¿Cómo un panel solar aumenta o disminuye los voltajes de CC, ya que un transformador no funciona en CC?

El panel solar tiene un voltaje de punto de potencia máximo predefinido cuando se opera con un controlador MPPT adecuado. Para obtener un voltaje más alto, simplemente puede conectar el número de paneles en serie. Esta solución es simple pero tiene una desventaja cuando cualquier panel único de esta configuración de serie entra en baja irresistencia (sombreado). El sombreado del panel conectado en serie reduce su salida actual en gran medida.

En lugar de aumentar el voltaje fotovoltaico mediante la conexión en serie, se puede aumentar el voltaje fotovoltaico más bajo mediante el uso de cualquier convertidor CC / CC progresivo. Como el sistema fotovoltaico debe funcionar en su punto MPP, el convertidor CC / CC (cualquier configuración de conmutación) es esencialmente parte del sistema. Si se utiliza el convertidor elevador para lograr MPPT, también garantizará un voltaje de salida elevado.

Está en lo correcto al ejecutar una onda de CA a través del transformador para que el efecto de pareja funcione. Independientemente de la configuración, las corrientes de CC de los módulos solares se ejecutan a través de inversores para sintetizar formas de onda de CA y luego se transforman en voltaje.

Esto es cierto para instalaciones más grandes con inversores centrales o de cadena, así como para los módulos “AC” más distribuidos con mini inversores para uno o varios módulos.

No lo hace. El panel solar emitirá cualquier voltaje para el que esté diseñado; el que tengo para fines experimentales hace poco menos de catorce voltios en un día soleado de agosto sin nubes, siempre y cuando apunte directamente al Sol y no llueva. O nublado O no hay un árbol en el camino. O alguien está parado en el lugar equivocado. Lo que haces es meter la salida en un regulador. Hice circuitos para 5V, 6V y 9V usando los tipos ST L780 y lo hice para que los cables del panel tengan enchufes tipo banana que hagan clic en los receptáculos de las cajas que los rodean. Si la intensidad de la luz cae, también lo hace el voltaje y, en consecuencia, especialmente con los 9 V, la caída es frecuente.

Lo uso para trabajar radios pequeños y otros equipos, así como para probar cosas. Por lo general, tendría que cargar una batería, pero aún entre el panel y la batería tendría un controlador, que tiene un regulador junto con algunos otros silbatos y campanas para detener la sobrecocción de la batería, dar una pantalla, permitir prioridades de carga en múltiples baterías etc.

Una cosa a tener en cuenta con los paneles es que a medida que consume más corriente, el voltaje cae. Por lo tanto, están organizados en una serie de configuraciones de celdas paralelas y en serie para obtener lo mejor de ambas. Los reguladores generalmente usan una serie de comparadores y amplificadores operacionales y quizás un divisor resistivo en un paquete IC, al que se conecta un par externo de condensadores para reducir las fluctuaciones, pero también puede hacerlo con un diodo Zener y un par de resistencias. Hay una corriente máxima que puedes atravesar, la mía hará cualquier cosa hasta 2A.

Respuesta corta entonces, los paneles no hacen la regulación, la salida se pasa a través de un regulador para hacerlo. Si desea aumentar un convertidor de impulso, podría hacerlo, a costa de la corriente, pero no puedo pensar por qué querría improvisar.

Las celdas solares individuales generalmente producen aproximadamente un voltio, dependiendo del tipo. Puede encadenar celdas en serie para aumentar el voltaje de salida. Esto es lo que se hace en los paneles solares para elevar el voltaje de salida a un nivel razonable, “razonable” típicamente decenas o cientos de voltios, dependiendo de la potencia de salida del panel.

La desventaja de esto es que cualquier celda sombreada por nubes o sombras de objetos cercanos tiene una resistencia interna alta, lo suficientemente alta como para bloquear efectivamente la corriente de todas las celdas con las que está en serie, incluso si estas otras celdas no están sombreadas .

Por lo tanto, generalmente es mejor no poner demasiadas celdas en serie, de lo contrario, un área sombreada pequeña cerrará la salida de un área grande de la matriz.

La alternativa es conectar la matriz solar a un inversor (CC a CA) que alimenta un transformador elevador (baja tensión de entrada, alta tensión de salida) que alimenta un rectificador (CA de nuevo a CC). El funcionamiento del inversor a alta frecuencia reduce el tamaño, el peso y el costo del transformador, aunque con alguna penalización en el aumento de las pérdidas de conmutación en el inversor.

Hay algunas formas de hacer esto, sin embargo, la electrónica moderna usará lo que se llama un convertidor buck / boost. Un convertidor buck / boost usará transistores, condensadores e inductores en una disposición particular para crear una modificación en el voltaje. Un convertidor reductor reducirá el voltaje, pero aumentará la corriente disponible, donde un convertidor elevador elevará el voltaje, pero reducirá la cantidad de corriente disponible. Muchos convertidores buck / boost tienen una eficiencia de alrededor del 85 al 95%.

Aquí hay un esquema de una planta solar típica:

Esquema típico [1]

Ahora, después de combinar las cadenas, las salidas del módulo solar ingresan al inversor. Este inversor realiza dos tareas:

  1. Convierta el voltaje generado por el módulo de CC a CA.
  2. Establezca el voltaje de CA al estándar de la industria, es decir, generalmente 230 V / monofásico o 380 V trifásico.

Esta energía es utilizada directamente por un centro de carga que funciona al mismo voltaje. Si se alimenta a la red, el voltaje aumenta a las especificaciones de la red.

Entonces, la energía de CC se convierte primero en CA antes de subirla / bajarla

Referencias

[1] Evaluación del rendimiento de una planta de energía solar fotovoltaica conectada a la red de 10 MW en India

¡Necesita convertir la CC en CA y luego usar un transformador para aumentar el voltaje!

Necesita crear un circuito como duplicador de voltaje, triplicador, etc.

¡Agregar más paneles solares o reducir la cantidad de paneles hará que los voltajes de CC aumenten o disminuyan!

Los módulos fotovoltaicos solares (pero no los paneles solares) no aumentan o disminuyen los voltajes de CC. Generan voltajes en cualquier lugar entre 0 VDC y su voltaje de circuito abierto (Voc), que es de 35 a 56 VDC, dependiendo de la temperatura de la celda PV y los niveles de irradiancia solar y los detalles de diseño de la celda PV y los módulos PV.

Para obtener electricidad de CA de un sistema FV, el sistema FV necesita incorporar un inversor de CC a CA.

Los paneles solares no suben ni bajan como lo hace un transformador. Los paneles solares producen CC, y para muchas aplicaciones, se utiliza un inversor de CC a CA. Esto normalmente produciría CA con la frecuencia, voltaje y potencia deseados. Los transformadores podrían usarse para algunas aplicaciones si fuera necesario.

A nivel de panel, los niveles de CC requeridos se obtienen a través de arreglos en serie / paralelo. Sin embargo, aguas abajo del almacenamiento, los inversores de baterías se utilizan para más T&D.

No lo hace. Produce un voltaje, digamos 10V por panel. Quiere 120V, cable 12 en serie.