Mục lục · 11 phần
Dải điện áp MPPT (MPPT voltage range) là khoảng điện áp một chiều (DC) trong đó biến tần (inverter) có thể tự dò và giữ dàn pin năng lượng mặt trời (PV) làm việc tại điểm cho công suất lớn nhất.[1] Datasheet ghi khoảng này bằng hai con số, ví dụ 200 V đến 1.000 V ở một biến tần ba pha 15 kW.[2] Một chuỗi 14 tấm pin 580 W, mỗi tấm làm việc ở 42,37 V, cho điện áp chuỗi khoảng 593 V, nằm trong dải (số tự tính).[3] Người lắp đặt dùng hai con số này để chọn số tấm nối tiếp, giữ điện áp chuỗi trong dải cả lúc trời nóng lẫn lúc lạnh.[4]
Nguyên lý bám điểm công suất cực đại và các thuật toán dò được giải thích ở bài MPPT.
| Tóm tắt nhanh | Nội dung |
|---|---|
| Định nghĩa | Khoảng điện áp DC trong đó biến tần tự dò và giữ dàn pin ở điểm công suất lớn nhất[1] |
| Hai con số trên datasheet | Cận dưới và cận trên, ví dụ 200 V đến 1.000 V[2] |
| Dải MPPT đầy tải | Khoảng hẹp hơn, trong đó biến tần còn phát đủ công suất định mức, ví dụ 410 V đến 800 V[5][2] |
| Ảnh hưởng của nhiệt độ | Tấm pin nóng lên làm điện áp làm việc giảm, tấm pin lạnh đi làm điện áp làm việc tăng[4] |
| Phép kiểm khi ghép chuỗi | Điện áp làm việc lúc nóng không dưới cận dưới, lúc lạnh không vượt cận trên[4] |
| Ví dụ ở mục 8 | Tấm 580 W với biến tần 15 kW: 6 đến 20 tấm theo dải hoạt động, 11 đến 17 tấm theo dải đầy tải (số tự tính) |
1. Dải điện áp MPPT (MPPT voltage range) là gì?
Dải điện áp MPPT (MPPT voltage range) là khoảng điện áp một chiều (DC) trong đó biến tần (inverter) có thể tự dò và giữ dàn pin năng lượng mặt trời (PV) làm việc tại điểm cho công suất lớn nhất.[1] Có thể hình dung dải MPPT như một khung điện áp: chuỗi pin làm việc trong khung, biến tần lấy được công suất lớn nhất của chuỗi. Với khung 200 V đến 1.000 V, chuỗi làm việc ở 300 V hay 800 V đều nằm trong khung, còn chuỗi 150 V nằm ngoài khung.
Bám điểm công suất cực đại (MPPT) là gì
Điểm công suất cực đại (maximum power point, MPP) là điểm trên đường đặc tính dòng điện, điện áp của pin cho công suất lớn nhất, ứng với điện áp Vmp và dòng điện Imp.[6] Biến tần (inverter) là thiết bị đổi điện một chiều do dàn pin tạo ra thành điện xoay chiều (AC). Bám điểm công suất cực đại (maximum power point tracking, MPPT) là chức năng của biến tần tự dò và giữ dàn pin làm việc tại MPP.[1]
Cận dưới và cận trên của dải MPPT
Cận dưới (MPPT low) là mức điện áp thấp nhất, còn cận trên (MPPT high) là mức điện áp cao nhất của khoảng biến tần bám được MPP.[1] Trên datasheet, hai cận được in liền nhau, ví dụ "200 V đến 1.000 V", đơn vị vôn (V).
Cận dưới có thể bị chạm khi trời nóng, còn cận trên có thể bị chạm khi trời lạnh, lúc điện áp tấm pin tăng. Với dàn pin thiết kế đúng, việc chạm cận trên hiếm khi xảy ra.[7]
Dải điện áp MPPT là gì đối với người lắp đặt
Mỗi biến tần có một dải điện áp cho phép bám công suất lớn nhất của dàn pin. Người thiết kế nên chọn biến tần và thông số dàn pin sao cho khớp với dải này.[8] Người thiết kế dùng dải MPPT để chọn số tấm nối tiếp ít nhất và nhiều nhất của một chuỗi.[4]
Vì sao mỗi biến tần có một dải MPPT riêng
Dải điện áp làm việc của biến tần do nhà sản xuất quy định và in trên datasheet.[8] Biến tần vi mô có dải MPPT vài chục vôn, ví dụ 16 V đến 60 V.[9] Biến tần chuỗi ba pha có dải lên đến 1.000 V, ví dụ 200 V đến 1.000 V.[2]
Vì dải MPPT khác nhau giữa các model, con số dùng để tính chuỗi cần lấy từ datasheet của đúng model đang lắp.[8]
2. Biến tần dò điểm công suất lớn nhất trong dải điện áp MPPT như thế nào?
Dải MPPT ở mục 1 là khung điện áp, còn MPP là điểm biến tần cần tìm trong khung đó trên đường đặc tính của pin.
Đường đặc tính I-V và điểm công suất cực đại
Đường đặc tính dòng điện, điện áp (I-V curve) là đường biểu diễn dòng điện của pin theo điện áp, đi từ dòng ngắn mạch đến điện áp hở mạch.[6] Dòng ngắn mạch (short-circuit current, Isc) và điện áp hở mạch (open-circuit voltage, Voc) là dòng điện và điện áp lớn nhất của pin. Tại hai điểm này, công suất của pin bằng không.[6]
Giữa hai đầu của đường I-V, công suất tăng dần rồi đạt đỉnh tại MPP. Tại MPP, đạo hàm của công suất theo điện áp bằng không.[6] Tấm pin 580 W ở mục 8 có Vmp 42,37 V và Imp 13,69 A, tích hai số này khoảng 580 W (số tự tính).[3]
Điểm công suất cực đại dịch chuyển theo nắng và nhiệt độ
Vmp của tấm pin thay đổi theo nhiệt độ tế bào và theo bức xạ hiệu dụng chiếu lên tấm pin.[10] Vì vậy MPP không đứng yên ở một điện áp, MPP dịch chuyển theo giờ trong ngày.
Biến tần liên tục dò lại MPP và giữ dàn pin tại điểm đó, miễn là điện áp của MPP còn nằm giữa cận dưới và cận trên.[1] Cách dò và các thuật toán dò được giải thích ở bài MPPT.
Điện áp chuỗi bằng số tấm nhân điện áp một tấm
Chuỗi pin (PV string) là nhóm tấm pin nối tiếp nhau thành một mạch, có điện áp bằng điện áp một tấm nhân với số tấm.[4] Voc và Vmp của dàn pin ở điều kiện chuẩn được tính bằng giá trị trên datasheet tấm pin nhân với số tấm nối tiếp.[11]
Ví dụ, chuỗi 10 tấm có Vmp mỗi tấm 42,37 V cho Vmp chuỗi khoảng 424 V (số tự tính). Thêm hoặc bớt một tấm làm Vmp chuỗi tăng hoặc giảm khoảng 42 V (số tự tính).
Điện áp chuỗi phải nằm trong dải ở mọi điều kiện
Biến tần cần làm việc được trong dải MPPT ở cả Vmp thấp nhất lẫn Vmp cao nhất của chuỗi trong năm.[4] Vmp thấp nhất xuất hiện lúc tấm pin nóng nhất, còn Vmp cao nhất xuất hiện lúc tấm pin lạnh nhất.[4]
Người thiết kế đổi số tấm nối tiếp để đưa cả hai giá trị Vmp vào trong dải.
3. Tiêu chuẩn EN 50524 định nghĩa hai cận của dải MPPT ra sao?
Hai cận của dải MPPT ở mục 2 có định nghĩa chính thức trong tiêu chuẩn châu Âu về datasheet biến tần, EN 50524:2021.[5]
EN 50524 quy định gì cho datasheet biến tần
EN 50524:2021 là tiêu chuẩn châu Âu quy định các thông tin cần có trên datasheet của biến tần quang điện nối lưới. EN 50524:2021 được CENELEC phê duyệt ngày 26/07/2021.[5]
Nhóm thông số đầu vào trong EN 50524 gồm điện áp vào tối đa, điện áp vào tối thiểu, điện áp khởi động và điện áp định mức. Nhóm này còn có điện áp MPP lớn nhất, điện áp làm việc lớn nhất và điện áp MPP nhỏ nhất.[5]
Điện áp MPP nhỏ nhất và lớn nhất (Umppmin, Umppmax)
Điện áp MPP nhỏ nhất (minimum MPP voltage, Umppmin) là điện áp thấp nhất tại đó biến tần còn phát được công suất định mức ở chế độ bám điểm công suất lớn nhất.[5] Điện áp MPP lớn nhất (maximum MPP voltage, Umppmax) là điện áp cao nhất tại đó biến tần còn phát được công suất định mức ở chế độ này.[5]
Hai định nghĩa gắn hai cận với công suất định mức của biến tần. Ngoài khoảng Umppmin đến Umppmax, biến tần không còn phát được công suất định mức ở chế độ bám MPP.[5]
Dải MPPT hoạt động và dải MPPT đầy tải
Một số datasheet in hai dải MPPT trên cùng trang thông số.[2] Dải MPPT đầy tải (full-load MPPT voltage range) là khoảng điện áp hẹp hơn nằm trong dải MPPT, trong đó biến tần vừa bám MPP vừa phát đủ công suất định mức.[5][2] Dải MPPT hoạt động (MPPT operating voltage range) là dải rộng bao ngoài dải đầy tải, trong đó biến tần vẫn dò và giữ MPP của dàn pin.[1][2]
Biến tần 15 kW ở mục 8 in dải hoạt động 200 V đến 1.000 V và dải đầy tải 410 V đến 800 V.[2] Bảng dưới so hai dải trên cùng các tiêu chí.
| Tiêu chí | Dải MPPT hoạt động | Dải MPPT đầy tải |
|---|---|---|
| Định nghĩa | Khoảng điện áp biến tần còn dò và giữ MPP[1] | Khoảng điện áp biến tần vừa bám MPP vừa phát đủ công suất định mức[5] |
| Nhãn tiếng Anh trên datasheet | "MPPT operating voltage range"[2] | "Full-load MPPT voltage range"[2] |
| Ví dụ biến tần 15 kW | 200 V đến 1.000 V[2] | 410 V đến 800 V[2] |
| Công suất định mức | Chỉ phát được trong phần trùng với dải đầy tải[5] | Phát được trong toàn dải[5] |
| Số tấm 580 W mỗi chuỗi ở mục 8 | 6 đến 20 tấm (số tự tính) | 11 đến 17 tấm (số tự tính) |
Dải đầy tải thay đổi theo công suất model
Trên một dòng biến tần 12 kW đến 25 kW, cận dưới dải đầy tải tăng từ 370 V ở model nhỏ nhất lên 530 V ở model lớn nhất. Cận trên của dải đầy tải giữ 800 V ở cả năm model, còn dải hoạt động giữ 200 V đến 1.000 V.[2]
Như vậy, hai model cùng dòng có cùng dải hoạt động nhưng có thể có dải đầy tải khác nhau.[2] Một số datasheet không in dải đầy tải và ghi cần xem hướng dẫn sử dụng để biết dải này.[12][13]
4. Nhiệt độ làm điện áp chuỗi dịch chuyển trong dải MPPT ra sao?
Hai cận của dải MPPT ở mục 3 cố định trên datasheet, còn điện áp chuỗi thay đổi theo nhiệt độ của tấm pin.[4]
Tấm pin nóng lên làm Vmp và Voc giảm
Điều kiện thử nghiệm tiêu chuẩn (standard test conditions, STC) là điều kiện đo gồm bức xạ 1.000 W/m², nhiệt độ tế bào 25 °C và phổ AM1.5, in trên datasheet tấm pin.[3] Khi nhiệt độ cao hơn 25 °C, cả Vmp và Voc đều giảm; khi nhiệt độ thấp hơn 25 °C, cả hai đều tăng.[4]
Voc là thông số chịu ảnh hưởng mạnh nhất khi nhiệt độ tăng, giảm khoảng 2,2 mV/°C ở mỗi tế bào silicon.[14] Tấm pin ở mục 8 có Voc 51,02 V và hệ số nhiệt của Voc -0,25 %/°C.[3] Khi tế bào nóng từ 25 °C lên 70 °C, Voc của tấm giảm khoảng 5,7 V (số tự tính). Cách tính Voc của chuỗi nằm ở bài điện áp hở mạch Voc.
Nhiệt độ tế bào cao hơn nhiệt độ không khí
Nhiệt độ vận hành danh định của tế bào (nominal operating cell temperature, NOCT) là nhiệt độ tế bào pin để hở mạch đạt tới dưới bức xạ 800 W/m², không khí 20 °C, gió 1 m/s và mặt sau để hở.[15] Tấm pin ở mục 8 có NOCT 45 ± 2 °C, tức tế bào nóng hơn không khí khoảng 25 °C ở điều kiện này (số tự tính).[3]
Kiểu lắp liền mái làm tấm pin nóng thêm từ 10 °C trở lên, và tấm pin nóng hơn khi lặng gió.[15] Công thức tính Vmp dùng nhiệt độ tế bào, không dùng nhiệt độ không khí.[10]
Hệ số nhiệt của Vmp và Voc
Hệ số nhiệt (temperature coefficient) là phần trăm thay đổi của một thông số tấm pin khi nhiệt độ tế bào thay đổi 1 °C.[11] Hệ số nhiệt của Vmp và của Voc ở mỗi module xấp xỉ bằng nhau. Ở module silicon tinh thể, hệ số của Vmp lớn hơn một chút.[11]
Hệ số nhiệt của Isc và của Imp khác nhau đáng kể về độ lớn và thường khác dấu. Bốn hệ số nhiệt của Isc, Imp, Voc và Vmp là cần và đủ để mô hình hóa chính xác đặc tính điện của module.[11] Datasheet tấm pin ở mục 8 in hệ số nhiệt của Pmax, Voc và Isc, không in hệ số của Vmp.[3]
Công thức quy đổi Vmp theo nhiệt độ
Ở bức xạ 1.000 W/m², Vmp tại nhiệt độ tế bào Tc được tính bằng Vmp = Vmp0 + βVmp × (Tc - 25 °C).[10] Trong công thức, Vmp0 là Vmp ở 25 °C, còn βVmp là hệ số nhiệt của Vmp tính bằng V/°C.[10] Hệ số tính bằng V/°C bằng hệ số phần trăm nhân với giá trị của thông số.[11]
Phương trình của Voc có cùng dạng, với hệ số βVoc riêng.[10] Hệ số nhiệt của Voc và Vmp thường được coi là không phụ thuộc bức xạ; mức thay đổi dưới khoảng 5 % từ 100 W/m² đến 1.000 W/m².[11] Công thức đầy đủ của Vmp còn các số hạng theo logarit của bức xạ hiệu dụng.[10]
5. Điều gì xảy ra khi điện áp chuỗi nằm ngoài dải điện áp MPPT?
Khi nhiệt độ ở mục 4 đẩy Vmp của chuỗi ra khỏi dải MPPT, biến tần không còn giữ được dàn pin tại MPP.[7]
Khi Vmp thấp hơn cận dưới
Khi Vmp của dàn pin thấp hơn cận dưới, biến tần làm việc đúng tại cận dưới thay vì tại MPP. Công suất của dàn pin tại cận dưới thấp hơn công suất tại MPP, và phần chênh lệch là tổn thất.[16] Tình trạng này xảy ra khi nhiệt độ quá cao hoặc khi dàn pin bị thiết kế sai.[16]
Ví dụ, chuỗi 4 tấm cùng loại với tấm pin ở mục 8 có Vmp khoảng 150,4 V ở 70 °C (số tự tính). Giá trị 150,4 V nằm dưới cận dưới 200 V của biến tần 15 kW ở mục 8.[2]
Khi Vmp cao hơn cận trên
Các giới hạn điện áp của biến tần khoanh vùng phần đường đặc tính I-V của dàn pin được phép làm việc. Khi MPP nằm ngoài vùng này, biến tần đặt dàn pin làm việc ở một cặp điện áp, dòng điện khác MPP.[7] Biến tần làm việc như vậy bằng cách điều chỉnh điện áp trên đầu vào để dời dàn pin khỏi MPP.[7]
Dàn pin khi đó cũng cho công suất thấp hơn công suất tại MPP. Ví dụ ở mục 8 cho thấy chuỗi 18 tấm vượt cận trên 800 V của dải đầy tải lúc trời lạnh (số tự tính).
Vượt điện áp vào tối đa có thể làm hỏng biến tần
Vượt cận trên dải MPPT và vượt điện áp vào tối đa, định nghĩa ở mục 6, là hai mức khác nhau. Việc vượt điện áp vào tối đa có thể phá hủy thiết bị.[17]
Việc vượt điện áp DC tối đa của biến tần hiếm gặp và là dấu hiệu thiết kế kém.[18]
Tổn thất sản lượng do ngưỡng điện áp
Trong mô phỏng sản lượng, tổn thất do cận dưới bằng tỷ số giữa công suất MPP bị giới hạn và công suất MPP không giới hạn, trừ đi 1. Với nhiều dàn pin, công suất của mọi dàn được cộng dồn trước khi lấy tỷ số.[16]
Ví dụ giả định: một dàn pin cho 10 kW tại MPP nhưng chỉ cho 9,5 kW tại cận dưới. Tổn thất khi đó là 9,5 / 10 - 1 = -5 % (số tự tính). Cách ước tính sản lượng của cả hệ nằm ở bài tính sản lượng điện mặt trời.
6. Dải điện áp MPPT khác các ngưỡng điện áp khác trên datasheet ở đâu?
Bên cạnh điện áp vào tối đa ở mục 5, datasheet còn có điện áp khởi động, điện áp định mức và điện áp vào tối thiểu.[5]
Điện áp khởi động
Điện áp khởi động (start-up voltage) là điện áp thấp nhất dàn pin cần đạt để biến tần bật lên và bắt đầu đưa điện lên lưới.[8][5] Biến tần 15 kW ở mục 8 khởi động ở 200 V, bằng cận dưới dải MPPT hoạt động.[2]
Trên các datasheet khác, điện áp khởi động có thể cao hơn hoặc thấp hơn cận dưới dải MPPT.[12][19] Chi tiết nằm ở bài điện áp khởi động.
Điện áp vào tối đa
Điện áp vào tối đa (maximum input voltage, Udcmax) là điện áp một chiều cao nhất biến tần được thiết kế để chịu từ dàn pin, ứng với Voc lớn nhất trong điều kiện nhiệt độ và bức xạ xấu nhất.[5] Biến tần 15 kW ở mục 8 có điện áp vào tối đa 1.100 V, cao hơn cận trên dải MPPT 1.000 V.[2]
Phép kiểm Voc lúc lạnh với ngưỡng này nằm ở bài điện áp DC đầu vào tối đa.
Điện áp định mức và điện áp vào tối thiểu
Điện áp vào định mức (rated input voltage, Udc,r) là điện áp đầu vào do nhà sản xuất chọn làm mốc cho các thông số khác trên datasheet.[5] Biến tần 15 kW ở mục 8 có điện áp vào định mức 600 V, nằm trong dải MPPT.[2]
Điện áp vào tối thiểu (minimum input voltage, Udcmin) là điện áp đầu vào thấp nhất để biến tần đưa điện lên lưới, ở mọi chế độ vận hành.[5] Thông số danh định được giải thích ở bài điện áp DC đầu vào danh định.
Bốn phép kiểm điện áp khi ghép chuỗi
Khi ghép chuỗi, điện áp chuỗi được so với bốn ngưỡng của biến tần ở hai mức nhiệt độ. Hai phép kiểm dùng Vmp liên quan trực tiếp đến dải MPPT. Hai phép kiểm còn lại dùng Voc, so với điện áp khởi động và điện áp vào tối đa.[4]
| Ngưỡng trên datasheet[4] | Đại lượng của chuỗi đem so | Nhiệt độ dùng để tính | Điều kiện đạt |
|---|---|---|---|
| Điện áp khởi động | Voc nhỏ nhất | Nhiệt độ cao trung bình | Voc cao hơn điện áp khởi động |
| Cận dưới dải MPPT | Vmp nhỏ nhất | Nhiệt độ cao trung bình | Vmp không dưới cận dưới |
| Cận trên dải MPPT | Vmp lớn nhất | Nhiệt độ thấp kỷ lục | Vmp không vượt cận trên |
| Điện áp vào tối đa | Voc lớn nhất | Nhiệt độ thấp kỷ lục | Voc không vượt điện áp vào tối đa |
7. Cách đọc dải điện áp MPPT trên datasheet biến tần
Các ngưỡng ở mục 6 nằm cạnh nhau trong nhóm thông số đầu vào (DC input) của datasheet biến tần.[2]
Trích datasheet một biến tần ba pha 15 kW
Bảng dưới chép sáu dòng của nhóm thông số đầu vào trên datasheet biến tần 15 kW dùng trong ví dụ ở mục 8.
| Thông số | Giá trị trên datasheet[2] |
|---|---|
| Điện áp vào tối đa | 1.100 V |
| Điện áp khởi động | 200 V |
| Dải MPPT hoạt động ("MPPT operating voltage range") | 200 V đến 1.000 V |
| Dải MPPT đầy tải ("Full-load MPPT voltage range") | 410 V đến 800 V |
| Điện áp vào định mức | 600 V |
| Số MPPT và dòng điện vào tối đa | 2 MPPT, 30 A mỗi MPPT khi nối hai chuỗi, 20 A khi nối một chuỗi |
MPPT voltage range là gì trên datasheet tiếng Anh
Trên datasheet tiếng Anh, dải điện áp MPPT mang nhãn "MPPT voltage range" hoặc "MPPT operating voltage range".[12][2] Một số datasheet ghi "MPP voltage range", bỏ chữ T của từ tracking.[20]
Ở cả ba nhãn, giá trị in là một cặp cận dưới, cận trên tính bằng vôn.[12][20] Trên datasheet ở bảng trên, dòng dải đầy tải nằm ngay dưới dòng dải hoạt động.[2]
Đọc chú thích dưới bảng thông số
Chú thích của datasheet ở bảng trên phân biệt hai mức cảnh báo về điện áp DC. Điện áp DC ngoài dải làm việc có thể làm biến tần hoạt động không bình thường. Điện áp vượt điện áp vào tối đa có thể làm hỏng biến tần.[2]
Chú thích còn ghi các điều kiện kèm theo con số, ví dụ yêu cầu xem hướng dẫn sử dụng để biết dải đầy tải. Một số chú thích ghi điện áp vào vượt dải MPPT hoạt động sẽ kích hoạt chức năng bảo vệ.[12]
Dải điện áp MPPT inverter thường gặp theo loại biến tần
Bảng dưới chép dải điện áp MPPT inverter của một model đại diện cho mỗi loại biến tần, đúng như datasheet in.
| Loại biến tần | Model đại diện | Dải điện áp MPPT | Điện áp vào tối đa |
|---|---|---|---|
| Biến tần vi mô, 4 MPPT | Hoymiles HMS-2000-4T[9] | 16 V đến 60 V | 65 V |
| Biến tần một pha cho hộ gia đình, 3 kW đến 6 kW | GoodWe DNS G3[21] | 40 V đến 560 V | 600 V |
| Biến tần ba pha, 12 kW đến 25 kW | Huawei SUN2000-MB0[2] | 200 V đến 1.000 V | 1.100 V |
| Biến tần chuỗi cho dự án, 12 MPPT | Sungrow SG125CX-P2[12] | 180 V đến 1.000 V | 1.100 V |
8. Ví dụ tính số tấm pin trên một chuỗi theo dải điện áp MPPT
Các con số đọc được ở mục 7 và công thức nhiệt độ ở mục 4 đủ để tính số tấm nối tiếp trong một chuỗi.
Thông số đầu vào của ví dụ
Biến tần trong ví dụ là Huawei SUN2000-15K-MB0, có dải MPPT hoạt động 200 V đến 1.000 V và dải đầy tải 410 V đến 800 V. Điện áp vào tối đa của biến tần là 1.100 V, điện áp khởi động 200 V.[2]
Tấm pin là Jinko JKM580N-72HL4-V, có Vmp 42,37 V và Voc 51,02 V ở STC. Hệ số nhiệt của Voc in trên datasheet là -0,25 %/°C.[3]
Ví dụ giả định nhiệt độ tế bào cao nhất 70 °C và thấp nhất 5 °C, chỉ để minh họa, chưa lấy từ số liệu khí hậu Việt Nam. Hệ số nhiệt của Vmp được giả định bằng hệ số của Voc, vì hai hệ số xấp xỉ bằng nhau.[11]
Các bước tính số tấm tối thiểu và tối đa
- Đổi hệ số nhiệt sang V/°C: -0,0025 × 42,37 ≈ -0,106 V/°C (số tự tính).
- Tính Vmp một tấm ở 70 °C: 42,37 - 0,106 × 45 ≈ 37,60 V (số tự tính).
- Tính Vmp một tấm ở 5 °C: 42,37 + 0,106 × 20 ≈ 44,49 V (số tự tính).
- Tính Voc một tấm ở 5 °C: 51,02 × (1 + 0,0025 × 20) ≈ 53,57 V (số tự tính).
- Tính số tấm tối thiểu theo cận dưới 200 V: 200 / 37,60 ≈ 5,32, làm tròn lên 6 tấm (số tự tính).
- Tính số tấm tối đa theo cận trên 1.000 V: 1.000 / 44,49 ≈ 22,48, làm tròn xuống 22 tấm (số tự tính).
- Tính số tấm tối đa theo điện áp vào tối đa 1.100 V: 1.100 / 53,57 ≈ 20,53, làm tròn xuống 20 tấm (số tự tính).
- Tính số tấm theo dải đầy tải: 410 / 37,60 ≈ 10,90, tức tối thiểu 11 tấm; 800 / 44,49 ≈ 17,98, tức tối đa 17 tấm (số tự tính).
Số tấm tối thiểu làm tròn lên, vì chuỗi ít tấm hơn cho Vmp dưới cận dưới. Số tấm tối đa làm tròn xuống, vì chuỗi nhiều tấm hơn cho điện áp vượt ngưỡng trên.
Kết quả và kiểm lại chuỗi 14 tấm
Chuỗi 6 đến 20 tấm giữ Vmp trong dải hoạt động và Voc dưới 1.100 V. Chuỗi 11 đến 17 tấm giữ Vmp trong dải đầy tải ở cả 70 °C và 5 °C (số tự tính).
Chuỗi 14 tấm có Vmp khoảng 526,4 V ở 70 °C và 622,8 V ở 5 °C, nằm trong dải đầy tải 410 V đến 800 V (số tự tính). Voc của chuỗi ở 5 °C khoảng 750,0 V, dưới điện áp vào tối đa 1.100 V (số tự tính). Voc ở 70 °C khoảng 633,9 V, cao hơn điện áp khởi động 200 V (số tự tính).
Hai chuỗi 14 tấm, mỗi chuỗi vào một MPPT, cho 28 tấm, tức 16,24 kWp (số tự tính).
Chuỗi quá ngắn và chuỗi quá dài
Chuỗi 8 tấm có Vmp khoảng 300,8 V ở 70 °C (số tự tính). Giá trị 300,8 V nằm trên cận dưới 200 V của dải hoạt động nhưng dưới cận dưới 410 V của dải đầy tải.
Chuỗi 18 tấm có Vmp khoảng 800,8 V ở 5 °C, vượt cận trên 800 V của dải đầy tải (số tự tính). Voc của chuỗi 18 tấm ở 5 °C khoảng 964,3 V, vẫn dưới 1.100 V (số tự tính).
Hai chuỗi này vẫn nằm trong dải hoạt động, nên biến tần vẫn bám MPP. Ở những giờ Vmp ra ngoài dải đầy tải, biến tần không còn phát được công suất định mức.[5]
9. Lưu ý khi thiết kế hệ thống theo dải điện áp MPPT ở Việt Nam
Ví dụ ở mục 8 dùng nhiệt độ giả định, còn thiết kế thật cần số liệu của công trình và thông số của đúng thiết bị.
Dùng nhiệt độ thực của công trình
Phép kiểm cận dưới dùng nhiệt độ cao trung bình của địa điểm, còn phép kiểm cận trên dùng nhiệt độ thấp kỷ lục.[4] NOCT và hệ số nhiệt phần trăm trên datasheet tấm pin được dùng để tìm mức điện áp nhỏ nhất và lớn nhất.[4]
Điều kiện vận hành xấu nhất thường quyết định kích thước dàn pin.[11] Với mái lắp sát, nhiệt độ tế bào lúc nóng nhất cần cộng thêm phần nóng do kiểu lắp, như nêu ở mục 4.[15]
Đọc datasheet tiếng Việt
Datasheet tiếng Việt của một dòng biến tần 25 kW đến 50 kW ghi "Dải điện áp MPPT 200-1000 V" và "Điện áp khởi động 180 V". Cùng datasheet ghi "Điện áp đầu vào tối đa 1100 V" và "Điện áp định mức 600 V".[19]
Trong datasheet này, điện áp khởi động 180 V thấp hơn cận dưới dải MPPT 200 V.[19] Nhãn "Dải điện áp MPPT" trên bản tiếng Việt tương ứng nhãn "MPPT voltage range" trên datasheet tiếng Anh của cùng hãng.[22]
Lỗi thiết kế thường gặp và hai cặp thông số dễ nhầm
Vmp dưới cận dưới dải MPPT là một trong những lỗi thiết kế thường gặp nhất.[16]
Dải điện áp vào DC và dải MPPT là hai thông số khác nhau. Một biến tần một pha 5 kW nhận điện áp vào 65 V đến 600 V, nhưng dải MPP chỉ từ 230 V đến 530 V.[23] Phép kiểm dải MPPT dùng Vmp, còn Voc dùng cho điện áp khởi động và điện áp vào tối đa.[4]
Dòng điện và số chuỗi là phép kiểm riêng
Dải MPPT chỉ giới hạn điện áp. Dòng điện vào tối đa được quy định riêng cho từng đầu vào khi biến tần có các đầu vào độc lập.[5] Biến tần 15 kW ở mục 8 nhận 30 A mỗi MPPT khi nối hai chuỗi và 20 A khi nối một chuỗi.[2]
Các chủ đề Dòng điện đầu vào tối đa mỗi MPPT, Số chuỗi PV trên mỗi MPPT và Số bộ MPPT nằm ở các bài riêng trong loạt thuật ngữ. Dòng ngắn mạch của tấm pin được giải thích ở bài dòng ngắn mạch Isc.
10. Câu hỏi thường gặp về dải điện áp MPPT
Q1MPPT trong inverter là gì và liên quan gì đến dải điện áp MPPT?
Q2Dải điện áp MPPT rộng có lợi gì khi ghép chuỗi?
Dải điện áp MPPT rộng cho nhiều lựa chọn số tấm trong một chuỗi. Với tấm pin ở mục 8, dải 200 V đến 1.000 V cho 6 đến 20 tấm (số tự tính). Dải 410 V đến 800 V chỉ cho 11 đến 17 tấm (số tự tính).
Q3MPPT và string khác nhau như thế nào?
Q4Các MPPT trong cùng một biến tần có dải điện áp riêng không?
Q5Bộ sạc MPPT 60A có dải điện áp MPPT giống biến tần nối lưới không?
Bộ sạc MPPT 60 A cho ắc quy 12 V, 24 V và 48 V đặt ngưỡng điện áp PV theo điện áp ắc quy. Điện áp PV phải vượt điện áp ắc quy cộng 5 V để bộ sạc khởi động, sau đó tối thiểu bằng điện áp ắc quy cộng 1 V. Điện áp PV tối đa tuyệt đối là 150 V ở điều kiện lạnh nhất, và 145 V khi khởi động và làm việc.[24]
Q6Biến tần vi mô có cần tính số tấm theo dải MPPT không?
Q7Hiệu suất MPPT có giống nhau ở mọi điểm trong dải không?
Hiệu suất bám MPP của biến tần nối lưới được đo theo quy trình của IEC 62891 và EN 50530, xét cả trạng thái tĩnh lẫn động.[17][25] Một chứng nhận thử EN 50530 năm 2015 đo hiệu suất MPPT tĩnh của một biến tần nối lưới tại 580 V và 850 V. Ở 100 % công suất, với tấm silicon tinh thể, hiệu suất đạt 98,60 % tại 580 V và 99,95 % tại 850 V.[26]
Q8Nhiệt độ tế bào 5 °C có phải giá trị bắt buộc khi kiểm cận trên dải MPPT không?
Nhiệt độ tế bào 5 °C ở mục 8 chỉ là giả định minh họa. Phép kiểm cận trên dùng nhiệt độ thấp kỷ lục của chính địa điểm lắp đặt.[4]
Q9Điện áp làm việc lớn nhất trên datasheet khác cận trên dải MPPT ở đâu?
Điện áp làm việc lớn nhất (maximum operating voltage, Uopmax) là điện áp cao nhất tại đó biến tần còn phát được công suất định mức. Uopmax dùng thay cho Umppmax ở biến tần không làm việc theo chế độ bám MPP.[5]
Q10Khi cận trên dải MPPT bằng điện áp vào tối đa, ngưỡng nào quyết định số tấm tối đa?
Một biến tần 3,6 kW đến 4 kW có cận trên dải MPPT và điện áp vào tối đa cùng bằng 550 V.[22] Với tấm pin ở mục 8, cận trên dải MPPT cho tối đa 12 tấm, còn phép kiểm Voc lúc lạnh chỉ cho 10 tấm (số tự tính). Số tấm tối đa của chuỗi là 10 tấm, do phép kiểm Voc quyết định (số tự tính).
11. Việt Nam Solar và danh sách cửa hàng
Việt Nam Solar là nhà phân phối chính hãng hơn 20 thương hiệu điện mặt trời hàng đầu thế giới. Công ty hoạt động từ năm 2018, giữ vai trò tổng thầu EPC và đơn vị ESCO cho nhiều dự án. Đội ngũ kỹ thuật tư vấn chọn biến tần và số tấm mỗi chuỗi theo dải điện áp MPPT của từng dự án. Khách hàng được hỗ trợ khảo sát tận nơi, thiết kế và lắp đặt trọn gói. Hệ thống cửa hàng trải ba miền giúp khách hàng xem sản phẩm thật và nhận báo giá nhanh.
Thông tin chi nhánh lấy theo danh sách cửa hàng của Việt Nam Solar.[27]
Tài liệu tham khảo từ nguồn quốc tế
- 1King, D. L., Gonzalez, S., Galbraith, G. M., & Boyson, W. E. (2007). Performance Model for Grid-Connected Photovoltaic Inverters, SAND2007-5036. Sandia National Laboratories.
- 2Huawei Digital Power. (n.d.). SUN2000-12/15/17/20/25K-MB0 Specs. Huawei Smart PV.
- 3Jinko Solar. (n.d.). Tiger Neo N-type 72HL4-(V) 565 to 585 Watt datasheet, JKM565-585N-72HL4-(V)-F3-EN. Jinko Solar.
- 4Pennsylvania State University. (n.d.). Stringing PV inverter, AE 868. Penn State course materials.
- 5CENELEC. (2021). EN 50524:2021 Data sheet for photovoltaic inverters, bản mẫu SIST EN 50524:2021. iTeh Standards.
- 6Honsberg, C., & Bowden, S. (n.d.). Fill Factor. PVEducation.
- 7DNV. (n.d.). SolarFarmer Calculation Reference v1.2, Inverter. DNV.
- 8Pennsylvania State University. (n.d.). Interpreting inverter datasheet and main parameters, AE 868. Penn State course materials.
- 9Hoymiles Power Electronics. (2024). Datasheet HMS-1600, 1800, 2000-4T, EU, V202402. Hoymiles.
- 10Sandia National Laboratories. (n.d.). Sandia PV Array Performance Model. PV Performance Modeling Collaborative.
- 11King, D. L., Kratochvil, J. A., & Boyson, W. E. (1997). Temperature coefficients for PV modules and arrays, measurement methods, difficulties, and results. Sandia National Laboratories.
- 12Sungrow Power Supply. (2024). SG125CX-P2 Datasheet, Version 6. Sungrow.
- 13GoodWe Technologies. (2025). ET G2 Series Datasheet AU, GoodWe-Single page-20250808-AU-V2.1. GoodWe Australia.
- 14Honsberg, C., & Bowden, S. (n.d.). Effect of Temperature. PVEducation.
- 15Honsberg, C., & Bowden, S. (n.d.). Nominal Operating Cell Temperature. PVEducation.
- 16DNV. (n.d.). SolarFarmer Calculation Reference v1.1, Minimum DC Voltage. DNV.
- 17International Electrotechnical Commission. (2020). IEC 62891:2020 Maximum power point tracking efficiency of grid connected photovoltaic inverters, Edition 1.0, bản xem trước. IEC, VDE Verlag.
- 18DNV. (n.d.). SolarFarmer Calculation Reference v1.1, Maximum DC Voltage. DNV.
- 19Ginlong Technologies. (2024). Solis S5-GC(25-50)K datasheet, bản tiếng Việt V1.7. Solis.
- 20SMA Solar Technology AG. (n.d.). Technical data, Sunny Boy 5.0 / 6.0 (SBxx-1AV-41). SMA eManual.
- 21GoodWe Technologies. (2025). DNS G3 Series Datasheet, GoodWe-Single page-20250627-EN-V2.0. GoodWe.
- 22Ginlong Technologies. (2024). Solis S6-GR1P(3.6-4)K-S Datasheet V1.7. Solis.
- 23Fronius International. (n.d.). Fronius Primo GEN24 5.0 technical data. Fronius Help Center.
- 24Victron Energy. (n.d.). SmartSolar MPPT 150/60 up to 250/70 manual, Technical specifications. Victron Energy.
- 25VDE Verlag. (2013). DIN EN 50530 (VDE 0126-12):2013-12, product page with scope. VDE Verlag GmbH.
- 26Bureau Veritas Consumer Products Services Germany. (2015). Certificate U15-0132, PRO-33.0-TL-OUTD, IEC 61683 and EN 50530. FIMER.
- 27Việt Nam Solar. (n.d.). Danh sách cửa hàng và hệ thống chi nhánh. Công ty TNHH Việt Nam Solar.
Bài viết do đội ngũ 50 kỹ sư của Công ty TNHH Việt Nam Solar biên soạn và kiểm duyệt. Công ty hoạt động liên tục trong lĩnh vực điện mặt trời từ năm 2018, đã khảo sát, thiết kế và thi công hàng nghìn công trình trên cả nước, đồng thời là nhà phân phối chính hãng hơn 20 thương hiệu biến tần, tấm pin và pin lưu trữ. Mọi kỹ sư tham gia biên soạn đều nắm chứng chỉ hành nghề về điện và xây dựng do cơ quan quản lý Nhà nước cấp.
Việt Nam Solar hoạt động với đầy đủ tư cách pháp nhân, gồm Giấy phép hoạt động điện lực số 175/GP-SCT do Sở Công Thương cấp, Giấy phép năng lực hoạt động xây dựng HCM-00076550 công bố trên cổng thông tin Bộ Xây dựng, cùng nhãn hiệu độc quyền số 604703 do Cục Sở hữu trí tuệ cấp văn bằng bảo hộ. Công ty duy trì ba chứng nhận hệ thống quản lý còn hiệu lực gồm ISO 9001:2015, ISO 14001:2018 và ISO 45001:2018, trạng thái hiệu lực xác minh trên IAF CertSearch.
Mọi số liệu kỹ thuật, thông tin pháp lý và mốc thời gian nêu trong bài đều được đối chiếu với hồ sơ chính hãng của nhà sản xuất và văn bản pháp luật hiện hành trước khi xuất bản, để nội dung công bố có thể kiểm chứng độc lập.
