隨著太陽能系統(tǒng)在家庭和企業(yè)中的安裝和使用，分布式電源的理念已經(jīng)轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。而促使太陽能產(chǎn)能顯著增加的因素有很多，其中包括聯(lián)邦稅收優(yōu)惠政策、可再生能源激勵(lì)措施、廉價(jià)光伏(pV)太陽能電池組件、能源成本的直接和預(yù)期增長(zhǎng)以及對(duì)能源獨(dú)立日益強(qiáng)烈的渴望。

幾乎所有的住宅區(qū)、社區(qū)和輕型商用光伏/太陽能系統(tǒng)可分為以下三種類型，其中第一種最常見：

●并網(wǎng)型，能夠降低對(duì)設(shè)備依賴性并節(jié)約成本;

●離網(wǎng)型，能夠在不連接到電網(wǎng)的情況下供電;

●電網(wǎng)互動(dòng)型，即通常以電池組形式存在的連接型儲(chǔ)能系統(tǒng)，使用戶在享有離網(wǎng)獨(dú)立性帶來益處的同時(shí)還可獲得并網(wǎng)的益處。

電網(wǎng)互動(dòng)型系統(tǒng)尤其適用于以下情況：因各種原因?qū)е码娋W(wǎng)出現(xiàn)故障、電網(wǎng)電力不足或出現(xiàn)問題時(shí)，或使用可再生方式生成的儲(chǔ)存電能來“抵消”高昂的電網(wǎng)電力成本時(shí)。對(duì)電網(wǎng)穩(wěn)定性甚至可用性的關(guān)注程度比以往任何時(shí)候都要多，甚至在發(fā)達(dá)國(guó)家也是如此。因?yàn)闅v史性的暴風(fēng)雨、海嘯等其他足以改變?nèi)祟惿畹耐话l(fā)性災(zāi)害事件總是伴隨著愈加常見的限電、停電及其他斷電狀況，導(dǎo)致全球民眾都在擔(dān)憂電力供應(yīng)能否滿足不斷增長(zhǎng)的全球需求。

在某些地區(qū)，電網(wǎng)中接入了大量的可再生能源，而這些額外的“高峰需求”電力實(shí)際上會(huì)破壞依賴于較傳統(tǒng)且靈活性或“動(dòng)態(tài)性”較差電源的“負(fù)荷需求”電網(wǎng)的穩(wěn)定性—因?yàn)橐坏]有日照或風(fēng)吹，光伏陣列和渦輪機(jī)就會(huì)有效關(guān)閉，而高峰電力的缺失反過來會(huì)對(duì)無法持續(xù)滿足需求的彈性相對(duì)較差的電網(wǎng)帶來更高的需求。

基于這樣或那樣的原因，存儲(chǔ)可再生電力的好處因其自身的優(yōu)勢(shì)顯而易見。儲(chǔ)能可以抵消高峰時(shí)段的用電量，在斷電和緊急情況下提供離網(wǎng)獨(dú)立性，有助于提高電網(wǎng)的穩(wěn)定性，以確保可再生電力繼續(xù)維持其在能源結(jié)構(gòu)中重要而積極的地位。這就是為什么儲(chǔ)能系統(tǒng)在太陽能產(chǎn)品中增長(zhǎng)最快的原因，也是為什么業(yè)內(nèi)調(diào)查顯示，未來兩年，電池充電逆變器將使并網(wǎng)“串”逆變器黯然失色的原因(德國(guó)光伏雜志photonInternational2012)。

基本原理

迄今為止，最常見的光伏發(fā)電系統(tǒng)配置是在光伏組件陣列中增加一個(gè)并網(wǎng)(GT)逆變器。該逆變器可將直流電轉(zhuǎn)換成交流電，然后通過建筑物上的服務(wù)面板將電能輸送到電網(wǎng)中(見圖1)。電網(wǎng)的作用就如同電池，而電網(wǎng)上的可再生能源則用于集體消費(fèi)，這反過來也減少了其他發(fā)電源的使用。電池電網(wǎng)(grid-as-a-battery)真的是一個(gè)絕妙的理念，只要存在一天，并網(wǎng)逆變器就要按照UL1741的安全性要求來確保電網(wǎng)的供電。如果電網(wǎng)電力無法維持并網(wǎng)逆變器的運(yùn)行，則可用的光伏功率只能被閑置在屋頂，這樣，在電力中斷期間，使用光伏發(fā)電的家庭或企業(yè)可能會(huì)和其他人一樣也處于黑暗之中。

圖1：典型的并網(wǎng)逆變器設(shè)備連接。

電池(BB)逆變器系統(tǒng)無需電網(wǎng)即可運(yùn)行，主要用于使用離網(wǎng)型系統(tǒng)的家庭、企業(yè)和工業(yè)設(shè)施，如手機(jī)廣播塔等。智能型“電網(wǎng)/混合”逆變技術(shù)采用電池離網(wǎng)技術(shù)，能夠使用光伏、風(fēng)能、水電等其他可再生直流電源為電池充電，并將多余的電能出售給電網(wǎng)，這一點(diǎn)與將電網(wǎng)用作電池的并網(wǎng)裝置一樣(見圖2)。

圖2：典型的電網(wǎng)/混合系統(tǒng)。

對(duì)于那些尚未安裝太陽能系統(tǒng)但希望擁有備用電源的用戶來說，具有電池備份功能的電網(wǎng)/混合逆變器/充電器正是最佳之選。如果光伏可再生能源系統(tǒng)在停電期間可以一直供電直到電網(wǎng)恢復(fù)運(yùn)行，那么就可以將太陽能賣回給電網(wǎng)。

當(dāng)電網(wǎng)出現(xiàn)故障、完全無法使用且斷電時(shí)間持續(xù)數(shù)天甚至數(shù)周時(shí)，你只會(huì)盯著滿是光伏組件的屋頂感嘆，并無數(shù)次地抱怨為什么不從一開始就購(gòu)買一個(gè)電網(wǎng)/混合逆變器?而購(gòu)買并網(wǎng)系統(tǒng)的用戶在購(gòu)買時(shí)可能也還沒有意識(shí)到屋頂上沒有光伏電源所帶來的后果，當(dāng)然也許他們認(rèn)為這種事情永遠(yuǎn)不會(huì)發(fā)生在自己身上。最后還有一點(diǎn)就是在一開始他們可能不愿意在智能電網(wǎng)互動(dòng)型逆變器/充電器與電池上花費(fèi)額外開銷。

通過AC耦合添加儲(chǔ)能系統(tǒng)

擁有常見的并網(wǎng)逆變器和電網(wǎng)依賴型逆變器的用戶，可以使用AC耦合的方法來并網(wǎng)到電池備份逆變器系統(tǒng)。出于建筑物的臨界負(fù)荷考慮，AC耦合法通常需要添加一個(gè)負(fù)荷中心，該負(fù)荷中心由斷路器和電氣連接。這樣，并網(wǎng)逆變器和電池逆變器就可以在某一點(diǎn)進(jìn)行“耦合”，將其能量添加到負(fù)荷中。在電網(wǎng)供電的正常運(yùn)行模式下，電能從光伏陣列流經(jīng)并網(wǎng)逆變器到臨界負(fù)荷面板，而多余的電能則流經(jīng)負(fù)荷面板到達(dá)電池逆變器，最后到達(dá)電網(wǎng)(見圖3)。

圖3：電網(wǎng)供電時(shí)的電流路徑。

電網(wǎng)斷電后，電池逆變器會(huì)激活內(nèi)部轉(zhuǎn)換開關(guān)，促使其打開與電網(wǎng)的連接。這樣就可以阻止逆變器為電網(wǎng)上的其他家庭供電，同時(shí)還可切斷電源線的電量，保證施工人員不會(huì)觸電。電池逆變器還會(huì)為并網(wǎng)逆變器提供電源，使其保持聯(lián)網(wǎng)狀態(tài)，并將直流電轉(zhuǎn)換為交流電，用于臨界負(fù)荷(見圖4)。

圖4：電網(wǎng)斷電時(shí)的電流路徑。當(dāng)太陽落山后且光伏功率不再經(jīng)由并網(wǎng)逆變器流向負(fù)荷時(shí)，儲(chǔ)存在電池中的電力將開始輸送給臨界負(fù)荷面板，直到第二天早晨(見圖5)。

圖5：光伏與電網(wǎng)均斷電時(shí)源于電池逆變器的電流路徑。

當(dāng)?shù)诙焯柹饡r(shí)，系統(tǒng)恢復(fù)到圖3所示的功率流，而額外的能量則用于給電池充電。如果沒有多余的能量可用，則有必要通過關(guān)閉臨界負(fù)荷面板連接的設(shè)備進(jìn)行手動(dòng)甩負(fù)荷操作(放棄較不重要的臨界負(fù)荷，優(yōu)先考慮照明和制冷設(shè)備等最重要的臨界負(fù)荷)，直至電池完成充電。如果所有臨界負(fù)荷都是絕對(duì)必要的且無法進(jìn)行甩負(fù)荷操作，則可以在備份系統(tǒng)中增加一臺(tái)發(fā)電機(jī)，如此既可為電池充電又可滿足臨界負(fù)荷的需求。

有人可能會(huì)問：“為什么不直接使用發(fā)電機(jī)取代電池逆變器?”這可能是個(gè)可行的選擇，但在這樣做之前還需要考慮幾個(gè)重要的問題：

1.在建筑物所要求的電能負(fù)荷期間，發(fā)電機(jī)都要保持運(yùn)行狀態(tài)，可能一天需要運(yùn)行12小時(shí)~18小時(shí)。除了噪聲影響，許多低成本的發(fā)電機(jī)需要頻繁的維護(hù)，且在低功率輸出時(shí)效率低下。

2.舉個(gè)例子，如果電池備份系統(tǒng)上的發(fā)電機(jī)一天運(yùn)行幾個(gè)小時(shí)，那么較高效率意味著以一天一次或一周一次的頻率加滿5加侖油箱的不同。每當(dāng)極端天氣和其他突發(fā)事件發(fā)生后，我們總能在新聞?wù)掌鸵曨l中看到人們?cè)诩佑驼九耘牌痖L(zhǎng)隊(duì)，而即便如此也并不總能夠保證汽油的順利供應(yīng)。因?yàn)槿狈ψ銐虻碾娋W(wǎng)電力，很多加油站根本無法從儲(chǔ)油罐中抽吸出汽油!

3.在電池逆變器系統(tǒng)中增加發(fā)電機(jī)供電功能后，電池會(huì)大大延長(zhǎng)發(fā)電機(jī)的運(yùn)行時(shí)間—由于發(fā)電機(jī)無需全天候運(yùn)行，因此相同的燃料所能維持的運(yùn)行時(shí)間更長(zhǎng)。

典型的AC耦合解決方案

與所有解決方案一樣，細(xì)節(jié)決定成敗。將并網(wǎng)逆變器和電池逆變器結(jié)合起來的AC耦合并沒有什么不同，尤其適用于希望對(duì)所有應(yīng)用采取“一刀切”解決方案的用戶。“一刀切”方案通常包括一個(gè)或多個(gè)分流負(fù)荷，可能使用斷電繼電器或其他方法使并網(wǎng)逆變器下線，以防止對(duì)電池逆變器的電池充電過度。這就需要大量的前期設(shè)計(jì)，以確保系統(tǒng)中的所有設(shè)備可以處理所有可能發(fā)生的情況。

一些電池逆變器制造商會(huì)“抖動(dòng)”或改變?yōu)椴⒕W(wǎng)逆變器輸送電力的頻率，使其超出運(yùn)行窗口的頻率范圍(59.5Hz~60.5Hz)，希望藉此簡(jiǎn)化AC耦合的實(shí)現(xiàn)過程。這樣，當(dāng)電池充滿時(shí)，無需使用斷電繼電器即可有效地關(guān)閉電源，從而節(jié)約了繼電器的成本。然而，在許多情況下，如果發(fā)生頻率抖動(dòng)則不允許使用發(fā)電機(jī)，因?yàn)榘l(fā)電機(jī)的頻率并不是很穩(wěn)定，導(dǎo)致并網(wǎng)逆變器無法與之保持同步。而即便能夠同步，在低負(fù)荷或無負(fù)荷條件下，也存在反向饋電的風(fēng)險(xiǎn)，可能會(huì)損壞發(fā)電機(jī)。

還應(yīng)當(dāng)指出的是，“一刀切”的AC耦合解決方案確實(shí)需要分流負(fù)荷來轉(zhuǎn)移系統(tǒng)中多余的能量(光伏功率過大/蓄電池組儲(chǔ)能過小，都會(huì)為電池帶來危險(xiǎn)的充電電平)。雖然可以使用這些能量來燒水或運(yùn)行泵，但實(shí)際生活中往往沒有這樣的需求;此外，如果分流負(fù)荷無法再接納現(xiàn)有的能量，那么仍然需要關(guān)閉并網(wǎng)逆變器。除了操作上的復(fù)雜性，分流負(fù)荷的實(shí)現(xiàn)成本也比較高昂，需要安裝許多不良的侵入式裝置，因此，對(duì)于那些希望簡(jiǎn)化AC耦合系統(tǒng)并降低成本的用戶來說，這一方案并非良策。所有相關(guān)的控制和連接硬件的花費(fèi)以及昂貴的逆變器/充電器往往促使用戶使用低等級(jí)的電池和附件來節(jié)省儲(chǔ)能，最終會(huì)降低系統(tǒng)的整體性能和效用。

OutBack公司的AC耦合解決方案

另一種簡(jiǎn)單的方法是，粗略勾勒出一個(gè)簡(jiǎn)單的電池逆變器、蓄電池組和遙控繼電器的基本規(guī)格和操作指南，從而將這些裝置增加到現(xiàn)有的并網(wǎng)逆變器系統(tǒng)，這樣，在電網(wǎng)無法供電的時(shí)候，可以將建筑物的可用光伏功率輸送給臨界負(fù)荷。

接下來將討論OutBack公司先進(jìn)的機(jī)電解決方案，如果需要，可以選擇自動(dòng)發(fā)電機(jī)控制。不同于大多數(shù)頻率抖動(dòng)解決方案，OutBack公司的控制電路由該公司生產(chǎn)的兩個(gè)逆變器輔助(AUX)端口和兩個(gè)繼電器組成。這種更清新、更緊湊的組件設(shè)計(jì)在電池充滿電時(shí)可對(duì)并網(wǎng)逆變器進(jìn)行安全鎖定;此外，當(dāng)系統(tǒng)中有發(fā)電機(jī)啟動(dòng)并運(yùn)行時(shí)，還可使并網(wǎng)逆變器保持鎖定狀態(tài)。結(jié)合更先進(jìn)、更智能的逆變器/充電器，如具有雙AC輸入和先進(jìn)發(fā)電機(jī)功能的OutBack弧度系列，該系統(tǒng)可以在較低的實(shí)際成本內(nèi)實(shí)現(xiàn)更高的性能。

OutBackGSLC175-AC-120/240AC耦合解決方案的顯著特征包括：

●UL-1741端到端特性—與OutBack電池架一起使用時(shí)，由于整個(gè)系統(tǒng)是專門針對(duì)這一應(yīng)用而設(shè)計(jì)，因此可以確保完全兼容。

●分相設(shè)計(jì)—無需昂貴、低效的變壓器便可更容易地集成到標(biāo)準(zhǔn)的室內(nèi)電路中。

●動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性—輸出更加穩(wěn)定，因此可以在負(fù)荷高峰期或變化期為系統(tǒng)中的并網(wǎng)逆變器提供清晰的信號(hào)，確保其持續(xù)以線上狀態(tài)發(fā)電。

●通用設(shè)計(jì)—可與其他品牌和型號(hào)的并網(wǎng)逆變器配合使用。

需要考慮的因素包括電網(wǎng)的不穩(wěn)定性、極端天氣和地震等，同時(shí)，地理和季節(jié)缺陷也會(huì)影響到最重要臨界負(fù)荷的選擇。以下提供了一些關(guān)于如何選擇系統(tǒng)尺寸以及如何與兩種不同類型逆變器系統(tǒng)進(jìn)行交互的指南。

指南一

每日臨界負(fù)荷瓦時(shí)不應(yīng)超過可從電池組獲得所有瓦時(shí)的80%。離網(wǎng)系統(tǒng)通常每天會(huì)將電池放電50%以上，從而延長(zhǎng)電池的壽命。然而，這種情況是基于每年僅有幾天或一到兩周使用備用系統(tǒng)的假設(shè)，在這種情況下，放電深度達(dá)80%的電池的壽命才不會(huì)低于其正常壽命。根據(jù)Outback的能量電池壽命檢測(cè)結(jié)果顯示，密封的AGM電池放電深度為80%時(shí)，電池可使用高達(dá)600次，也就是說當(dāng)使用后備電源提供一天所需能量時(shí)，可使用600天。

電池充電和放電的速度均會(huì)影響電池的整體容量。電池充電或放電的速度越慢，電池容量越大。表1展示了一至六組電池的典型容量。可以使用這些數(shù)據(jù)的80%來估測(cè)24小時(shí)內(nèi)負(fù)荷所需的電能。表2中的12小時(shí)放電率也會(huì)反映出這一點(diǎn)。

在電網(wǎng)供電的正常運(yùn)行條件下，Outback的電池逆變器/充電器會(huì)將電池保持在浮動(dòng)充電狀態(tài)，在該狀態(tài)下，電池將保持低充電率，從而補(bǔ)充電池內(nèi)部因自放電而流失的能量。然而，在電網(wǎng)無法供電的情況下，逆變器不再控制流入電池的充電電流。電池逆變器處于“轉(zhuǎn)換”模式，并為并網(wǎng)逆變器提供交流電流，使并網(wǎng)逆變器保持在線狀態(tài)并為臨界負(fù)荷供電。負(fù)荷不需要的剩余能量將會(huì)以不規(guī)則充電的方式通過電池逆變器的雙向H橋電路回流至電池中。在多數(shù)情況下，光伏陣列產(chǎn)生的電能會(huì)通過并網(wǎng)逆變器輸送給負(fù)荷并對(duì)電池進(jìn)行不規(guī)則充電。如果系統(tǒng)尺寸正好合適，電池組的不規(guī)則充電率不會(huì)超過最大充電率。但是，在所有或幾乎所有臨界負(fù)荷都關(guān)閉的最糟糕情況下，并網(wǎng)逆變器中流出的電流不應(yīng)超過電池組的最大充電率。Outback的遙控?cái)嗦菲?ROCB)可在檢測(cè)到電池已充滿時(shí)輕松地使并網(wǎng)逆變器下線。

表2給出了每組電池能提供的最大光伏功率以確保充電率不超過最大值，同時(shí)給出了在指定24小時(shí)內(nèi)電池的相關(guān)可用電能。依據(jù)陣列獲得的太陽輻射及負(fù)荷所需的能量，系統(tǒng)應(yīng)選擇能夠使其保持平衡的尺寸。用光伏電能和負(fù)荷需求之間的關(guān)系無法預(yù)測(cè)，在晴天時(shí)，即使關(guān)掉并網(wǎng)逆變器，只要有陽光，電池組也可能很快會(huì)被充滿，這樣就可以避免電池組過度充電的現(xiàn)象出現(xiàn)。在陰天時(shí)，單純依靠光伏陣列可能無法充滿電池，因此需要一個(gè)發(fā)電機(jī)來完成對(duì)電池的充電。如果系統(tǒng)中沒有發(fā)電機(jī)，則需要對(duì)負(fù)荷做一些取舍，看看哪些是可以留下來繼續(xù)使用的，哪些可以在晴朗天氣到來前暫時(shí)放棄或屏蔽的。

光伏功率一欄給出的是可通過逆變器發(fā)回給電池充電的最大功率值。在測(cè)算該值時(shí)，應(yīng)假定陣列和并網(wǎng)逆變器中存在流失的電量。

負(fù)荷需求(kWh)需匹配表2中的一個(gè)值，從而匹配實(shí)際的光伏陣列尺寸及被轉(zhuǎn)移至臨界負(fù)荷面板的負(fù)荷。表3給出的典型負(fù)荷配置文件可用于估算一些典型的臨界負(fù)荷。注意，冰箱每小時(shí)有十五分鐘在進(jìn)行制冷循環(huán)。

所以，如果將每日12.4kWh的用電量與電池容量表對(duì)比，可以發(fā)現(xiàn)一組電池不夠用，而兩組電池雖然足夠用，但陣列大小必須在4kW或以下。如果陣列大小為6kW，則需要三組電池，且電池組的尺寸必須大到足以應(yīng)對(duì)最糟糕情況下出現(xiàn)的最大不規(guī)則充電率。分流負(fù)載解決方案將被作為備選方案。然而，在綜合考慮成本、分流負(fù)荷的復(fù)雜度和侵襲性以及分流負(fù)荷保護(hù)和控制時(shí)，減掉一組電池實(shí)際上起不到什么作用。

指南二

OutBack逆變器的額定功率應(yīng)為并網(wǎng)逆變器額定功率的1.25%。在負(fù)荷需求降到0且所有可用的并網(wǎng)逆變器電能均輸入到OutBack逆變器的情況下，本指南可確保并網(wǎng)逆變器不會(huì)使OutBack逆變器的充電電路失效。盡管這種情況公認(rèn)不太可能發(fā)生，但出于安全和保護(hù)設(shè)備的考慮，最好遵循本指南。例如，額定功率為8kW的Radian逆變器可能會(huì)對(duì)功率不大于6kW的并網(wǎng)逆變器產(chǎn)生影響。

指南三

本指南可確保日常負(fù)荷需求或電池充電量均不超過從光伏陣列所得的電量，或可在后備系統(tǒng)中任選添加一個(gè)發(fā)電機(jī)。當(dāng)可得光伏電量超過負(fù)荷需求的場(chǎng)景，當(dāng)電池充滿時(shí)，需要使用一個(gè)OutBack遙控?cái)嗦菲鲗⒉⒕W(wǎng)逆變器斷開。而實(shí)際上，后備系統(tǒng)生產(chǎn)出多于負(fù)荷和電池充電需求的光伏電量是不太可能的。臨界負(fù)荷基本很少全部關(guān)閉，而且在很多情況下，尤其是在陰天時(shí)，需要補(bǔ)充電量來滿足負(fù)荷和電池充電需求。

北美大部分地方平均每天有3小時(shí)~5小時(shí)的日照時(shí)間，也就是說，盡管每日發(fā)電量因?yàn)檫@樣或那樣的原因會(huì)有大量流失，但是使用6kW電池陣列每天仍可獲取18kWh~30kWh的光伏電量。但是，有時(shí)光伏產(chǎn)量會(huì)達(dá)到或超過光伏組件標(biāo)注電量，所以為了實(shí)現(xiàn)評(píng)估目的，將18kWh~30kWh視為正常電量，以確定陽光明媚的天氣中能夠獲得的電量。

假設(shè)上述例子中所有負(fù)荷均同時(shí)打開，平均每小時(shí)會(huì)通過并網(wǎng)逆變器的光伏陣列獲取1.4kW的電量。如果光伏陣列生產(chǎn)的電量達(dá)到其標(biāo)注值，則會(huì)遺留4.6kW電量用于電池充電。如果使用3組電池組且放電深度為80%，需要4.2小時(shí)(19.5kWh÷4.6kW=4.2hrs)完成電池充電，同時(shí)還可提供1.4kW電能滿足負(fù)荷所需。當(dāng)電池充滿，并網(wǎng)逆變器關(guān)閉時(shí)，在電池放電深度達(dá)到80%之前，負(fù)荷需求可以支撐14小時(shí)左右—大概從太陽落山持續(xù)至睡前，同時(shí)電池殘余電量還可用于第二天早上為并網(wǎng)逆變器供電，這樣一來，并網(wǎng)逆變器就可以從光伏陣列中傳遞電量，再一次啟動(dòng)這一循環(huán)。

但是，在陰天時(shí)或當(dāng)冬季日照時(shí)間低于平均水平時(shí)，需要使用一臺(tái)發(fā)電機(jī)來確保任何時(shí)候都有充足的后備電量。一個(gè)5kW的發(fā)電機(jī)能夠花5.4小時(shí)的時(shí)間充滿電池組使其再運(yùn)行14小時(shí)，同時(shí)還可預(yù)留1.4kW電量滿足負(fù)荷所需(19.5kWh÷(5kW-1.4kW)=5.4hrs)。如前所述，相比低負(fù)荷情況下運(yùn)行的發(fā)電機(jī)，最大輸出達(dá)到85%~95%的發(fā)電機(jī)每小時(shí)燃料損耗會(huì)大幅增加。因此，在電池備份逆變器系統(tǒng)中使用發(fā)電機(jī)不但可以獲得高燃油效率，還可以解決噪聲和燃料短缺問題，同時(shí)具有維護(hù)周期長(zhǎng)的特點(diǎn)。下文會(huì)對(duì)OutBackGSLC175-AC-120/240交流耦合解決方案進(jìn)行詳細(xì)描述(包括一些圖紙)，下面列出的是交流耦合解決方案中所需的交流耦合組件以及OutBack預(yù)連線交流耦合Radian負(fù)荷中心。

●50ADpST遙控?cái)嗦菲?ROCB;在負(fù)荷中心中占用三個(gè)CB空間);

●Obr-16-DIN(12VDCOutBack繼電器);

●Obr-XX-DIN(48VDCOutBack繼電器);

●DIN導(dǎo)軌硬件。

ROCB和兩個(gè)OutBack繼電器及兩個(gè)AUX端口均已預(yù)連線。并網(wǎng)逆變器的L1和L2導(dǎo)體或其AC斷線開關(guān)均位于與ROCB連接的雙極斷路器的開口端。如果安裝了發(fā)電機(jī)，則雙線式啟動(dòng)線會(huì)被連接至48V并網(wǎng)閉鎖/Gen啟動(dòng)繼電器，同時(shí)發(fā)電機(jī)的L1和L2與Gen輸入總線相連，接地線和中性線與相應(yīng)的總線相連。其它電網(wǎng)輸入、逆變器輸出和直流電池連接均如其他Radian負(fù)荷中心應(yīng)用一樣。

使用ROCB而不用固態(tài)繼電器的優(yōu)勢(shì)包括：當(dāng)系統(tǒng)因某些原因發(fā)生故障時(shí)，可手動(dòng)斷開并網(wǎng)逆變器。手動(dòng)斷開方式可以使用旁路連接，這樣一來，當(dāng)電池逆變器因?yàn)槟承┰虮仨毷褂门月愤B接時(shí)，電網(wǎng)中同樣可以使用并網(wǎng)逆變器。使用固態(tài)繼電器是無法達(dá)到這種效果的，此外，固態(tài)繼電器還需要使用可提供頻移方案的外部硬件。綜上所述，ROCB是交流耦合實(shí)現(xiàn)的更簡(jiǎn)單且更劃算的選擇。

除了ROCB和繼電器設(shè)備，MATE3用戶界面還增加了交流耦合功能。該功能在現(xiàn)有的主動(dòng)充電模式下使用溫度補(bǔ)償充電設(shè)定值，當(dāng)電池電壓比正常電池電壓多0.4VDC時(shí)，會(huì)斷開并網(wǎng)逆變器，起到保護(hù)電池的作用;而當(dāng)電池電壓比現(xiàn)有溫度補(bǔ)償充電設(shè)定值低0.4VDC時(shí)，會(huì)重連并網(wǎng)逆變器;如果并網(wǎng)逆變器能夠提供大量剩余電量，則ROCB會(huì)以高達(dá)六分鐘的頻率運(yùn)行。手動(dòng)打開更多連接至臨界負(fù)荷面板的負(fù)荷或使用分流負(fù)荷可以縮短運(yùn)行周期，同時(shí)不會(huì)對(duì)ROCB造成影響，因?yàn)閿嗦菲骱蚏OCB電機(jī)壽命超過10,000次。如果系統(tǒng)尺寸合適且臨界負(fù)荷都處于運(yùn)行中，則頻繁的循環(huán)不會(huì)產(chǎn)生太大的影響而且不會(huì)損壞任何OutBack設(shè)備。

交流耦合MATE3功能還有其他一些智能特性：當(dāng)用戶手動(dòng)關(guān)閉了應(yīng)處于打開狀態(tài)的ROCB時(shí)，該功能會(huì)每隔15s對(duì)電池最高設(shè)定值進(jìn)行檢查并重新打開ROCB以確保不會(huì)因使用者的操作不當(dāng)而導(dǎo)致電池滿溢;另一個(gè)特性是當(dāng)ROCB處于打開狀態(tài)時(shí)，MATE3功能會(huì)檢查處于活動(dòng)狀態(tài)的電網(wǎng)，這樣，如果電網(wǎng)電力供應(yīng)在ROCB處于打開狀態(tài)時(shí)恢復(fù)，MATE3功能就會(huì)重新關(guān)閉ROCB并允許并網(wǎng)逆變器與電網(wǎng)連接。GSLC175-AC-120/240交流耦合負(fù)荷中心提供一份《快速入門指南》，其中包括控制電路和MATE3逆變器設(shè)置的詳細(xì)參數(shù)表格。

從整體來看，OutBack提供的交流耦合解決方案有很大的優(yōu)勢(shì)：容易調(diào)整尺寸、易安裝、無需額外硬件且造價(jià)低廉。如果系統(tǒng)中使用發(fā)電機(jī)，該解決方案會(huì)提供智能溫度補(bǔ)償控制和反饋保護(hù)功能。相較于依靠頻率抖動(dòng)的“一刀切”交流耦合解決方案，OutBack方案不僅更簡(jiǎn)單、更劃算，而且還更安全、更穩(wěn)定，同時(shí)還能為已有高達(dá)6kW的并網(wǎng)逆變器系統(tǒng)提供電池后備電量，使所有光伏電能不必遺留至災(zāi)難性事故發(fā)生時(shí)。如果使用OutBack的Radian系列逆變器，不僅組裝占地更小、更劃算，而且還會(huì)獲得更高的性能和穩(wěn)定性，使用戶能夠投入更高質(zhì)量的能量存儲(chǔ)并整體提升再生能源系統(tǒng)。