Wiki, Thuật Ngữ Solar

Input voltage – Điện Áp Đầu Vào Là Gì?

Đăng vào bởi Việt Nam Solar News

TikTokFacebookYouTubeLinkedInXInstagramThreads

Điện áp đầu vào: Voc, Vmp & dải MPPT

Điện áp đầu vào (VDC) là gì?

Voc và Vmp là gì?

Nối tiếp và song song

Yếu tố ảnh hưởng điện áp đầu vào

Hệ số nhiệt điện áp

Điện áp hệ thống tối đa

Dải điện áp MPPT của biến tần

Thiết kế số tấm nối tiếp

Điện áp hệ hybrid và off-grid

Câu hỏi thường gặp về điện áp đầu vào

Việt Nam Solar & danh sách cửa hàng

Điện áp đầu vào: Voc, Vmp & dải MPPTĐiện áp đầu vào (VDC) là gì?Voc và Vmp là gì?Nối tiếp và song songYếu tố ảnh hưởng điện áp đầu vàoHệ số nhiệt điện ápĐiện áp hệ thống tối đaDải điện áp MPPT của biến tầnThiết kế số tấm nối tiếpĐiện áp hệ hybrid và off-gridCâu hỏi thường gặp về điện áp đầu vàoViệt Nam Solar & danh sách cửa hàng

Xem mục lục
1Điện áp đầu vào là gì2Voc và Vmp là gì3Nối tiếp và song song trong dàn pin4Yếu tố ảnh hưởng điện áp đầu vào5Hệ số nhiệt điện áp6Điện áp hệ thống tối đa7Dải điện áp MPPT của biến tần8Cách thiết kế số tấm nối tiếp9Điện áp trong hệ hybrid và off-grid10Câu hỏi thường gặp11Việt Nam Solar và danh sách cửa hàng

Điện áp đầu vào là điện áp một chiều mà dàn tấm pin đưa vào biến tần, hình thành từ điện áp hở mạch Voc và điện áp tại điểm công suất cực đại Vmp của các tấm nối tiếp trong chuỗi.[7] Voc là điện áp lớn nhất của tấm pin khi dòng điện bằng 0, còn Vmp luôn thấp hơn Voc và xấp xỉ 0,9 lần Voc.[1][2]

Khi ghép nối tiếp, điện áp các tấm cộng dồn còn dòng điện giữ nguyên bằng dòng một tấm.[3] Khi ghép song song, dòng điện cộng dồn còn điện áp giữ nguyên bằng điện áp một tấm, và với tế bào silic thương mại, mỗi cell cho khoảng 0,69 V nên điện áp của cả tấm pin phụ thuộc trực tiếp vào số cell nối tiếp bên trong.[1][3]

Biến tần quy định một ngưỡng điện áp một chiều tối đa và một dải điện áp MPPT để bám điểm công suất cực đại.[8][7] Dựa trên hai mốc Voc và Vmp, anh chị tính được số tấm tối đa và tối thiểu có thể nối tiếp trong một chuỗi theo đúng chuẩn IEC.[7][8][11]

Hệ số nhiệt Voc≈ -2,2 mV/°C[5]
Điện áp tại PmaxVmp ≈ 0,9 Voc[2]
Điện áp hệ tối đa1000 / 1500 Vdc[7]
Đấu nối tiếpCộng điện áp[3]
Điện áp đầu vào, hay điện áp một chiều (VDC) mà dàn pin đưa vào biến tần, cho biết mức điện áp DC dàn pin tạo ra, dựa trên hai thông số Voc và Vmp của từng tấm.[1][2] Đây chính là thông số input voltage của biến tần: điện áp đầu vào tăng khi trời lạnh, giảm khi trời nóng và bị giới hạn bởi điện áp tối đa của biến tần cùng dải MPPT.[5][7][8] Bài viết giải thích ý nghĩa thông số VDC, vai trò của điện áp một chiều trong điện mặt trời, cách tính điện áp chuỗi và cách chọn đúng số tấm pin nối tiếp theo chuẩn IEC.[3][11]

1. Điện áp đầu vào (VDC) trong hệ thống điện mặt trời là gì? Định nghĩa

Điện áp đầu vào là điện áp một chiều tại ngõ vào của biến tần, do dàn tấm pin tạo ra trước khi được nghịch lưu thành điện xoay chiều.[7] Giá trị này phụ thuộc số tấm pin đấu nối tiếp trong chuỗi, vì điện áp hở mạch của cả chuỗi bằng điện áp hở mạch một tấm nhân với số tấm nối tiếp.[7] Biến tần chỉ hoạt động an toàn và hiệu quả khi điện áp đầu vào nằm trong giới hạn thiết kế của nó.[7][8] Đây là thông số đầu tiên anh chị cần nắm khi tìm hiểu cách ghép nối một dàn pin.[7]

Định nghĩa điện áp đầu vào DC

Điện áp đầu vào là điện áp một chiều mà dàn pin đưa tới biến tần trước khi nghịch lưu thành điện xoay chiều.[7] Đây là thông số DC, tách biệt với điện áp AC phía sau biến tần.[7] Tài liệu kỹ thuật của NREL xếp điện áp đầu vào vào nhóm thông số an toàn cơ bản của hệ pin mặt trời một chiều.[7]

Điện áp đầu vào phụ thuộc số tấm nối tiếp

Một chuỗi pin gồm nhiều tấm đấu nối tiếp với nhau.[7] Điện áp hở mạch của cả chuỗi bằng điện áp hở mạch một tấm nhân với số tấm trong chuỗi.[7] Càng nhiều tấm nối tiếp, điện áp đầu vào càng cao.[7] Đây là cơ sở để anh chị tính số tấm tối đa cho phép trong một chuỗi.[7]

Vì sao cần kiểm soát điện áp đầu vào

Biến tần có giới hạn điện áp một chiều tối đa và một dải điện áp bám công suất cực đại.[8][7] Điện áp đầu vào vượt ngưỡng tối đa có thể gây hỏng thiết bị hoặc mất an toàn.[7] Tiêu chuẩn IEC 62548-1 quy định các yêu cầu thiết kế liên quan đến điện áp của dàn pin.[11] Vì vậy việc tính đúng điện áp đầu vào là bước bắt buộc trước khi lắp đặt.[7][11]

Điện áp đầu vào VDC trong hệ thống điện mặt trời là gì

2. Voc và Vmp là hai thông số điện áp cốt lõi của tấm pin Thông số

Voc và Vmp là hai thông số điện áp quan trọng nhất trên datasheet tấm pin.[1][2] Voc, điện áp hở mạch, là điện áp lớn nhất đo được khi dòng điện bằng 0.[1] Vmp, điện áp tại điểm công suất cực đại, luôn thấp hơn Voc và xấp xỉ 0,9 lần Voc.[2] Tế bào silic chất lượng cao có Voc tới khoảng 0,764 V, còn tế bào silic thương mại phổ biến quanh mức 0,69 V mỗi cell.[1] Hai con số này quyết định điện áp của cả tấm pin và cả chuỗi.[1][3]

Voc là điện áp hở mạch của tấm pin

Voc là điện áp đo được giữa hai cực của tấm pin khi không nối tải, tức dòng điện bằng 0.[1] Đây là điện áp cao nhất mà tấm pin có thể đạt tới.[1] Trị số Voc được ghi trên datasheet của từng tấm pin ở điều kiện thử nghiệm chuẩn.[1] Anh chị dùng Voc để tính điện áp tối đa của một chuỗi khi trời lạnh.[1][7]

Vmp là điện áp tại công suất cực đại

Vmp là điện áp của tấm pin tại thời điểm công suất phát ra lớn nhất.[2] Giá trị này luôn thấp hơn Voc vì lúc đó tấm pin đang cấp dòng điện ra mạch ngoài.[2] Ước lượng nhanh thường dùng là Vmp xấp xỉ 0,9 lần Voc.[2] Biến tần cần điện áp hoạt động thực tế của dàn pin nằm quanh mức Vmp chứ không phải Voc.[2][8]

Điện áp thực tế của tế bào silicon

Tế bào silic đơn tinh thể chất lượng cao có thể đạt Voc khoảng 0,764 V trong điều kiện thử nghiệm một mặt trời với phổ AM1.5.[1] Tế bào silic thương mại phổ biến có Voc thấp hơn, quanh mức 0,69 V mỗi cell.[1] Điện áp của cả tấm pin bằng điện áp một cell nhân với số cell nối tiếp bên trong.[1][3] Con số cụ thể cho từng dòng sản phẩm luôn nằm trong datasheet của nhà sản xuất.[1]

Voc và Vmp là hai thông số điện áp cốt lõi của tấm pin

3. Nối tiếp và song song thì điện áp cộng dồn thế nào Đấu nối

Trong một dàn pin, tấm pin có thể đấu nối tiếp, song song hoặc kết hợp cả hai.[3] Khi đấu nối tiếp, điện áp các tấm cộng dồn còn dòng điện giữ nguyên bằng dòng một tấm, khi đấu song song thì ngược lại.[3] Điện áp hở mạch của một tấm bằng điện áp một cell nhân với số cell nối tiếp bên trong, ví dụ 36 cell nối tiếp cho ra khoảng 21 V.[3] Module dân dụng và công nghiệp phổ biến dùng 60 cell hoặc 72 cell, có thêm phiên bản half-cut 144 nửa cell cho điện áp tương đương module 72 cell.[4][13]

Đấu nối tiếp làm điện áp cộng dồn

Khi các tấm pin đấu nối tiếp, điện áp của từng tấm cộng lại với nhau.[3] Dòng điện của cả chuỗi giữ nguyên, bằng dòng điện của một tấm.[3] Điện áp hở mạch của cả chuỗi bằng Voc một tấm nhân với số tấm nối tiếp.[3] Đây là cách phổ biến nhất để tạo đủ điện áp đầu vào cho biến tần.[3][7]

Đấu song song làm dòng điện cộng dồn

Khi các tấm pin đấu song song, dòng điện của từng tấm cộng lại với nhau.[3] Điện áp của cả nhánh song song giữ nguyên, bằng điện áp một tấm.[3] Cách đấu này thường dùng khi cần tăng dòng điện mà không muốn tăng điện áp.[3] Nhiều hệ thống kết hợp cả nối tiếp và song song để cân bằng cả hai đại lượng.[3]

Ví dụ tính điện áp từ số cell

Điện áp hở mạch của một tấm pin bằng điện áp một cell nhân với số cell nối tiếp bên trong tấm.[3] Với 36 cell nối tiếp, mỗi cell khoảng 0,58 V, tấm pin cho ra Voc xấp xỉ 21 V.[3] Cách tính này áp dụng tương tự cho module 60 cell hay 72 cell hiện đại.[3][4] Số Voc và Vmp chính xác của từng dòng sản phẩm luôn nằm trong datasheet của hãng.[3]

Module 60, 72 cell và công nghệ half-cut

Module dân dụng phổ biến dùng 60 cell nối tiếp, còn module công nghiệp thường dùng 72 cell.[4] Mỗi module thường có 3 diode bypass để bảo vệ khi một phần tấm bị che bóng.[4] Công nghệ half-cut cắt đôi cell thành 144 nửa cell, cho điện áp tương đương module 72 cell nguyên bản.[13] Vì Voc không đổi nhiều giữa hai kiểu cell, anh chị vẫn tính điện áp đầu vào theo số cell nối tiếp tương đương.[4][13]

Nối tiếp và song song thì điện áp cộng dồn thế nào

4. Yếu tố ảnh hưởng đến điện áp đầu vào của tấm pin năng lượng mặt trời Yếu tố

Điện áp đầu vào của một chuỗi pin chịu ảnh hưởng từ nhiều yếu tố khác nhau.[3][4][6] Yếu tố lớn nhất là số cell nối tiếp bên trong mỗi tấm và số tấm nối tiếp trong chuỗi, vì điện áp cộng dồn theo đúng tỷ lệ này.[3][4] Cường độ bức xạ tác động chủ yếu lên dòng điện, còn điện áp chỉ tăng theo hàm logarit rất chậm, gấp đôi ánh sáng chỉ làm Voc tăng thêm khoảng 18 mV.[6] Nhiệt độ tế bào cũng ảnh hưởng mạnh đến điện áp, sẽ được trình bày riêng ở phần sau.[5]

Số cell nối tiếp quyết định điện áp tấm

Điện áp hở mạch của một tấm pin bằng điện áp mỗi cell nhân với số cell đấu nối tiếp bên trong.[3] Tấm pin càng nhiều cell nối tiếp thì Voc càng cao.[3][4] Đây là yếu tố cố định, chỉ thay đổi khi anh chị chọn dòng sản phẩm khác.[4] Vì vậy mỗi dòng module có một mức điện áp đặc trưng riêng.[3][4]

Cường độ bức xạ ảnh hưởng nhẹ đến điện áp

Cường độ ánh sáng tác động mạnh lên dòng điện của tấm pin gần như theo quan hệ tuyến tính.[6] Điện áp lại phản ứng rất yếu với ánh sáng, tăng theo hàm logarit.[6] Khi cường độ ánh sáng tăng gấp đôi, Voc chỉ tăng thêm khoảng 18 mV.[6] Vì vậy điện áp đầu vào khá ổn định suốt các thời điểm nắng trong ngày.[6]

Công nghệ tế bào và cấu hình module

Công nghệ tế bào silic và cách sắp xếp cell trong module quyết định điện áp danh nghĩa của từng tấm.[4] Module half-cut chia nhỏ cell nhưng vẫn giữ nguyên số lượng cell nối tiếp về mặt điện áp.[13] Vì vậy điện áp của module half-cut tương đương module nguyên cell cùng số lượng.[13][4] Anh chị nên tra đúng datasheet của từng dòng sản phẩm thay vì áp dụng một con số chung.[4]

Yếu tố ảnh hưởng đến điện áp đầu vào của tấm pin năng lượng mặt trời

5. Hệ số nhiệt điện áp và lý do trời lạnh điện áp tăng Nhiệt độ

Trong ba thông số bị nhiệt độ chi phối, điện áp là thông số nhạy nhất.[5] Với tế bào silic, Voc giảm khoảng 2,2 mV mỗi độ C, còn dòng điện Isc chỉ tăng khoảng 0,06% mỗi độ C.[5] Công suất Pmax giảm khoảng 0,4% đến 0,5% mỗi độ C vì chịu ảnh hưởng từ điện áp.[5] Vì hệ số nhiệt mang dấu âm, trời lạnh điện áp lại tăng, module ở 65°C có thể mất khoảng 15% điện áp so với nhãn.[7] Đây là lý do NEC 690.7 yêu cầu tính Voc chuỗi ở nhiệt độ thấp nhất khu vực.[10][7]

Hệ số nhiệt của Voc theo mỗi độ C

Với tế bào silic, điện áp hở mạch Voc giảm khoảng 2,2 mV cho mỗi độ C nhiệt độ tăng thêm.[5] Đây là thông số bị nhiệt độ ảnh hưởng mạnh nhất trong ba đại lượng chính của tấm pin.[5] Dòng điện Isc gần như không đổi, chỉ tăng khoảng 0,06% mỗi độ C.[5] Công suất Pmax giảm khoảng 0,4% đến 0,5% mỗi độ C, chủ yếu do điện áp kéo xuống.[5]

Vì sao trời lạnh điện áp lại tăng cao

Hệ số nhiệt của điện áp mang dấu âm, nghĩa là nhiệt độ giảm thì điện áp tăng.[5] Vào sáng sớm hoặc ngày trời lạnh, Voc của dàn pin có thể cao hơn đáng kể so với mức ghi trên nhãn ở 25°C.[7] Ngược lại khi tấm pin nóng lên tới khoảng 65°C, điện áp có thể giảm khoảng 15% so với nhãn.[7] Đây là lý do điện áp đầu vào không cố định mà biến động theo thời tiết.[7][5]

Quy định tính Voc lạnh theo NEC 690.7

Tiêu chuẩn NEC 690.7 tại Mỹ yêu cầu tính điện áp hở mạch của chuỗi tại nhiệt độ thấp nhất từng ghi nhận ở khu vực lắp đặt.[10] Mục đích là đảm bảo điện áp chuỗi vào ngày lạnh nhất không vượt quá điện áp tối đa của biến tần và dây dẫn.[7][10] Đây là bước tính bắt buộc trong hồ sơ thiết kế hệ điện mặt trời.[7] Anh chị nên áp dụng nguyên tắc tương tự khi thiết kế tại Việt Nam.[7][10]

Hệ số nhiệt điện áp và lý do trời lạnh điện áp tăng

6. Điện áp hệ thống tối đa 1000V và 1500V theo chuẩn IEC Chuẩn IEC

Mỗi biến tần và mỗi dàn pin đều có một ngưỡng điện áp một chiều tối đa không được vượt qua.[7] Hệ dân dụng phổ biến ở ngưỡng khoảng 600 Vdc, hệ thương mại thường 1000 Vdc, còn hệ quy mô lớn có thể tới 1500 Vdc.[7] Yêu cầu thiết kế cho dàn pin được quy định trong tiêu chuẩn IEC 62548-1, còn yêu cầu an toàn cho từng module nằm trong tiêu chuẩn IEC 61730-1.[11][12] Anh chị cần chọn thiết bị và tính số tấm nối tiếp sao cho không vượt ngưỡng điện áp đã công bố.[7][11]

Ba mốc điện áp hệ thống phổ biến

Hệ điện mặt trời dân dụng thường thiết kế ở ngưỡng điện áp một chiều tối đa khoảng 600 Vdc.[7] Hệ thương mại phổ biến ở mức 1000 Vdc.[7] Hệ điện mặt trời quy mô lớn có thể thiết kế tới 1500 Vdc.[7] Điện áp càng cao thì dòng điện càng thấp, giúp giảm tiết diện dây và tổn hao truyền tải.[7]

Chuẩn IEC 62548-1 về thiết kế dàn pin

IEC 62548-1:2023 quy định các yêu cầu thiết kế cho dàn tấm pin quang điện.[11] Tiêu chuẩn này bao trùm cách chọn dây dẫn, thiết bị bảo vệ, đóng cắt và nối đất cho hệ thống một chiều.[11] Điện áp hệ thống tối đa là một trong những thông số nền tảng mà tiêu chuẩn này yêu cầu tuân thủ.[11] Đây là căn cứ kỹ thuật quan trọng khi lập hồ sơ thiết kế.[11]

Chuẩn IEC 61730-1 về an toàn module

IEC 61730-1:2023 quy định yêu cầu về cấu tạo trong đánh giá an toàn của module quang điện.[12] Tiêu chuẩn này gắn với điện áp hệ thống mà module được chứng nhận có thể chịu được.[12] Mỗi module chỉ được phép vận hành trong đúng ngưỡng điện áp hệ thống đã chứng nhận.[12] Anh chị nên kiểm tra thông số này trên datasheet trước khi ghép chuỗi dài.[12][7]

Điện áp hệ thống tối đa 1000V và 1500V theo chuẩn IEC

7. Dải điện áp MPPT và cửa sổ làm việc của biến tần MPPT

Datasheet biến tần luôn công bố một nhóm thông số điện áp một chiều đi kèm nhau.[8] Điện áp một chiều tối đa là ngưỡng tuyệt đối không được vượt qua, còn dải điện áp MPPT là vùng biến tần bám điểm công suất cực đại hiệu quả.[8][7] Điện áp danh định là mức điện áp biến tần được tối ưu để vận hành.[8] Điện áp Vmp của dàn pin, tại điều kiện vận hành thực tế, cần nằm trong dải MPPT thay vì chỉ dưới ngưỡng tối đa.[8][2]

Bốn thông số điện áp trên datasheet biến tần

Datasheet biến tần thường liệt kê điện áp một chiều tối đa, điện áp MPPT nhỏ nhất, điện áp MPPT lớn nhất và điện áp danh định.[8] Điện áp một chiều tối đa là ngưỡng an toàn tuyệt đối của thiết bị.[8] Dải MPPT là vùng biến tần dò tìm điểm công suất cực đại của dàn pin.[8] Điện áp danh định là mức biến tần vận hành tối ưu nhất.[8]

Vì sao Vmp dàn phải nằm trong dải MPPT

Biến tần chỉ bám đúng điểm công suất cực đại khi điện áp thực tế của dàn pin nằm trong dải MPPT đã công bố.[8] Vmp của dàn pin thay đổi theo nhiệt độ trong ngày nên cần có biên độ dự phòng ở cả hai đầu dải.[8][2] Nếu Vmp rơi ra ngoài dải MPPT, biến tần khó dò đúng điểm công suất tối ưu.[8] Đây là lý do thiết kế chuỗi luôn xét cả điều kiện nóng lẫn lạnh.[8][5]

Hệ quả khi điện áp lệch khỏi dải MPPT

Khi điện áp dàn pin vượt quá điện áp một chiều tối đa, biến tần có thể ngắt bảo vệ hoặc hư hỏng.[8][7] Khi điện áp dàn pin thấp hơn mức MPPT tối thiểu, biến tần không thể dò đúng điểm công suất cực đại.[8] Cả hai tình huống đều làm giảm hiệu quả khai thác của hệ thống.[8] Vì vậy chọn đúng số tấm nối tiếp theo dải MPPT là bước thiết kế bắt buộc.[8][7]

Dải điện áp MPPT và cửa sổ làm việc của biến tần

8. Cách thiết kế số tấm nối tiếp trong một chuỗi Thiết kế

Thiết kế số tấm nối tiếp trong một chuỗi, hay string sizing, dựa trên hai giới hạn điện áp đối nghịch nhau.[7][8] Giới hạn trên là Voc của chuỗi tại nhiệt độ thấp nhất trong khu vực, không được vượt điện áp một chiều tối đa của biến tần.[7][10] Giới hạn dưới là Vmp của chuỗi tại nhiệt độ cao nhất, phải vẫn lớn hơn hoặc bằng mức MPPT tối thiểu.[7][8] Số tấm tối đa tính bằng điện áp tối đa của biến tần chia cho Voc đã hiệu chỉnh theo nhiệt độ lạnh, số tấm tối thiểu tính tương tự với Vmp và nhiệt độ nóng.[7][8]

Giới hạn trên từ Voc và nhiệt độ lạnh

Số tấm tối đa trong một chuỗi bị giới hạn bởi điện áp một chiều tối đa của biến tần.[8][7] Voc của chuỗi phải được tính tại nhiệt độ thấp nhất có thể xảy ra ở khu vực lắp đặt, theo đúng NEC 690.7.[10][7] Vì trời lạnh làm điện áp tăng, bỏ qua bước hiệu chỉnh này dễ khiến chuỗi vượt ngưỡng an toàn.[5][7] Đây là giới hạn quan trọng nhất khi tính string sizing.[7][8]

Giới hạn dưới từ Vmp và nhiệt độ nóng

Số tấm tối thiểu trong một chuỗi bị giới hạn bởi mức điện áp MPPT thấp nhất của biến tần.[8] Vmp của chuỗi cần được tính tại nhiệt độ cao nhất trong ngày nắng nóng, vì nhiệt độ cao làm điện áp giảm.[5][7] Nếu chuỗi có quá ít tấm, Vmp lúc nóng có thể tụt xuống dưới mức MPPT tối thiểu.[8] Khi đó biến tần mất khả năng bám điểm công suất cực đại.[8]

Quy trình tính số tấm nối tiếp thực tế

Anh chị bắt đầu từ thông số Voc và Vmp của tấm pin ở điều kiện chuẩn trên datasheet.[1][2] Tiếp theo hiệu chỉnh hai giá trị này theo nhiệt độ thấp nhất và cao nhất của khu vực lắp đặt.[5][7] Sau đó đối chiếu với điện áp một chiều tối đa và dải MPPT của biến tần đã chọn.[8][7] Số tấm nối tiếp cuối cùng phải nằm trong khoảng giữa giới hạn trên và giới hạn dưới.[7][8]

Cách thiết kế số tấm nối tiếp trong một chuỗi

9. Điện áp đầu vào trong hệ hybrid và off-grid dùng bộ điều khiển sạc Hybrid

Hệ hybrid và off-grid dùng bộ điều khiển sạc để đưa điện từ dàn pin vào pin lưu trữ.[9] Bộ điều khiển sạc MPPT dùng mạch giảm áp để hạ điện áp một chiều cao của dàn pin xuống đúng điện áp của bộ pin, phổ biến ở các mức 12V, 24V hoặc 48V.[9] Nhờ vậy, dàn pin trong hệ off-grid có thể thiết kế điện áp đầu vào cao hơn điện áp pin khá nhiều mà vẫn sạc được an toàn.[9] Cách vận hành này khác với biến tần hòa lưới, vốn bám trực tiếp điện áp Vmp của dàn pin trong dải MPPT.[9][8]

Bộ điều khiển sạc MPPT trong hệ off-grid

Hệ off-grid và hybrid dùng bộ điều khiển sạc để quản lý dòng điện từ dàn pin vào pin lưu trữ.[9] Loại bộ điều khiển sạc MPPT dò điểm công suất cực đại của dàn pin tương tự nguyên lý của biến tần hòa lưới.[9] Bên trong bộ điều khiển sạc có mạch điện tử công suất để đổi điện áp.[9] Đây là thiết bị trung gian bắt buộc giữa dàn pin và bộ pin lưu trữ.[9]

Vì sao cần hạ áp xuống điện áp pin

Mạch giảm áp bên trong bộ điều khiển sạc MPPT hạ điện áp một chiều cao của dàn pin xuống đúng điện áp nạp của bộ pin.[9] Điện áp pin lưu trữ dân dụng phổ biến ở các mức 12V, 24V hoặc 48V.[9] Nhờ vậy dàn pin có thể thiết kế điện áp đầu vào cao hơn nhiều so với điện áp pin.[9] Cách làm này giúp giảm dòng điện chạy trong dây, từ đó giảm tổn hao và tiết diện dây cần dùng.[9]

Khác biệt so với biến tần hòa lưới

Biến tần hòa lưới bám trực tiếp điện áp Vmp của dàn pin trong dải MPPT để hòa vào lưới điện xoay chiều.[8] Bộ điều khiển sạc trong hệ off-grid lại hạ điện áp về đúng mức của bộ pin lưu trữ thay vì giữ nguyên dải rộng.[9] Vì vậy hai hệ có cách tính điện áp đầu vào khác nhau dù cùng dựa trên Voc và Vmp của tấm pin.[9][8] Anh chị cần xác định rõ loại hệ trước khi tính số tấm nối tiếp.[9][7]

Điện áp đầu vào trong hệ hybrid và off-grid dùng bộ điều khiển sạc

10. Câu hỏi thường gặp về điện áp đầu vào Hỏi đáp

Phần này tổng hợp các câu hỏi anh chị hay gặp về điện áp đầu vào của hệ điện mặt trời, bám sát định nghĩa kỹ thuật và số liệu đã kiểm chứng.[1][2][7][8] Điện áp đầu vào là điện áp một chiều của dàn pin đưa vào biến tần, hình thành từ Voc và Vmp của từng tấm nối tiếp, và thay đổi theo nhiệt độ.[1][2][5][7] Các câu trả lời dưới đây giúp anh chị phân biệt Voc với Vmp, hiểu vì sao trời lạnh điện áp tăng và biết cách chọn số tấm nối tiếp phù hợp.[2][5][7]
Q1Voc và Vmp khác nhau ở điểm nào?
Voc là điện áp hở mạch, tức điện áp lớn nhất của tấm pin khi dòng điện bằng 0.[1] Vmp là điện áp tại điểm công suất cực đại, luôn thấp hơn Voc và xấp xỉ 0,9 lần Voc.[2]
Q2Vì sao trời lạnh điện áp đầu vào lại tăng?
Hệ số nhiệt của điện áp mang dấu âm, với tế bào silic Voc giảm khoảng 2,2 mV mỗi độ C tăng thêm.[5] Vì vậy khi nhiệt độ giảm, điện áp lại tăng lên, module ở nhiệt độ thấp có thể vượt xa mức ghi trên nhãn ở 25°C.[5][7]
Q3Điện áp hệ thống tối đa của một hệ điện mặt trời là bao nhiêu?
Hệ dân dụng phổ biến thiết kế ở ngưỡng khoảng 600 Vdc.[7] Hệ thương mại thường ở mức 1000 Vdc, còn hệ quy mô lớn có thể lên tới 1500 Vdc theo tiêu chuẩn hiện hành.[7]
Q4Nên đấu nối tiếp hay song song các tấm pin?
Đấu nối tiếp giúp cộng dồn điện áp trong khi dòng điện giữ nguyên, thường dùng để đạt đủ điện áp đầu vào cho biến tần.[3] Đấu song song giúp cộng dồn dòng điện trong khi điện áp giữ nguyên, nhiều hệ kết hợp cả hai cách đấu để cân bằng thông số.[3]
Q5Dải điện áp MPPT trên datasheet biến tần nghĩa là gì?
Dải điện áp MPPT là khoảng điện áp mà biến tần có thể dò và bám điểm công suất cực đại của dàn pin.[8] Điện áp Vmp thực tế của dàn pin cần nằm trong dải này để biến tần khai thác hiệu quả nhất.[8][2]
Q6Vì sao cần tính Voc ở nhiệt độ thấp nhất khi thiết kế chuỗi?
Vì điện áp tăng khi trời lạnh, tính Voc ở mức nhiệt trung bình có thể khiến chuỗi vượt điện áp tối đa vào những ngày lạnh nhất.[5][7] Tiêu chuẩn NEC 690.7 yêu cầu dùng nhiệt độ thấp nhất từng ghi nhận tại khu vực lắp đặt để tính Voc chuỗi.[10]
Q7Số tấm nối tiếp tối đa và tối thiểu được tính như thế nào?
Số tấm tối đa được tính từ điện áp một chiều tối đa của biến tần chia cho Voc đã hiệu chỉnh theo nhiệt độ lạnh nhất.[7][8] Số tấm tối thiểu được tính từ mức MPPT tối thiểu chia cho Vmp đã hiệu chỉnh theo nhiệt độ nóng nhất.[7][8]
Q8Điện áp đầu vào trong hệ off-grid có giống hệ hòa lưới không?
Hệ hòa lưới dùng biến tần bám trực tiếp điện áp Vmp của dàn pin trong dải MPPT.[8] Hệ off-grid dùng bộ điều khiển sạc MPPT hạ điện áp dàn pin xuống đúng điện áp bộ pin lưu trữ, thường là 12V, 24V hoặc 48V.[9]
Q9VDC là gì? Ý nghĩa của thông số VDC trong điện mặt trời
VDC là điện áp một chiều (Volt DC), tức điện áp đầu vào mà dàn pin đưa vào biến tần.[7] Thông số điện áp VDC trong hệ thống năng lượng mặt trời cho biết dàn pin đang tạo ra bao nhiêu vôn một chiều, từ đó quyết định cách chọn biến tần và số tấm nối tiếp.[7][8]
Q10Input voltage là gì và input power là gì?
Input voltage là điện áp đầu vào, chính là điện áp một chiều VDC mà dàn pin cấp cho biến tần, còn input power là công suất đầu vào bằng điện áp nhân dòng điện.[7][8] Cả hai đều phải nằm trong giới hạn ghi trên datasheet của biến tần.[8]
Q11Điện áp hở mạch là gì? Điện áp hở mạch pin mặt trời là gì?
Điện áp hở mạch Voc là điện áp tấm pin năng lượng mặt trời lớn nhất khi hở mạch, lúc dòng điện bằng không.[1] Voc của cả chuỗi bằng Voc mỗi tấm nhân số tấm nối tiếp, là căn cứ để không vượt điện áp đầu vào tối đa của biến tần.[1][7]
Q12Điện áp một chiều trong hệ thống điện năng lượng mặt trời là gì?
Điện áp một chiều trong hệ thống điện năng lượng mặt trời là điện áp DC do dàn pin PV tạo ra trước khi được biến tần đổi sang điện xoay chiều.[7] Vai trò của VDC trong biến tần solar là quyết định biến tần có khởi động và bám công suất được hay không.[8]
Q13Điện áp đầu vào và điện áp đầu ra của biến tần khác nhau thế nào?
Điện áp đầu vào là điện áp một chiều từ dàn pin, còn điện áp đầu ra là điện áp xoay chiều mà biến tần NLMT phát ra để hòa lưới hoặc cấp cho tải.[7] Vì vậy thông số AC input là gì hay power input là gì đều thuộc nhóm thông số công suất, khác với nhóm thông số điện áp DC.[8]
Q14PV là gì trong năng lượng mặt trời và battery voltage là gì?
PV là viết tắt của photovoltaic, tức quang điện, chỉ tấm pin biến ánh sáng thành điện một chiều.[4] Battery voltage là gì thì đó là điện áp danh định của bộ pin lưu trữ, phổ biến ở mức 12V, 24V hoặc 48V trong hệ off-grid.[9]
Câu hỏi thường gặp về điện áp đầu vào

11. Việt Nam Solar và danh sách cửa hàng Nhà phân phối

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 đúng công suất PV theo nhu cầu điện và diện tích mái của anh chị. Anh chị được hỗ trợ khảo sát tận nơi, thiết kế và lắp đặt trọn gói theo công suất đã chọn. Hệ thống cửa hàng trải ba miền giúp anh chị xem sản phẩm thật và nhận báo giá nhanh.

Trụ sở chính tại TP.HCM

Văn phòng 188 ĐHT41, P. Đông Hưng Thuận, Q.12, TP.HCM. Kho hàng 2939 QL1A, P. Tân Thới Nhất, TP.HCM.Hotline 088.60.60.660

GọiChỉ đường

Chi nhánh miền Tây Cần Thơ

Showroom 41D Mậu Thân, P. Cái Khế, TP. Cần Thơ. Tổng kho Trạng Thọ A, P. Trung Nhứt, TP. Cần Thơ.Hotline 094.42.44.424

GọiChỉ đường

Kho và showroom tại Khánh Hòa

Kho và showroom Thôn Đông Dinh, Xã Diên Khánh, Khánh Hòa.Hotline 081.60.60.660

GọiChỉ đường
Hotline 088.60.60.660 · Email [email protected] · Danh sách cửa hàng Việt Nam Solar
Việt Nam Solar và danh sách cửa hàng
Anh chị cần tính đúng điện áp đầu vào và số tấm nối tiếp cho hệ điện mặt trời của mình? Đội ngũ kỹ sư Việt Nam Solar khảo sát, tính Voc, Vmp và chọn biến tần phù hợp với dải MPPT thực tế. Gọi hotline 088.60.60.660 hoặc truy cập vietnamsolar.vn để được hỗ trợ.
VNS

Biên soạn & Kiểm duyệtĐội ngũ kỹ sư Công ty TNHH Việt Nam Solar

Bài viết này được biên soạn và kiểm duyệt bởi đội ngũ 50 kỹ sư Công ty TNHH Việt Nam Solar, đơn vị đã triển khai hàng chục nghìn dự án điện mặt trời khắp Việt Nam kể từ năm 2016, phân phối chính hãng hơn 20 thương hiệu inverter, tấm pin và pin lưu trữ lithium hàng đầu thế giới. Toàn bộ kỹ sư của công ty đều có chứng chỉ hành nghề về điện và xây dựng được cơ quan Nhà nước cấp.Việt Nam Solar hoạt động với đầy đủ tư cách pháp nhân và năng lực hành nghề: 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 được công bố trên Cổng thông tin điện tử Bộ Xây dựng, cùng nhãn hiệu độc quyền VN-4-0604703 được Cục Sở hữu trí tuệ Việt Nam cấp văn bằng bảo hộ. Hệ thống quản lý của công ty đạt đồng thời ba chứng nhận quốc tế ISO 9001:2015 (Quản lý chất lượng), ISO 14001:2018 (Quản lý môi trường) và ISO 45001:2018 (An toàn & Sức khỏe nghề nghiệp), xác minh trên IAF CertSearch. Mọi thông tin pháp lý và số liệu trong bài đều được đối chiếu với văn bản pháp luật hiện hành trước khi xuất bản.

MST: 0315209693
Hotline: 088.60.60.660
Website: vietnamsolar.vn
LinkedIn

Tài liệu tham khảo từ nguồn quốc tế

  1. 1Honsberg, C., & Bowden, S. (n.d.). Open-circuit voltage (Voc). PVEducation, Arizona State University.
  2. 2Honsberg, C., & Bowden, S. (n.d.). Voltage at the maximum power point (Vmp). PVEducation, Arizona State University.
  3. 3Honsberg, C., & Bowden, S. (n.d.). Module circuit design. PVEducation, Arizona State University.
  4. 4Honsberg, C., & Bowden, S. (n.d.). Module structure. PVEducation, Arizona State University.
  5. 5Honsberg, C., & Bowden, S. (n.d.). Effect of temperature. PVEducation, Arizona State University.
  6. 6Honsberg, C., & Bowden, S. (n.d.). Effect of light intensity. PVEducation, Arizona State University.
  7. 7National Renewable Energy Laboratory. (2018). Solar Photovoltaic DC Systems: Basics and Safety (NREL/CP-5B00-68696).
  8. 8National Renewable Energy Laboratory. (n.d.). PV Inverter Datasheet – System Advisor Model (SAM).
  9. 9Victron Energy. (2014). Which solar charge controller: PWM or MPPT? https://www.victronenergy.com/upload/documents/Technical-Information-Which-solar-charge-controller-PWM-or-MPPT.pdf
  10. 10Penn State University. (n.d.). Voltage design (AE 868: Commercial Solar Electric Systems).
  11. 11International Electrotechnical Commission. (2023). IEC 62548-1:2023 Photovoltaic (PV) arrays – Part 1: Design requirements.
  12. 12International Electrotechnical Commission. (2023). IEC 61730-1:2023 PV module safety qualification – Part 1: Requirements for construction.
  13. 13Mittag, M., et al. (2019). The impact of half cells on module power and costs. 36th EU PVSEC, Fraunhofer ISE.
  14. 14Việt Nam Solar. (n.d.). Danh sách cửa hàng và hệ thống chi nhánh. Công ty TNHH Việt Nam Solar.

Việt Nam Solar News

Việt Nam Solar tự hào là một trong những nhà phân phối hàng đầu tại Việt Nam trong lĩnh vực năng lượng mặt trời. Hiện nay, chúng tôi là đối tác phân phối chính thức của hơn 20 thương hiệu hàng đầu thế giới, tiêu biểu như Huawei, BYD, Sigenergy, Panasonic, Risen, Solis, Pylontech cùng nhiều thương hiệu quốc tế uy tín khác. Được hơn 1.000 đối tác và 2.000 đơn vị lắp đặt trên toàn quốc tin tưởng lựa chọn, Việt Nam Solar không ngừng khẳng định vị thế trên thị trường bằng năng lực cung ứng mạnh mẽ, dịch vụ chuyên nghiệp và cam kết đồng hành lâu dài. Với đội ngũ hơn 50 kỹ sư giàu kinh nghiệm cùng hệ thống hơn 10 chi nhánh phủ khắp cả nước, Việt Nam Solar cam kết mang đến những giải pháp năng lượng sạch hiệu quả, an toàn và bền vững, đáp ứng tối ưu nhu cầu của khách hàng và đối tác trong hành trình hướng tới tương lai xanh. Cam kết của chúng tôi

“Chữ tín quý hơn vàng”. Việt Nam Solar vô cùng trân trọng sự tín nhiệm của Quý khách hàng. Chúng tôi đặt sự nghiệp của mình trong tay Quý vị bằng chất lượng, uy tín, tính chuyên nghiệp và giá cả cạnh tranh hàng đầu. Hãy tới và trải nghiệm!
CEO VIỆT NAM SOLAR