1. 製品コンセプトと定義
アン AC/DCハイブリッドポンプコントローラー は、太陽光発電 (PV) ソーラー パネル アレイからの直流 (DC) と電力網または発電機からの交流 (AC) という 2 つの異なる電力入力を受け入れ、その入力を調整された出力に変換して水中または水上ポンプ モーターを駆動できる電子ドライブ ユニットです。コントローラーはエネルギー源間の移行を管理し、太陽光発電が完全に利用可能かどうかに関係なく、継続的なポンプ動作を保証します。
で 1100～2200Wの電力範囲 , AC/DC ハイブリッド コントローラーは、農業灌漑、家庭用水道、地域水道プロジェクトで使用される中出力の水中ポンプ システムの主要な制御インターフェイスとして機能します。この電力帯域は、毎日の水需要が中程度で、部分的な電力網の可用性により純粋な太陽光発電システムが不十分になる 4 インチのボアホール ポンプの設置に特に関連します。
Deye Groupは設計と製造を行っています。 ポンプコントローラー 1100 ～ 2200W AC/DC ハイブリッド コントローラ製品ラインは、安定した MPPT パフォーマンス、保護の信頼性、現場での長期耐久性に焦点を当て、Deye のコントローラ全製品に適用されるのと同じエンジニアリング規律に基づいて開発されています。
2. 動作原理
コントローラーは、定義された電力優先順位とスイッチング ロジックに従って動作します。
- 太陽光優先モード (デフォルト): コントローラーは最初に DC ソーラー入力から電力を取得します。内蔵の MPPT アルゴリズムは、PV アレイの最大電力点を継続的に追跡し、動作電圧と電流を調整して、現在の放射照度条件下で利用可能な最大電力を抽出します。
- 自動AC切り替え: 太陽放射照度がポンプの動作を維持するために必要なしきい値を下回ると (通常は夜明け、夕暮れ、または曇りのとき)、コントローラーはオペレーターの介入なしで自動的に AC 入力に切り替わります。
- 可変周波数出力: 入力ソースに関係なく、コントローラーは可変周波数信号をポンプ モーターに出力し、 ソフトスタート 始動時と利用可能な電力に比例した速度変調。
- 太陽光発電に戻る: 放射照度が動作しきい値に回復すると、コントローラーは太陽光入力に戻り、動作日全体のグリッド消費を最小限に抑えます。
3. 主要な技術仕様
| パラメータ | 代表的な仕様 | 注意事項 |
| 定格電力範囲 | 1100～2200W | ポンプモーターの定格に適合 |
| DC入力電圧範囲 | DC60～450V | モデルの対象となります。パネル文字列構成を定義します |
| AC入力電圧 | 単相AC220V / 三相380V | グリッドまたは発電機のバックアップ |
| AC入力周波数 | 50/60Hz | ほとんどのモデルで自動検出 |
| MPPT効率 | 97 – 99% | 太陽光発電の収穫量を最大化 |
| 出力周波数 | 0～50/0～60Hz（可変） | 可変速ポンプ動作が可能 |
| 対応モーター種類 | BLDC、PMSM、AC誘導 | モデル固有の互換性 |
| 保護等級 | IP54～IP65 | 屋外壁掛け設置 |
| 動作温度 | -10～55℃ | 45℃以上の日陰での設置を推奨 |
| 通信インターフェース | RS485 (Modbus RTU);オプションのリモートモニター | SCADA またはデータロギング統合用 |
| ディスプレイ | LEDまたはLCDパラメータ表示 | 電圧、電流、周波数、故障コードを表示 |
4. 保護機能
よく設計された AC/DCハイブリッドポンプコントローラー ポンプ モーター、電気設備、PV アレイを保護するための複数の保護層を統合しています。
| 保護タイプ | 機能 |
| ドライラン保護 | 給水不足を検知してポンプを停止し、モーターの焼損を防止します。 |
| 過電圧保護 | DCまたはAC電圧が定格上限を超えると入力を切断します |
| 不足電圧保護 | トルクの不安定性を回避するために、最小電圧しきい値を下回るモーター動作を防止します。 |
| 過電流保護 | モーターの消費電流が定格電流を超えると出力をトリップし、巻線を熱損傷から保護します |
| 過熱保護 | 内部ヒートシンクの温度を監視し、温度を超えると出力を下げるかシャットダウンします。 |
| 短絡保護 | モーターまたはケーブルの短絡が検出されると、出力がただちに切断されます。 |
| 欠相保護 | 三相AC入力モデルに適用。欠相を検出して運転を停止 |
| PV逆極性保護 | 設置時の誤った DC ケーブル接続による損傷を防ぎます。 |
5. コントローラの種類の比較
| 基準 | DC専用ソーラーコントローラー | AC専用VFDコントローラー | AC/DCハイブリッドコントローラー |
| 太陽光発電入力 | はい | いいえ | はい |
| グリッド/発電機のバックアップ | いいえ | はい | はい |
| MPPT アルゴリズム | はい | いいえ | はい |
| 曇りの日の運行 | 削減または停止 | 影響を受けない | AC経由で継続 |
| バッテリーが必要です | 夜間・曇天作業用 | いいえt applicable | いいえt required |
| 可変速出力 | はい (solar-driven) | はい (frequency-driven) | はい (both modes) |
| 最適な用途 | 完全なオフグリッド、高放射照度のサイト | 系統接続サイトのみ | セミグリッドまたは混合信頼性サイト |
6. アプリケーションシナリオ
1100 ～ 2200 W AC/DC ハイブリッド コントローラーは、適度な電力とデュアル入力の柔軟性が必要な、定義された一連の設置タイプに適しています。
- 小規模および中規模の農業用灌漑: 部分的にグリッド供給の信頼性が低い農場では、低日射量期間中の自動グリッドフォールバックによる太陽光優先運用の恩恵を受けることができます。
- 家庭用井戸水供給: 送電網の安定性に関係なく、毎日の給水の保証が必要な地方および都市近郊の世帯
- コミュニティ給水所: 村レベルの給水所により、太陽光発電により燃料費が削減され、送電網のバックアップにより毎日の最低限の供給が保証されます
- 家畜および養鶏場: 完全なオフグリッド インフラストラクチャへの投資を必要とせず、信頼性の高い毎日の水量を必要とする中規模の運用
- 既存の AC ポンプ システムの改造: 標準の AC VFD を AC/DC ハイブリッド コントローラーに置き換えて、ポンプ ユニットを交換せずに既存のポンプ設備に太陽光発電機能を追加します。
- 部分的にグリッドが利用可能な地域: グリッド電力が 1 日の一部しか利用できない地域。ハイブリッドコントローラーはグリッドオフ期間中の太陽光利用を最大化します
7. 設置ガイドライン
- 取り付け場所: 日陰の換気の良い筐体内、または直射日光を避けた壁に設置してください。周囲温度は定格動作範囲内に維持する必要があります
- 直流配線： 適切な定格のソーラー DC ケーブルを使用してください。極性マークを観察し、ストリングの開放電圧が低温条件下でコントローラの最大 DC 入力定格を超えないことを確認してください。
- AC配線： 適切な定格の絶縁スイッチまたは回路ブレーカーを介してグリッドまたは発電機の入力を接続します。単相モデルの位相と中性点の割り当てを確認する
- 接地: コントローラのシャーシと PV アレイのフレームは両方とも、地域の電気規則に従って接地する必要があります
- ポンプケーブル: 水中ポンプのケーブルの長さと断面積は、電圧降下を制限できるサイズにする必要があります。過度の低下により、利用可能なトルクと流量が減少します
- パラメータのコミッショニング: 最初の操作前に、コントローラのキーパッドまたは PC ソフトウェアを使用して、モータ定格電流、ドライラン遅延、および再起動間隔を設定します。
8. 関連する規格と認証
- IEC 61800-3: 可変速電力駆動システム - EMC 要件
- IEC 61800-5-1: パワードライブシステムの安全要件
- CEマーキング: 低電圧指令 (LVD 2014/35/EU) および EMC 指令 (2014/30/EU) への準拠
- IEC 60529 (IP54/IP65): コントローラーエンクロージャの侵入保護の分類
- ISO9001： コントローラの設計および製造プロセスに適用できる品質マネジメントシステム
- RoHS指令: 電子部品中の有害物質の制限
9. よくある質問 (FAQ)
Q1: AC/DCハイブリッドコントローラーはソーラーパネルを接続せずに使用できますか?
はい。コントローラは、AC グリッドまたは発電機の入力のみで動作し、標準として機能します。 可変周波数ドライブ (VFD) ポンプモーター用。 DC ソーラー入力は単に未使用のままになります。これにより、太陽電池アレイを調達する前、またはグリッド電力が安定していて太陽光発電が補助的であるアプリケーションに同じハードウェアを設置することができます。
Q2: コントローラーは動作中にソーラー電源と AC 電源を切り替えますか? それとも起動時のみ切り替えますか?
ほとんどの設計では、コントローラーは DC 入力電力を継続的に監視し、太陽光発電と AC 電源を切り替えることができます。 アクティブなポンプ動作中 。切り替えは電子的に管理され、モーターの速度の中断を最小限に抑えます。正確な動作 (短時間の停止が発生するか、移行がシームレスであるか) は、特定のコントローラー モデルとその設定されたスイッチオーバー パラメーターによって異なります。
Q3: 太陽光発電とAC電源の両方が同時に故障した場合はどうなりますか?
両方の入力ソースが失われると、コントローラーはポンプ出力をシャットダウンし、スタンバイまたは障害状態に入ります。構成に応じて、いずれかの入力が復元されると、設定された遅延の後に自動再起動が試行されます。 ドライラン保護 ポンプが水なしで動作するのを防ぐために、再起動中にもアクティブになります。
Q4: MPPT 電圧ウィンドウはソーラー パネル アレイにどのように適合しますか?
パネルストリングは、予想される温度範囲にわたる最大電力点電圧 (Vmpp) がコントローラーの範囲内に収まるように構成する必要があります。 MPPT 電圧ウィンドウ 。 1100 ～ 2200 W の範囲のコントローラーの場合、これは通常 60 ～ 450 V DC です。損傷を避けるために、最低周囲温度におけるストリング開放電圧 (Voc) もコントローラの最大 DC 入力電圧未満に保つ必要があります。
Q5: このコントローラはAC誘導モータとBLDC/PMSMモータの両方に対応していますか?
互換性は特定のコントローラー モデルによって異なります。一部 AC/DCハイブリッドコントローラー この範囲の製品は AC 誘導モータ専用に設計されていますが、他の製品は専用の制御ファームウェアを通じて BLDC または PMSM モータをサポートしています。間違った組み合わせは効率の低下やモーターの損傷につながる可能性があるため、モーター タイプの互換性は製品選択時に確認する重要な仕様です。
