的小型10A版本。

对于大型的系统,MPPTbeplay全站App太阳能充电控制器的效率高达30%,可提供的尺寸范围高达100A。与简单的PWM控制器不同,MPPT系统可以在更高的串电压下工作,通常高达150伏直流。然而,与并网相比,这仍然相对较低beplay全站App太阳能逆变器字符串经营300 - 600 v。

了解更多关于MPPT太beplay全站App阳能充电控制器在这里。

由于许多MPPT太阳能控制器通常有150V的上电压限制,只有3块电池板可以串联在一起,这意味着对于3kW以上的大型太阳能系beplay全站App统,安装可能会变得更加复杂,需要将一串串电池板与保险丝并联。

高电压MPPT太阳能充电控制器beplay全站App

可提供更高电压MPPT太阳能充电控制器;beplay全站App最高可达250VVictron能源和300 v此前在澳大利亚,这使得更长的串,可以使用更大的太阳能阵列高达6kW。beplay全站App施耐德电气(Schneider Electric)和西门子(Schneider Electric)也提供更高的600V电源晨星,虽然这些是昂贵得多,没有多个MPPT的输入像许多太阳能串逆变器使用在交流耦合系统。beplay全站AppMPPT充电控制器是一种相对便宜,非常高效和安全的方式,确保电池充电,即使在交流关机的事件-这在偏远地区尤其重要。

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优势

  • 非常高的效率-高达99%的电池充电效率(使用MPPT)

  • 巨大的低成本安装规模较小的离网系统高达6kW

  • 适合小型汽车或船舶系统,只需要1 - 2个太阳能电池板。beplay体育.apkbeplay全站App

  • 模块化-如果需要,可以很容易地添加额外的面板和控制器。

  • 非常有效地为直流电器和负载供电。

  • 如果电力服务提供商限制或限制电网连接太阳能允许的容量(例如。beplay全站App最大5kW),可通过直流耦合电池系统和MPbeplay全站AppPT充电控制器增加额外的太阳能。

缺点

  • 设置6kW以上的系统更加复杂,因为通常需要多个串并联,还要加上串熔合。

  • 对于6kW以上的系统来说,由于需要多个更高电压的太阳能充电控制器,这可能会变得很昂贵。beplay全站App

  • 由于从直流(PV)到直流(batt)到交流的转换,在白天为大型交流负载供电时,效率略低。

  • 一些太阳能beplay全站App控制器不兼容“管理”锂电池系统,如LG Chem的RESU或比亚迪的B-Box。

推荐的直流耦合系统

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2.交流耦合系统

先进的交流耦合系统通常用于大规模的离网系统,并使用a字符串太阳能逆beplay全站App变器再加上高级的多模逆变器或逆变器/充电器管理电池和电网/发电机。虽然设置相对简单,功能也非常强大,但与直流耦合系统(98%)相比,它们对电池的充电效率略低(90-94%)。然而,这些系统在白天为高交流负荷供电时效率更高,一些系统还可以扩展为多个太阳能逆变器,形成微电网。beplay 竞技beplay全站App

交流耦合太阳能电池系统的基本布局图-并网(混合)设置beplay全站App

交流耦合太阳能电池系统的基本布局图-并网(混合)设置beplay全站App

Selectronic SP PRO inverter AC-coupled with 2 x ABB solar inverters

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Selectronic SP职业逆变器交流耦合2个ABB太阳能逆变器beplay 竞技beplay全站App

许多现代离网家庭使用交流耦合系统,这是由于使用串太阳能逆变器的优势,这些逆变器在更高的直流电压(高达600V或更高)下运行。beplay 竞技beplay全站App与需要多个MPPT充电控制器的直流耦合系统相比,beplay全站App这使得更大的太阳能电池阵列易于安装,成本更低,复杂度更低。更大的三相商业系统需要更大的太阳能阵列,使用交流耦合与更大的10到20kW+太阳能逆变器。beplay 竞技beplay全站App

优势

  • 当用于空调、池水泵和热水系统等交流负载时,效率更高(高达97%的效率)。

  • 对于6kW以上的大型系统,安装成本通常较低。

  • 可在多个位置使用多串太阳能逆变器(交流耦合微电网beplay全站Appbeplay 竞技)

  • 大多数3kW以上的串太阳beplay全站Appbeplay 竞技能逆变器都有双MPPT输入,所以长串面板可以安装在不同的方向和倾斜角度。

  • 先进的交流耦合系统可以使用交流和直流耦合的组合(注意:这对于一些“管理”锂电池是不可能的)

缺点

  • 低效率时,充电电池系统-约85%至90%

  • beplay全站App太阳能逆变器的容量可能被限制在逆变器-充电器尺寸(即,Victron 1:1的比例)。

  • 对于小型系统来说beplay全站Appbeplay 竞技,高质量的太阳能逆变器可能很昂贵。

  • 直流负载供电效率低。

推荐交流耦合系统


3.交流耦合的电池

交流耦合电池或简单的“交流电池”是一种相对较新的发展,用于连接电网的家庭电池存储,允许电池轻松地交流耦合到新的或现有的太阳能装置。beplay全站AppAC电池由锂电池模块、电池管理系统(BMS)和逆变器/充电器组成的一个紧凑、简单的单元,可以方便地连接到大多数家庭。

这些系统通常只适用于并网家庭,而不是离网家庭,因为(无变压器)逆变器的功率通常不足以让家庭完全离网运行,也不能处理许多电器的浪涌负载。最著名的交流电池是特斯拉Powerwall 2,以及SonnenBatterie这在欧洲和澳大利亚更为常见。领先的微变频器公司Enphase能源还生产了一种非常紧凑的家用交流电池系统。这些系统通常安装简单,模块化,是储存太阳能最经济的选择之一。beplay全站App

与交流太阳能系统耦合的交流电池基本布局图-并网(无备份显示)beplay全站App

与交流太阳能系统耦合的交流电池基本布局图-并网(无备份显示)beplay全站App

交流耦合电池逆变器*

另一种选择是使用'翻新的交流耦合逆变器创建交流电池系统。这些系统使用专门的交流耦合电池逆变器,如SMA阳光男孩储物柜再加上普通的直流电池等流行LG化学结合

优势

  • 易于改造-可以添加到已有太阳能装置的家庭beplay全站App

  • 一种经济的增加能量储存的方法。

  • 一般安装简单。

  • 模块化系统,允许扩展。

缺点

  • 低效率由于转换(DC - AC - DC) -约90%

  • 一些交流电池不能作为备用电源

  • 通常不是为离网安装设计的。

交流蓄电池推荐系统


4.直流耦合混合系统

混合动力系统可以被描述为网格连接直流耦合beplay全站App太阳能电池系统。它们有许多不同的配置,通常使用混合动力或多模逆变器。现代混合动力逆变器包含高压MPPT控制器/s和电池逆变器/充电器在一个共同的单位。第一代混合逆变器兼容48V铅酸或锂电池系统,然而近年来更高的电压(400V+)电池系统已变得越来越受欢迎。

混合逆变器2020. jpg

高电压Vs低电压电池

与传统的48V电池系统不同,新一代的“高压”电池在200-500V DC (400V标称)范围内工作。这提供了几个优势,包括更低的电缆损耗和提高效率,因为太阳能电池阵列通常在300-600V的电压下工作,这与电池电压非常相似。beplay全站App高电压(400V)电池及兼容混合逆变器使用120-500V的锂电池系统,而不是48V。高压电池有两种配置方式:

  1. 直流耦合之间的太阳能阵列和逆变器。beplay全站App

  2. 直流直接耦合到一个兼容的混合逆变器(如下所示)。

由于大多数太阳能电池阵beplay全站App列在300-600V左右的高压下工作,高压电池使用高效的DC-DC转换器,损耗非常低。第一代特斯拉Powerwall是第一个400V电池可用,并与流行beplay全站AppSolarEdge Storedge混合逆变器。

LG化学结合H电池系列是目前最流行的HV 400V电池系统之一,可与许多混合逆变器兼容,包括SolarEdge Storedge,beplay全站AppSMA阳光男孩储物柜和Solax Gen 3。

直流电池混合太阳能逆变器的基本布局图beplay全站App

优势

  • 经济、紧凑、安装简单

  • 高效电池充电-约96%

  • 紧凑型,模块化的电池选择

  • 更小的电缆尺寸和低损耗使用高压电池

  • 可以对“一些”现有的太阳能装置进行改造。beplay全站App

  • 现在有越来越多的混合逆变器可用

缺点

  • 有些系统不能作为后备电源

  • 许多有备份的系统在停电期间有3-5秒的延迟

  • 一般不适合离网安装,因为无变压器混合逆变器的喘振率低,没有发电机控制。

推荐的混合动力系统


离网系统的交流与直流耦合

为什么要用an交流耦合离网系统而不是直流耦合

大型交流耦合离网太阳能系统,具有9.2kW太阳能阵列beplay全站App和26kWh锂LFP电池组。

大型交流耦合离网太阳能系统,具有9.2kW太阳能阵列beplay全站App和26kWh锂LFP电池组。

先进的交流耦合离网系统使用现代太阳能逆变器将beplay全站Appbeplay 竞技太阳能直流电直接转换为交流电,这样就可以在白天立即被大多数电器使用。这是非常有效的,特别是当电力高负荷,如空调系统,现代厨房电器和水/池泵。此外,交流耦合管柱的安装成本beplay 竞技较低对于较大的系统超过5kW,由于有多个MPP跟踪器,更高的串电压可达1000V,更高的容量可达10kWp单相。

注意:如果AC耦合系统用于离网,太阳能逆变器必须与(多模式)电池逆变器/充电器兼容,以实现精确的充电控制。beplay全站App这是必需的,因此太阳能发电可以“管理”或增加或减beplay全站App少,以确保安全和准确的电池充电。不同的制造商使用几种管理系统,例如频率增加(由SMA和Victron使用)或直接通信,由和电子公司联合使用Selectronic认证或Scert太阳能beplay全站Appbeplay 竞技逆变器-参阅制造商的规格。

正如前面所解释的那样直流耦合系统对于中小型系统具有极高的成本效益。直流耦合系统的另一个优点是太阳能控制器非常灵活和可扩展,这意味着如果需要使用相对低成本beplay全站App的直流太阳能控制器,可以很容易地添加额外的面板。

交直流耦合组合

大多数现代互动式逆变器/充电器比如Selectronic SP职业SMA光明岛Victron multiplus函数可以这两个交流和直流耦合配置。这提供了最好的两个世界,并提供备份直流电池充电的事件,交流关闭。

交直流耦合组合系统-可配置为并网交互或与发电机离网

交直流耦合组合系统-可配置为并网交互或与发电机离网

如果由于电池电压低或SOC低而导致逆变器在远程位置关闭,直流耦合beplay全站App太阳能充电控制器将继续功能(没有交流操作)和充电电池系统,保存电池寿命,并可以重新启动系统,如果配置正确。这是一个更故障安全的设置,不像纯交流耦合系统不能自动或远程重启,除非备用发电机或交流电源的功能。

一种联合交流和直流耦合离网系统- seleconic SP PRO AC耦合一个Fronius太阳能逆变器加上一个直流耦合午夜MPPT太阳能控制器。beplay全站App

一种联合交流和直流耦合离网系统- seleconic SP PRO AC耦合一个Fronius太阳能逆变器加上一个直流耦合午夜MPPT太阳能控制器。beplay全站App

联合交流和直流耦合离网太阳能系统- seleconic SP PRO AC耦beplay全站App合到一个Kaco太阳能逆变器。铅酸蓄电池组也充电两个直流耦合Victron MPPT太阳能控制器。beplay全站App


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