Bảng điều khiển năng lượng mặt trời ngắn mạch

Khi cố gắng đo sản lượng hiện tại từ một tấm pin mặt trời, tôi đã vô tình làm đoản mạch.

Tôi đã làm hỏng bảng điều khiển? Làm thế nào tôi có thể kiểm tra nếu mọi thứ đều ổn?

Liệu nó vẫn tạo ra điện áp khi ánh sáng chiếu vào nó?

Tôi nghĩ rằng điện trở trong đủ cao để nó không bị hỏng do chập điện.

Trong thực tế, pin mặt trời được đánh giá bởi dòng điện ngắn mạch của chúng .

Không - bạn sẽ không làm hỏng bảng điều khiển năng lượng mặt trời bằng cách rút ngắn nó. Các tấm pin mặt trời được thiết kế để hoạt động liên tục ở rất gần với dòng điện ngắn mạch của chúng.

Một thử nghiệm nhanh về bảng điều khiển năng lượng mặt trời là chạy ngắn mạch vào ampe kế. Mặc dù có thể hình dung rằng một tấm pin mặt trời có thể bị hỏng trong khi chạy trong tình trạng ngắn mạch, nhưng nếu nó bị lỗi và cũng sẽ bị hỏng do vận hành nó tại điểm công suất đầy đủ của thiết kế. Điểm hoạt động tối ưu của một tấm pin mặt trời thường là khoảng 90% + dòng điện ngắn mạch và khoảng 70% đến 85% điện áp mạch mở của nó. Một bảng điều khiển càng hiệu quả thì điện áp hoạt động tối ưu của nó càng cao bằng phần trăm của điện áp mạch mở.

Sự khác biệt về độ phân tán trong bảng điều khiển giữa điểm vận hành tối ưu và ngắn mạch rất gần với mức không đáng kể. Điều này là do một tấm pin mặt trời gần như là một nguồn dòng không đổi - nó được thiết kế một cách hiệu quả để chạy ở rất gần với dòng điện ngắn mạch.

Biểu đồ dưới đây cho thấy các đặc điểm bảng năng lượng mặt trời điển hình.

• Thuật ngữ kỹ thuật cho "mức độ ánh nắng mặt trời" là "xấc xược". Biểu đồ bên tay trái cho thấy kết quả của mức độ ánh sáng hoặc độ phân giải khác nhau - 1000 Watts trên một mét vuông là 'ánh sáng mặt trời đầy đủ ". Họ không nói nhiệt độ là bao nhiêu nhưng điều này sẽ ở nhiệt độ không đổi trong trường hợp tiếng vang - thường được sử dụng cho 25 độ C mục đích so sánh.

• Biểu đồ bên tay phải cho thấy kết quả của nhiệt độ bảng điều khiển khác nhau khi tiếp xúc với ánh sáng mặt trời đầy đủ.

Trong mọi trường hợp, người ta sẽ thấy rằng dòng bảng điều khiển rất gần với hằng số trên bất kỳ đường cong được chọn nào trong khi điện áp thay đổi trong phạm vi của nó. Điện áp bằng 0 (ở phía bên trái) tương ứng với ngắn mạch và điện áp tối đa (ở phía bên phải) tương ứng với một mạch mở.

Khi bảng được bắt đầu được tải, điện áp sẽ giảm và dòng điện tăng nhanh đến rất gần với giá trị ngắn mạch của nó khi có nhiều tải hơn được áp dụng. Đối với phần lớn phạm vi của nó, dòng điện của nó rất gần với dòng điện ngắn mạch của nó.

Biểu đồ dưới đây cho thấy mối quan hệ hiện tại - điện áp cộng với năng lượng được tạo ra ở các mức độ khác nhau.

Nhìn vào đường cong màu đỏ cho một ví dụ về ý nghĩa. Khi tải được tăng từ mạch hở (khoảng V = 44 volt, I = 0 Amps) đến ngắn mạch (V = 0, I = 5.2), đường cong công suất đỏ ban đầu tăng nhanh - từ 0 Watts ở 44 Volts đến 150 Watts ở 40 Volts, sau đó đạt cực đại ở khoảng 36V / 5,8A, sau đó giảm dần khi điện áp giảm hơn nữa. Giá trị tối đa của đường cong công suất được gọi là MPP (Điểm công suất tối đa) và là điểm tại đó năng lượng tối đa có thể được trích ra từ bảng điều khiển. Lưu ý rằng tại thời điểm này, dòng điện đã bắt đầu giảm đáng kể nhưng không đáng kể so với giá trị ngắn mạch của nó. I = 5,2A ở ngắn mạch và 4,8A ở MPP. Vì vậy, tại MPP I = ​​s 4,8 / 5,2 = 92% của I_short_circuit.

Tại MPP V = 36 V hoặc 36/44 = 82% giá trị mạch mở của nó. Nếu bảng điều khiển này bị tắt trong thời gian ngắn mạch, dòng điện sẽ chỉ nhiều hơn khoảng 10% so với khi nó được chạy ở MPP của nó. Như có thể thấy trong các đường cong red./orange/blue, cả hiện tại và vootage mà MPP xảy ra khác nhau khi sự phân ly được thay đổi. Tải bảng điều khiển để mã hóa MP đạt được trong tất cả các mức độ cách ly được gọi là MPPT (Theo dõi điểm công suất tối đa - một chủ đề hoàn toàn mới.)

Dưới đây là một cuộc thảo luận cực kỳ tốt về việc sử dụng năng lượng mặt trời - rất đáng để xem xét.

Đây là một trang web năng lượng mặt trời hữu ích, là nguồn của sơ đồ đầu tiên ở trên

Đây là nguồn của sơ đồ thứ hai ở trên

Việc rút ngắn một tấm pin mặt trời sẽ không làm hỏng nó, giả sử nó không quá nóng bằng cách nào đó.

Để kiểm tra nó, đặt ánh sáng vào nó và nhìn vào điện áp mạch mở, sau đó tải nó và xem điện áp. Nếu con số hợp lý, thì bảng điều khiển là tốt.