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一个组串接几块组件:用Voc、Vmp和温度来算

· 阅读约需5分钟 ·

用Voc、Vmp和温度算出每个组串组件数量的下限和上限,附四个示例场景,还能在计算器里试自己的数据。

温度会改变电压

本文用完整的例子应用光伏组件的串联与并联一文中讲过的内容:一个组串的组件数量有下限也有上限,而且两者都取决于温度。天冷时组件电压升高,天热时电压下降。

54.8 V−15 °C时一块组件的Voc(25 °C时为49.5 V)
47.3 V−15 °C时一块组件的Vmp(25 °C时为41.5 V)
35.0 V电池片温度70 °C时一块组件的Vmp

因此计算取的是每个限值下最不利的情况:用可能出现的最高电压(低温)对照逆变器上限,用可能出现的最低电压(高温)对照MPPT范围的起点。

计算所需的数据

组件的Voc和Vmp

数据表

Voc是开路电压,Vmp是最大功率点电压。两者都是标准测试条件(25 °C)下的数值。

温度系数

数据表

单位是%/°C。Voc通常约为−0.27 %/°C,Vmp约为−0.35 %/°C:Vmp的变化更大。

当地温度

气候

Voc用最低气温(寒冷的清晨),Vmp用高温时的电池片温度,它远高于气温。

最大电压与MPPT

逆变器

Voc绝不能超过的输入上限,以及逆变器追踪最大功率的电压范围。

两个计算

以Voc为49.5 V、Vmp为41.5 V的组件,最大电压600 V、MPPT范围160至550 V的逆变器,最低气温可达−15 °C、夏季电池片温度为70 °C的地点为例:

600 V逆变器最大电压÷54.8 V低温下每块组件的Voc=10.9 → 10上限,始终向下取整
160 VMPPT范围的起点÷35.0 V高温下每块组件的Vmp=4.6 → 5下限,始终向上取整

这个组串可以接5到10块组件。实际选择时,请与两个限值都留出余量,这样就不必依赖某个极端的日子。

四种场景

同一块组件,在不同气候和不同逆变器下需要的数量不同。下面是各种情况下的组件数量上限:

每个组串的组件数量上限(下限在5到6块之间)

寒冷地区:最低气温−15 °C5至10块
标准:最低0 °C,电池片70 °C5至11块
温暖地区:最低10 °C,电池片75 °C5至11块
最大500 V、MPPT 200至450 V的逆变器6至9块

试试你自己的数字

把数据换成你的组件和逆变器数据表里的数值,以及你所在地的温度。计算器会给出两个极端下的电压、组件数量范围,以及所选数量是否落在电压限值内。

交互演示

一个组串能连接多少块组件?

输入组件和逆变器参数,计算器会根据温度修正电压。

52.8 V低温时每块组件的Voc
35.0 V高温时每块组件的Vmp
5~11每串组件数量
符合范围10块组件的电压在限制范围内

10块组件的组串:高温Vmp为350 V,低温Vmp为451 V,低温Voc为528 VMPPT范围最高600 V高温Vmp 350 V低温Vmp 451 V低温Voc 528 V0 V345 V690 V

常见错误

建议做法

  • Voc用当地的最低气温,Vmp用高温时的电池片温度
  • 上限向下取整,下限向上取整
  • 使用数据表里Vmp的温度系数,而不只是Voc的
  • 向逆变器厂家确认各项限值

应避免

  • 只把25 °C下的电压加起来就结束
  • 把Voc压到逆变器上限的边缘:一个寒冷的早晨就可能超过
  • 忘了电池片温度会比气温高出很多
  • 在同一个组串里混用不同的组件

使用Editor Solar绘制系统图

下方是已载入本文示例的Editor Solar编辑器。您可以移动设备、修改标签、连接部件,并导出为PNG、SVG或PDF。所有操作都在浏览器中进行,无需付费。

寒冷地区由10块组件组成的组串:低温下的Voc低于逆变器上限,高温下的Vmp落在MPPT范围内。

动手试试: 把组件数量改成11块,重新计算低温下的Voc:组串是否仍在逆变器的600 V以内?把结果写在图中的文字里。

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