Bagaimanakah Bateri Penyimpanan Tenaga, Penyongsang dan Panel Suria berfungsi Bersama?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Struktur Keseluruhan Sistem dan Prinsip Pembahagian Komponen

 

Tiga komponen teras keseluruhan sistem ialah: modul fotovoltaik (panel suria),bateri litium simpanan tenaga, dan penyongsang storan tenaga dua arah (PCS). Aksesori sokongan termasuk: Kotak penggabung DC, pemutus litar, meter elektrik, kabinet pengedaran, antara muka grid dan beban isi rumah.

 

1. Prinsip Kerja Asas Setiap Komponen

 

(1) Panel Fotovoltaik Suria (Unit Penjanaan Kuasa)

 

Panel terdiri daripada sejumlah besar sel fotovoltaik yang disambungkan secara bersiri/selari, berdasarkan kesan fotovoltaik: foton cahaya matahari menyerang semikonduktor silikon, elektron menarik untuk membentuk arus terus arah;

 

● Ciri-ciri output: Kuasa DC tulen; voltan turun naik dengan ketara dengan keamatan cahaya dan suhu; voltan tinggi pada tengah hari, voltan rendah pada awal pagi/petang dan pada hari mendung;

 

● Tidak boleh disambungkan terus ke perkakas rumah (kuasa AC 220V isi rumah), tidak boleh disambungkan terus ke bateri (ketakpadanan voltan dan kekurangan perlindungan pengecasan akan menyebabkan bonjol dan kerosakan);

 

● Papan berbilang yang disambung secara bersiri meningkatkan jumlah voltan DC, dan disambung secara selari meningkatkan jumlah arus pengecasan.

 

(2) Bateri Penyimpanan Tenaga (Unit Penyimpanan Tenaga, Litium Besi Fosfat Aliran Perdana)

 

Secara dalaman, ia terdiri daripada sel → modul →pek bateri + BMS (Sistem Pengurusan Bateri):

 

1) Fungsi teras BMS: mengimbangi voltan sel, cas berlebihan/lebih-perlindungan nyahcas/arus berlebihan/suhu tinggi dan-pelaporan masa sebenar SOC yang tinggal;

 

2) Bentuk tenaga: hanya boleh menyimpan dan mengeluarkan kuasa DC;

 

3) Pengecasan: Kuasa DC fotovoltaik tidak stabil voltan rendah-hanya boleh dicas dengan selamat selepas distabilkan oleh penyongsang;

 

4) Penyahcasan: mengeluarkan kuasa DC yang stabil kepada penyongsang untuk penyongsangan dan peningkatan voltan.

 

(3) PCS Penyongsang Storan Tenaga Dwiarah (Teras Kawalan Sistem)

 

Penyongsang fotovoltaik biasa hanya menukar DC kepada AC; PCS simpanan tenaga ialah penukar kuasa dua arah dengan dua litar:

 

1) Saluran Penyongsang (DC→AC): Photovoltaic/bateri DC → boost, penapis → kuasa AC sinusoidal 220V/380V standard untuk membekalkan perkakas rumah;

 

2) Saluran Penerus (AC→DC): Grid kuasa AC → langkah-pembetulan ke bawah → kuasa DC yang stabil untuk mengecas bateri (mati-storan elektrik puncak);

 

3)-Cip kawalan utama terbina:-pemerolehan masa sebenar kuasa fotovoltaik, SOC bateri, kuasa beban isi rumah dan voltan grid; peringkat milisaat-peruntukan kuasa automatik dan penukaran mod pengendalian.

 

Perbandingan parameter asas dan fungsi tiga komponen teras:

 

Komponen	Jenis Tenaga	Fungsi Teras	Parameter Utama	Had Operasi
Panel Fotovoltaik Suria	Keluaran DC sahaja	Tenaga suria ditukar kepada tenaga elektrik; ini adalah satu-satunya sumber penjanaan kuasa sistem.	Kuasa puncak, voltan litar-buka, arus litar-pendek, kecekapan penukaran	Tiada elektrik dijana tanpa cahaya; voltan keluaran berbeza mengikut cahaya dan suhu.
Bateri simpanan tenaga	Simpan/output kuasa DC	Simpan lebihan tenaga elektrik untuk bekalan kuasa semasa tempoh kegelapan.	Kapasiti kWj, voltan nominal, cas SOC dan selang nyahcas, hayat kitaran	Pengecasan berlebihan dan lebih-penyahcasan adalah dilarang; Pengecasan dan nyahcas DC dibenarkan sahaja.
PCS penyongsang storan tenaga dua arah	Penukar dwiarah AC/DC	Pengagihan kuasa, peraturan voltan, kawalan cas dan nyahcas, perlindungan sambungan grid	Kuasa AC/DC yang dinilai, kecekapan penukaran dua arah, perlindungan pulau, penjejakan MPPT	Hab pusat untuk kawalan terkoordinasi fotovoltaik, bateri dan grid kuasa

 

 

 

 

 

Lengkapkan Aliran Semasa di bawah 4 Keadaan Operasi

 

Keadaan 1: Hari yang Cerah dengan Cahaya Matahari Yang Banyak, Penjanaan Kuasa Fotovoltaik > Penggunaan Elektrik Isi Rumah

 

1. Panel solar menjana kuasa DC turun naik → dikumpul dalam kotak penggabung DC → terminal input DC PCS;

 

2. Langkah pertama PCS: menukar sebahagian daripada kuasa DC kepada kuasa AC, mengutamakan bekalan kepada semua peralatan rumah;

 

3. Baki lebihan kuasa DC, selepas dikawal dan semasa-dihadkan oleh PCS, adalah input untuk mengecas bateri storan tenaga. BMS memantau arus dan voltan pengecasan dalam masa nyata;

 

4. Setelah bateri dicas sepenuhnya (SOC 100%), PCS secara automatik memutuskan sambungan litar pengecasan dan lebihan kuasa disalurkan semula ke grid nasional untuk dijual.

 

 

Keadaan 2: Cahaya Matahari Sederhana, Penjanaan Kuasa Fotovoltaik Sama Sama Beban Isi Rumah

 

Semua kuasa DC daripada sistem fotovoltaik ditukar kepada kuasa AC untuk kegunaan perkakas. Bateri kekal melahu, tidak mengecas atau menyahcas, tanpa interaksi grid.

 

 

Keadaan Operasi 3: Malam/Mendung/Hari Hujan, Tiada Penjanaan Kuasa Suria

 

1. Kuasa suria tidak mempunyai output DC; PCS mengesan kekurangan kuasa.

 

2. Arahan nyahcas dihantar ke BMS bateri; bateri mengeluarkan kuasa DC yang stabil ke PCS.

 

3. PCS melakukan penyongsangan, mengeluarkan kuasa AC kepada beban isi rumah.

 

4. Apabila cas bateri jatuh ke had bawah (SOC 20%), PCS menghentikan nyahcas bateri dan secara automatik beralih kepada kuasa utama.

 

 

Keadaan Operasi 4: Mati-Storan Tenaga Puncak (Harga Elektrik Rendah pada Waktu Malam) + Sandaran Terputus

 

1. Pada waktu malam, tanpa cahaya matahari, PCS mengeluarkan kuasa AC daripada grid, membetulkannya menjadi kuasa DC yang stabil untuk mengecas bateri.

 

2. Gangguan Kuasa Mengejut: PCS mencetuskan perlindungan pulau, memutuskan sambungan daripada grid. Hanya kuasa suria (dengan cahaya matahari) dan bateri beroperasi secara bebas, menghalang penghantaran kuasa songsang yang boleh membahayakan kakitangan penyelenggaraan grid.

 

3. Selepas grid dipulihkan, sistem secara automatik menyegerak dan menyambung semula ke grid, meneruskan operasi biasa.

 

 

Jadual logik pengagihan kuasa untuk empat keadaan operasi:

 

Teknologi Teras Tambahan Utama

 

1. Penjejakan Titik Kuasa Maksimum (MPPT) (Disepadukan ke dalam PCS): Voltan fotovoltaik sangat turun naik. MPPT melaraskan impedans dalam masa nyata, memastikan panel fotovoltaik sentiasa mengeluarkan kuasa maksimum di bawah cahaya matahari semasa, meningkatkan penjanaan kuasa sebanyak 15%-30%.

 

2. Komunikasi dan Hubungan BMS dan PCS: BMS bateri menghantar data voltan, suhu dan SOC kepada penyongsang dalam masa nyata. Penyongsang melaraskan kuasa pengecasan/penyahcasan berdasarkan status bateri untuk mengelakkan kerosakan sel.

 

3. Penjelasan Kehilangan Penukaran: Kehilangan pengecasan DC ke AC fotovoltaik adalah lebih kurang 3%-6%; grid AC ke bateri DC kehilangan pengecasan ialah 4%-7%. PCS berkualiti tinggi dalam industri mencapai kecekapan penukaran yang komprehensif Lebih besar daripada atau sama dengan 96%.

 

 

Perbandingan Komponen dalam Grid-Storan Tenaga yang disambungkan lwn. Luar-Sistem Storan Tenaga grid:

 

Item perbandingan	Grid-sistem storan tenaga bersambung (arus perdana untuk kegunaan rumah)	Luar-sistem storan tenaga grid (kawasan tanpa grid kuasa)
Penyongsang	Grid dwiarah-PCS disambungkan dengan grid segerak-fungsi sambungan	Di luar-penyongsang storan tenaga grid, tanpa modul-bersambung grid
Keperluan kapasiti bateri	Ia agak kecil; jika tiada kuasa, anda boleh bertukar kepada kuasa AC.	Bateri berkapasiti-besar perlu dipadankan dengan-penggunaan kuasa sepanjang hari.
Pemprosesan kuasa berlebihan	Elektrik dihantar ke grid kuasa dan dijual.	Melengkapkan dengan perintang nyahcas menggunakan kuasa yang berlebihan.
Keupayaan pemadaman kuasa	Bekalan kuasa bebas jangka pendek-pulau	Keseluruhan proses bergantung pada fotovoltaik dan bateri untuk-kecukupan diri.
kos	Kekuatan sederhana-, sesuai untuk pengguna bandar dengan grid kuasa.	Ketinggian tinggi, sesuai digunakan di kawasan pergunungan dan pastoral terpencil

 

 

 

Ringkasan Ringkas (untuk lebih mudah memahami dan menghafal)

 

1. Panel fotovoltaik bertanggungjawab untuk "menjana elektrik," hanya menghasilkan arus terus (DC) yang tidak stabil.

 

2. Bateri simpanan tenaga bertanggungjawab untuk "menyimpan elektrik," hanya menyimpan DC, menyelesaikan masalah tiada penjanaan kuasa pada waktu malam.

 

3. Penyongsang storan kuasa (PCS) ialah "pengurus penghantaran", melengkapkan penukaran dua arah AC/DC dan mengagihkan kuasa secara automatik daripada panel fotovoltaik, bateri dan grid. Keseluruhan sistem tidak boleh beroperasi secara normal dan stabil tanpa salah satu daripada komponen ini.