Các bộ lưu trữ năng lượng mặt trời nhỏ ngày càng trở nên phù hợp với các ứng dụng cấp điện dự phòng cho hộ gia đình và cấp điện nông thôn tại các thị trường châu Phi như Nigeria, Ghana và Kenya. Tuy nhiên, một số hệ thống gặp phải tình trạng xả pin bất ngờ trong quá trình hoạt động vào ban đêm. Việc xác định các đường dẫn dòng điện ngược có thể xảy ra và lựa chọn thiết bị sạc pin cũng như bộ biến tần UPS phù hợp là những bước quan trọng trong cấu hình hệ thống.
Trong giờ ban ngày, các tấm pin mặt trời tạo ra điện năng được cung cấp cho pin thông qua bộ điều khiển sạc năng lượng mặt trời. Vào ban đêm, năng lượng được lưu trữ cung cấp cho thiết bị chiếu sáng và các tải điện khác được kết nối.
Nếu điện áp pin giảm đột ngột qua đêm, cần điều tra một số yếu tố.
Khi các tấm pin mặt trời ngừng tạo ra điện, bộ điều khiển sạc năng lượng mặt trời phải ngăn chặn dòng điện ngược không mong muốn theo thiết kế hệ thống.
Người lắp đặt nên kiểm tra chức năng bảo vệ dòng điện ngược vào ban đêm của bộ điều khiển, các kết nối dây điện và các thành phần bảo vệ liên quan.
Chức năng bảo vệ kết nối ngược pin và chức năng bảo vệ dòng điện ngược vào ban đêm là khác nhau. Không nên coi chức năng này là sự thay thế cho chức năng kia.
Một bộ biến tần có thể tiêu thụ điện ngay cả khi không có tải AC bên ngoài hoạt động.
Do đó, người lắp đặt nên xem xét mức tiêu thụ điện ở chế độ chờ của bộ biến tần, các thiết bị được kết nối và điều kiện tải vào ban đêm để xác định tình trạng xả pin không cần thiết.
Dung lượng pin, điện áp sạc và dòng điện sạc phải được lựa chọn theo yêu cầu tải thực tế và hóa học của pin.
Pin axit-lỏng, AGM và GEL yêu cầu các thông số sạc phù hợp để hỗ trợ cấu hình hệ thống lưu trữ dự kiến.
Đối với các ứng dụng cấp điện dự phòng cho hộ gia đình và nông thôn, việc lựa chọn bộ biến tần nên xem xét nhiều hơn là công suất đầu ra. Điện áp pin, các thông số sạc, chức năng bảo vệ và thời gian chuyển mạch UPS cũng rất quan trọng.
Dòng STW của SUNCHONGLIC® cung cấp hai tùy chọn đầu vào pin DC:
Các mẫu 12VDC: dải điện áp hoạt động từ 10-15VDC.
Các mẫu 24VDC: dải điện áp hoạt động từ 20-30VDC.
Phiên bản bộ biến tần phải khớp với điện áp danh định của bộ pin.
Đối với chiếu sáng gia đình và các tải AC nhỏ, thời gian chuyển mạch UPS là một thông số quan trọng khi lựa chọn thiết bị cấp điện dự phòng.
Theo bảng thông số kỹ thuật của dòng STW:
Thời gian chuyển mạch từ lưới điện sang bộ biến tần: dưới 18ms.
Thời gian chuyển mạch từ bộ biến tần sang lưới điện: dưới 8ms.
Các thông số kỹ thuật này mô tả phản ứng truyền tải điện của thiết bị. Việc một thiết bị được kết nối có tiếp tục hoạt động mà không bị gián đoạn hay không còn phụ thuộc vào đặc điểm nguồn điện và khả năng chịu gián đoạn của chính nó.
Dòng STW hỗ trợ pin axit-lỏng, bao gồm các loại AGM, GEL và SLA.
Các thông số sạc và bảo vệ được ghi nhận bao gồm:
Điện áp sạc pin 12V: 14.2-14.9VDC.
Điện áp sạc pin 24V: 28-29.5VDC.
Bảo vệ điện áp thấp 12V: 9.5±0.4VDC.
Bảo vệ điện áp thấp 24V: 19±1VDC.
Bộ biến tần cũng cung cấp chức năng bảo vệ kết nối ngược pin và tự động dừng hoạt động khi pin được sạc đầy.
Màn hình LCD hiển thị dòng điện và điện áp sạc, giúp người dùng theo dõi quá trình sạc.
Tại Nigeria, Ghana và Kenya, các hệ thống lưu trữ năng lượng mặt trời nhỏ nên được cấu hình theo điều kiện nguồn điện địa phương, yêu cầu chiếu sáng ban đêm, nhu cầu tải được kết nối và dung lượng pin có sẵn.
Đối với các hệ thống năng lượng mặt trời dân dụng độc lập, người lắp đặt nên xác minh chức năng bảo vệ dòng điện ngược của bộ điều khiển sạc năng lượng mặt trời và phối hợp chức năng bảo vệ pin với cấu hình bộ biến tần.
Đối với các hệ thống lưu trữ năng lượng mặt trời chiếu sáng, nên xem xét lại các phép tính tải ban đêm và dung lượng pin có thể sử dụng để tránh tiêu thụ năng lượng không cần thiết.
Đối với các hộ gia đình và cửa hàng nhỏ yêu cầu cấp điện dự phòng AC, có thể xem xét bộ biến tần UPS có bộ sạc pin AC tích hợp như một phần của cấu hình hệ thống.
Tổn thất năng lượng pin qua đêm trong các bộ lưu trữ năng lượng mặt trời nhỏ không thể quy cho một thành phần duy nhất mà không có sự kiểm tra thích hợp. Dòng điện ngược ở phía năng lượng mặt trời, mức tiêu thụ điện ở chế độ chờ của bộ biến tần, các tải được kết nối và các thông số sạc pin đều nên được xem xét.
Khi lựa chọn bộ biến tần sạc UPS, hãy đặc biệt chú ý đến điện áp pin, điện áp sạc, ngưỡng bảo vệ và thời gian chuyển mạch UPS.
Một hệ thống lưu trữ năng lượng mặt trời được cấu hình đúng cách, kết hợp với thiết bị sạc và cấp điện dự phòng được phối hợp phù hợp, cung cấp một phương pháp tiếp cận phù hợp hơn cho các ứng dụng điện dân dụng và nông thôn trên các thị trường châu Phi.
