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能量存储或电池系统的方式。beplay体育.apkbeplay全站App

太阳能电池阵列和电池之间的电气连接类型可以是交流电(AC)或直流(DC)。beplay全站App交流是指电流快速向前和向后流动(这是电网运行的方式)，而直流是指电流单向流动。大多数电子电路使用直流电，而太阳能电池板产生直流电，电池储存直流电能量。beplay体育.apkbeplay全站App然而，大多数电器都是交流电。这就是为什么所有的家庭和企业都有交流电路。直流转换为交流使用逆变器但是，正如下面所解释的，在转换过程中总是会损失一些能量。

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，请参阅选择家庭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法规、标准和行业指南，可能会导致损坏或严重伤害。

太阳能电beplay全站App池的发展

简单的DC-coupledbeplay全站App太阳能电池系统曾经只用于远程电力系统和离网家庭，但在过去十年中，逆变器技术迅速发展，并导致了新的交流耦合储能配置的发展。然而，直流耦合系统还远远没有消亡，事实上，电池系统使用的充电beplay全站App太阳能充电控制器或混合太阳能逆变器仍beplay全站App然是最有效的方法可用。

近年来，电池技术有了显著的进步，有了许多新的锂电池类型随着制造商探索不同的方法来增加或结合电池到新的或现有的太阳能系统。beplay全站App最初的特斯拉Powerwall是第一个“高电压”直流电池系统．从那时起，更高电压(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电池已由许多领先的太阳能制造商开发，包括特斯拉，索纳恩和Enphase。beplay全站App

现在有许多复杂的电池存储系统，在这里我们解释每种类型的优点和缺点。

4种主要的太阳能电池系beplay全站App统类型

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装置beplay全站App．我们将在下面解释其原因，并对离网电力系统的交流与直流耦合太阳能进行比较。beplay全站App

1.DC-Coupled系统

直流耦合系统已经使用了几十年离网太阳能装置beplay全站App以及小容量汽车/船舶动力系统。最常见的直流耦合系统使用beplay全站App太阳能充电控制器(也称为太阳能调节器)直接用太beplay全站App阳能给电池充电，再加上电池逆变器为家用电器提供交流电源，如下图所示的基本能量流图。

对于微型系统，例如那些用于商队、船只或小屋的系统，简单的PWM型太阳能控制器是一种非常低成本的方式，可以连接1或2个太阳能电池板为12伏电池充电。beplay体育.apkbeplay全站AppPWM(脉宽调制)控制器有许多不同的尺寸，一个小的10A版本的成本低至25美元。

对于较大的系统，MPPTbeplay全站App太阳能充电控制器的效率提高了30%，可在200A的尺寸范围内使用。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，与电网连接相比，这仍然相对较低beplay全站App太阳能串逆变器，通常工作电压为300-600V。

了解更多MPPT太beplay全站App阳能充电控制器在这里。

由于许多MPPT太阳能控制器常见的150V电压上限限制，只能将3块电池板串联起来，这意味着对于3kW以上的大型太阳能系统，beplay全站App安装可能变得更加复杂，需要将一串电池板与保险丝并联起来。

更高电压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300V从此前在澳大利亚，它可以实现更长的串，并可以与高达6kW的更大的太阳能阵列一起使用。beplay全站App还有更高的600V机组可从施耐德电气和晨星，尽管这些更昂贵，而且不像许多在交流耦合系统中使用的太阳能串逆变器那样有多个MPPTs输入。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，即使在AC关机的情况下也能确保电池充电-这在偏远地区尤其重要。

优势

• 非常高的效率-高达99%的电池充电效率(使用MPPT)

• 伟大的低成本设置，小型离网系统高达6kW

• 适用于只需1 - 2个太阳能电池板的小型汽车或船舶系统。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允许并网太阳能的容量(即。beplay全站App最大5kW)，可通过直流耦合电池系统和MPbeplay全站AppPT充电控制器添加额外的太阳能。

缺点

• 建立6kW以上的系统更复杂，因为通常需要并联多个字符串，加上字符串融合。

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

• 由于从DC(PV)到DC(batt)到AC的转换，如果在白天为大型交流负载供电，效率略低。

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

推荐的直流耦合系统

• 威创能量倍增逆变器/充电器和太阳能充电控制器，beplay全站App

• 选择SP PRO多模逆变器/充电器的直流耦合AERL Coolmax MPPTbeplay全站App太阳能充电控制器。

• 内陆功率弧度FXR逆变器和FLEXmax MPPT太阳能控制器beplay全站App

• 施耐德上下文XW+与上下文MPPT控制器(查看视频回顾）

2.AC-Coupled系统

先进的交流耦合系统通常用于大型离网系统，并使用通用的串式太阳能逆变beplay全站App器加上多模逆变器或逆变充电器来管理电池和电网/发电机。尽管设置相对简单且功能强大，但与直流耦合系统(98%)相比，它们的电池充电效率略低(90-94%)。然而，这些系统在白天为高交流负荷供电时更有效，有些还可以通过多个太阳能逆变器进行扩展，形成微电网。beplay 竞技beplay全站App

许多现代离网家庭使用交流耦合系统，因为使用串式太阳能逆变器的优点，它可以在更高的直流电压下运行(高达600V或更高)。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这允许以更低的成本和复杂性轻松安装更大的太阳能阵列。较大的三相商业系统需要更大的太阳能电池阵列，使用交流耦合和更大的10到20kW+太阳能逆变器。beplay 竞技beplay全站App

优势

• 白天为空调、泳池泵和热水系统等交流负荷供电时效率更高(效率高达97%)。

• 6kW以上的大型系统通常安装成本较低。

• 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以上的串式太beplay全站Appbeplay 竞技阳能逆变器都有双MPPT输入，因此长串的电池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:这是不可能与一些'托管'锂电池)

缺点

• 为电池系统充电时效率较低-约85%至90%

• beplay全站App太阳能逆变器的容量可能受限于逆变器-充电器的尺寸(即，Victron 1:1的比例)。

• 高质量的太阳能逆beplay全站Appbeplay 竞技变器对于小型系统来说价格昂贵。

• 直流负载供电时效率较低。

推荐的交流耦合系统

• 电子SP PRO逆变器/充电器和FIMER或Fronius太beplay全站Appbeplay 竞技阳能逆变器．

• SMA阳光岛和SMA阳光男孩逆变器。

• Victron能源Multiplus或Quattro逆变器和Fronius太阳能逆变器。beplay 竞技beplay全站App

3.AC-Coupled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，用于电网连接家庭的电池存储，并允许电池轻松地交流耦合到新的或现有的太阳能装置上。beplay全站AppAC电池由锂电池模块、电池管理系统(BMS)和逆变充电器组成的一个紧凑、简单的单元，可以轻松地连接到大多数家庭。

这些系统通常只设计用于并网家庭，而不是离网家庭，因为(无变压器)逆变器通常不足以运行一个完全离网的家庭，也不能处理许多电器的激增负载。最著名的交流电池是特斯拉Powerwall 2，连同SonnenBatterie这种病在欧洲和澳大利亚更为常见。领先的微型逆变器公司Enphase能源还生产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

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一个交流电池系统。这些系统使用一个专门的交流耦合电池逆变器，如SMA阳光男孩存储器与普通直流电池等一起使用，很受欢迎LG chem RESU或者比亚迪HVM。

优势

• 易于改造-可以添加到现有的太阳能装置的家庭beplay全站App

• 一种经济的方式来增加能量储存。

• 通常安装简单。

• 模块化系统，允许扩展。

缺点

• 由于转换(DC - AC - DC)效率较低-约90%

• 有些交流电池不能作为备用电源

• 通常不是为离网安装而设计的。

推荐的交流电池系统

• SonnenBatterie生态

• 特斯拉Powerwall 2

• ＊SMA阳光男孩存储器而且LG chem RESU．

• Goodwe SBP系列- AC改装逆变器

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4.直流耦合混合系统

混合系统可以描述为并网直流耦合太阳能电池系统。beplay全站App它们有许多不同的配置，通常使用混合动力(多模)逆变器。现代混合动力逆变器将高压MPPT控制器和电池逆变器充电器集成在一个普通单元内。第一代混合逆变器兼容48V铅酸或锂电池系统，然而，更高电压(400V+)电池系统已变得越来越受欢迎。

高压与低压电池

与传统的48V电池系统相比，新一代“高压”电池的工作范围为200-500V DC(标称400V)。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工作在300-600V，这与电池电压非常相似。beplay全站App更高电压(400V)电池和兼容混合逆变器使用120-500V的锂电池系统，而不是48V。高电压电池可以配置在两种不同的方式:

1. 太阳能电池阵列和逆变器之间的直流耦合。beplay全站App

2. 直流耦合直接到兼容的混合逆变器(如下图)。

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，高压电池使用损耗非常低的高效DC-DC转换器。第一代特斯拉Powerwall是第一个可用的400V电池，并与流行相匹配beplay全站AppSolarEdge Storedge混合逆变器。

的LG chem RESUH和比亚迪HVM系列电池是一些最受欢迎的高压400V电池系统，兼容许多混合逆变器，包括SolarEdge StorEdge，beplay全站AppSMA阳光男孩存储器和Fronius Gen24。

优势

• 经济，紧凑，安装简单

• 高效电池充电-约96%

• 紧凑，模块化的电池选项

• 使用高压电池，电缆尺寸更小，损耗更低

• 可以改造为“一些”现有的太阳能装置。beplay全站App

• 越来越多的混合逆变器现在可用

缺点

• 部分系统不能作为备用电源

• 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具有低浪涌额定值和没有发电机控制。

推荐的混合系统

• SungrowSH-RT系列和Sungrow SBR高压电池(新)

• 华为SUN2000L1电池为华为Luna2000

• SMA阳光男孩仓库比亚迪HVM

• beplay全站AppSolarEdge StorEdge逆变器和LG chem RESUH

• 英赫特安PylonTech高压电池

• beplay全站AppSolarWatt MyReserve(太阳能电池阵列与逆变器的直流耦合)beplay全站App

交流vs直流耦合离网系统

为什么要用an交流耦合离网系统而不是直流耦合?

现代AC-coupled离网系统使用太阳beplay全站Appbeplay 竞技能逆变器将太阳能直流电直接转换为交流电，然后在白天被大多数电器立即使用。这是非常高效的，特别是在为空调系统、现代厨房电器和水泵等高负荷供电时。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6kW以上，由于多个MPP跟踪器，更高的串电压可达1000V，更高的单相容量可达10kWp。

注意:如果交流耦合系统用于离网，太阳能逆变器必须与(多模)电池逆变器/充电器兼容，以实现精确的充电控制。beplay全站App这是必须的，这样太阳能发电就可以“管理”或上下调beplay全站App节，以确保安全准确地充电。不同的制造商使用不同的管理系统，例如频率增加(用于SMA和Victron)或直接通信时使用的电子结合Selectronic认证或Scert太阳能beplay全站Appbeplay 竞技逆变器-参考制造商的规格。

如前所述，DC-coupled对于中小型系统来说，系统的成本效益非常高。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

大多数现代交互式inverter-chargers比如电子SP PRO，SMA阳光岛而且Victron Multiplus，可在这两个交流和直流耦合配置。这提供了两全其美，并在交流关机的情况下提供备用直流电池充电。

如果有一个逆变器关闭在远程位置由于低电池电压或低SOC，直流耦合beplay全站App太阳能充电控制器将继续工作(没有交流操作)，并为电池系统充电，这样可以保留电池寿命，如果配置正确，可以重新启动系统。这是一种更安全的设置，不像纯交流耦合系统，有时无法自动或远程重启，除非备份发电机或交流电源正常工作。