Напряжение солнечной панели падает при подключении к нагрузке

У меня есть солнечная панель мощностью 100 Вт со следующими характеристиками:

  • Оптимальное рабочее напряжение = 18,1 В
  • Оптимальный рабочий ток = 5,52 А
  • Voc = 22,1 В
  • Iск = 5,86 А.

Я подключил эту солнечную панель напрямую к микроинвертору на 100 Вт и подключил к инвертору лампу на 33 Вт.

Напряжение от солнечных батарей упало с 19 В до 8 В.

Что-то пошло не так с солнечной панелью?

Какое номинальное напряжение у этой лампы?
220 вольт @Mitu Raj
Лампа загорелась или осталась выключенной?
Панель запускает инвертор даже без лампы?
Чтобы отладить это, вам нужно удалить некоторые переменные. Я бы предложил подключить простой резистор к солнечной панели. Что-то вроде 18,1 В / 5,52 Ампер = 3,3 Ом. Вероятно, вы можете использовать резистор на 25 или 50 Вт, если вы не оставите его подключенным слишком долго (например, на пару секунд). Измерьте напряжение на резисторе и рассчитайте мощность, подаваемую на резистор (P = V^2/R). Сравните это с мощностью, подаваемой на микроинвертор. Возможно алгоритм MPPT микроинвертора не работает. Или, может быть, микроинвертор работает не так, как вы думаете.

Ответы (4)

Ваша панель, скорее всего, в порядке (но без гарантий).

Солнечная панель является источником тока на большей части своей V/I-характеристики, а не источником напряжения.

Таким образом, напряжение, которое вы видите на нем, зависит от импеданса подключенной нагрузки (или напряжения подключенной батареи); она не устанавливается самой солнечной панелью.

Импеданс нагрузки снижает напряжение солнечной панели до 8 В, но солнечная панель по-прежнему выдает около 5 А при ярком солнечном свете или около 40 Вт, и это вся мощность, необходимая для вашей лампы; он просто не находится в своей максимальной точке мощности, где он мог бы и будет выдавать больше (и, в данном случае, слишком много) мощности.

Вот (измеренный) пример нагрузки 3 Вт (преобразователь постоянного тока в постоянный с нагруженным выходом), подключенной к солнечной панели с номинальным напряжением 12 В, 10 Вт при полном солнечном свете:

Характеристики солнечной панели
(Источник изображения: я )

Площади цветных прямоугольников равны V·I, поэтому они обозначают мощность. Из-за импеданса подключенной нагрузки панель выдает около 0,6 А, обеспечивая гораздо меньшую мощность, чем при нагрузке, вырабатывающей 0,57 А.

Вы можете видеть, как напряжение солнечной панели падает до 5 В, при этом по-прежнему обеспечивая всю мощность, необходимую для этой конкретной нагрузки.

но результаты проверки тока от солнечной панели, которую я сделал, составили около 1 ампера вместо 5 ампер
1 А при 8 В составляет всего 8 Вт и не соответствует вольт-амперной характеристике 100-ваттной панели под прямыми солнечными лучами; возможно, при 10% полного солнца вы могли бы получить 1 А при 8 В (см. Centsys.com.au/pdf/Solar/… для примера характеристик панели мощностью 100 Вт). Как вы проводили измерения?
Я не думаю, что информации достаточно, чтобы сделать вывод, что с панелью все в порядке. Но может быть.

Я знаю, что это старо. Я пишу это из сочувствия к ОП и другим людям с похожими проблемами.

У меня аналогичная проблема, но я думаю, что этого следовало ожидать. К сожалению, я не ожидал этого от всего, что я читал, поэтому я делюсь примером из реальной жизни. (Конечно, если это НЕ нормально, я бы хотел услышать, как это исправить.)

У меня есть связанная с сетью солнечная батарея с 16 панелями, расположенными в 2 ряда по 8 панелей в каждом, с использованием струнного инвертора Growatt Min 6000-TL-X. Это связано с сетью без батарей, и я не могу возиться с MPPT.

Мощность панелей составляет 365 Вт, а общая теоретическая мощность составляет 5840 Вт, что значительно ниже максимального значения для инвертора. Я никогда не получаю ничего близко. Я получаю пик около 3800 Вт в полдень.

Imp составляет 10,62 А, а Isc составляет 11,26 А на панель. V mp составляет 34,4 В, а V oc составляет 41,4 В на панель.

Я только недавно его доделал и включил. Я получаю хорошее освещение без теней.

При измерении без нагрузки (отключенной от сети) я получаю от 290 до 304 В на цепочку к инвертору, это 290/8 = 36,25 В. Это выше, чем V mp , но ниже, чем V oc на панель.

При измерении под нагрузкой ток увеличивается по ожидаемой кривой, но никогда не достигает 10,62 или 11,26 А. Я ожидал, что ток будет меняться, и допускаю, что ток, вероятно, подходит для моего угла и времени года.

Я ожидал, что напряжение будет вести себя иначе, чем оно есть. При измерении под нагрузкой напряжение меняется в течение дня. Он никогда не доходит до измерения без нагрузки. Он на самом деле снижается, когда освещенность и ток увеличиваются. Он не следует текущей кривой, а начинается высоко, опускается ниже, снова поднимается и более или менее выравнивается, медленно снижаясь до конца дня, когда снова поднимается и немного колеблется. Я предполагаю, что это функция нагрузки сети и тока, влияющего на напряжение.

Хотя обе цепочки должны быть равными, одна достигает 272 В в утренние часы при слабом токе, а затем падает до 250 В, иногда до 224 В. Вторая цепочка остается ниже 250 В, а иногда и ниже 200 В.

У меня есть «сияющий» монитор, который выдает приятную графику. Кривые тока и мощности выглядят разумно (хотя и ниже, чем ожидалось). Напряжение не очень красивая кривая, и странной формы не ожидалось, но я никогда не видел чужих кривых, поэтому НЕ ожидал такого. Если вы также новичок в этом и не ожидаете таких странных результатов от ваших измерений напряжения, по крайней мере, теперь вы знаете, что вы не одиноки, и это, вероятно, нормально.

Нет, это просто означает, что лампа потребляет больше энергии, чем обеспечивают панели. Вы получите только 100 Вт от панелей в «оптимальных» условиях.

мощность лампы, которую я использую, всего 33 Вт.
И сколько энергии дает солнце? Вы на экваторе в полдень? Как далеко вы находитесь на севере, ориентированы ли панели прямо на солнце и какое сейчас время суток?
См. комментарий под ответом JRE.
Дело не только в том, какая мощность требуется нагрузке. Речь идет о соответствии импеданса между нагрузкой и панелью. Посмотрите на сюжет IV в ответе Окрду. Для определенного уровня освещенности мгновенные значения тока и напряжения должны лежать где-то на этой зеленой линии. (Для другого уровня освещения это будет другая линия, но с похожей формой.) Нагрузка в ответе Окрду, потребляющая всего 0,57 ампер, получает от панели гораздо больше энергии, чем нагрузка, потребляющая 0,62 ампер, потому что панель напряжение на 0,57 Ампер намного выше.
В сложных солнечных установках используется так называемый трекер точки максимальной мощности (MPPT) , который автоматически регулирует входное сопротивление, чтобы поддерживать работу панели в точке максимальной мощности (опять же, см. ответ Ocrdu) для любого заданного уровня освещенности.
  1. Ваши солнечные панели рассчитаны на 100 Вт при оптимальных условиях.
  2. В оптимальных условиях и без нагрузки ваши панели будут иметь напряжение 22,1 вольта.
  3. Вы говорите, что без нагрузки напряжение составляет 19 вольт - это означает, что ваши солнечные панели не получают полного солнечного света для производства 100 Вт.
  4. Инвертор будет тратить много энергии на преобразование постоянного тока от солнечных панелей в переменный ток. Было бы неудивительно, если бы инвертор тратил впустую столько же энергии, сколько выдает — тогда вашей 33-ваттной лампе потребовалось бы 66 ватт от солнечных панелей.

Солнечные панели не обеспечивают фиксированное напряжение и ток. Они преобразуют определенный процент света в энергию. Меньше света означает меньше энергии. Меньшая мощность означает более низкое напряжение и ток.

Ваши солнечные панели не получают достаточно света, а вашей нагрузке требуется больше энергии, чем вы думаете.

То, что видит OP, также произойдет под прямыми солнечными лучами с общей нагрузкой 33 Вт. Солнечная панель является источником тока примерно по большей части своей характеристики, а импеданс нагрузки задает напряжение рабочей точки, которое намного ниже, чем напряжение панели в ее МПП. На своем MPP он будет выдавать больше энергии, чем необходимо.
правда тест я делал когда ярко светило солнце и смог выдать напряжение до 19 Вольт но при подключении лампы напряжение с панели упало @ocrdu