DCポンプコントローラー仕様（400～1500W）

1. はじめに

の DCポンプコントローラー は、太陽光発電専用ポンプ システムの基本的な電源および制御ユニットです。太陽光発電 (PV) パネルからの直流のみで動作し、可変太陽光 DC 入力を調整された電気出力に変換して、水中または水上ポンプ モーターを駆動します。AC 電力網への接続は必要ありません。で 400W～1500Wの電力範囲 , DC ポンプ コントローラーは、世界中で、特にオフグリッドの農村、農業、家庭用水供給の状況で最も広く導入されている太陽熱温水ポンプ コンポーネントの 1 つです。

Deye Group は、1990 年以来、水中ポンプとポンプ コントローラーのエンジニアリングと製造に特化してきました。DC ポンプ コントローラーの製品ラインには、精密エレクトロニクス製造に対する Deye の規律あるアプローチが反映されており、各生産段階にわたる厳格な部品選択と品質検証プロセスが組み込まれています。

2. コアコンセプトと動作原理

2.1 DCポンプコントローラーとは

A DCポンプコントローラー (ソーラーポンプドライブまたはソーラー VFD とも呼ばれます) は、PV アレイから DC 電圧を受け取り、それを内部インバーター段を通じて処理して、可変周波数 AC 出力 (AC モーターポンプの場合) または調整された DC 出力 (DC ブラシレスモーターポンプの場合) を生成します。コントローラーは、利用可能な太陽光発電に基づいて、接続されたポンプ モーターの起動、速度調整、保護、シャットダウンを管理します。

コア機能モジュールには次のものが含まれます。

• MPPT (最大電力点追跡): 入力動作点を動的に調整して、変化する放射照度と温度条件下で PV アレイから利用可能な最大電力を抽出します。
• DC-AC インバーター段: 標準の非同期誘導モーターを駆動するために、PV DC 入力を可変周波数の三相 AC 出力に変換します。
• 可変周波数ドライブ (VFD): 利用可能な PV 電力に比例して出力周波数を調整し、低放射照度時にポンプを完全に停止するのではなく、減速して動作させることができます。
• 保護回路: 入力、出力、モーター、環境条件をカバーするハードウェアおよびファームウェアベースの保護。

2.2 MPPT がポンプ システムのパフォーマンスにどのようなメリットをもたらすか

MPPT がないと、PV に接続された負荷は、多くの場合パネルの最大電力出力から遠く離れた固定電気点で動作します。 MPPT追跡 アレイからピーク電力を供給する電圧と電流の組み合わせを継続的にスキャンしてロックします。ポンプ用途では、コントローラが低い放射照度レベルで使用可能な電力を抽出するため、これは 1 日あたりのポンピング時間の増加、1 日あたりの総水量の増加、早朝と夕方のポンプ動作に直接つながります。

3. 代表的な技術仕様

4. DC コントローラーと AC/DC ハイブリッド コントローラー

正しいシステム仕様を実現するには、DC 専用コントローラーと AC/DC ハイブリッド コントローラーの違いを理解することが不可欠です。

5. 応用分野

400 ～ 1500 W の電力範囲では、DC ポンプ コントローラーは、日中のポンプ時間で毎日の水需要を満たすのに十分な用途に適しています。

• オフグリッドの地方の家庭用水供給: 送電網にアクセスせずに、ボーリング孔または浅井戸から村や農家の家庭用貯蔵タンクまでポンプで汲み上げます。
• 小規模農業用灌漑: 日中の散水サイクルが農業学的に適切な小規模農場では、点滴またはスプリンクラー灌漑を行います。
• 家畜の水やりポイント: 送電網接続が経済的に現実的でない遠隔地の牧草地に水桶を供給する。
• 水タンクと水槽の充填: フロートスイッチ制御の停止機能を備えた地上または地下の貯蔵タンクへの自動充填。
• 庭および園芸用灌漑: 苗床、温室、市場の庭への日中の計画的な灌漑。
• 遠隔監視ステーションとキャンプ: 一時的または半永久的なオフグリッド施設への飲料水の供給。

6. 保護および安全機能

7. PV アレイのサイジングガイドライン

正しい PV アレイ設計は、DC ポンプ コントローラーのパフォーマンスにとって重要です。 400 ～ 1500W コントローラー範囲の主なルール:

• アレイのピーク電力: 温度、汚れ、ケーブル損失による実際のディレーティングを補償するには、コントローラ定格電力の 1.2 ～ 1.5 倍の PV アレイのサイズを設定します。 1500W コントローラーの場合、これは約 1800Wp ～ 2250Wp の PV 容量を意味します。
• 文字列 Voc チェック: の PV string open-circuit voltage at minimum ambient temperature must not exceed the controller maximum DC input voltage. This is particularly important in cold climates where Voc rises significantly.
• VMPP アライメント: の PV string maximum power point voltage (Vmpp) at standard test conditions should fall within the MPPT voltage window of the controller for optimal energy extraction.
• 文字列構成: 複数のパネルを直列に接続すると電圧が増加します。並列ストリングは電流を増加させます。構成は、コントローラの電圧入力制限と電流入力制限の両方を満たさなければなりません。
• シェーディングの回避: 一連のストリング内のパネルの部分的なシェーディングにより、ストリングの合計出力が不釣り合いに減少します。樹木、構造物、または地形特徴による陰影についてのサイト評価を行うことをお勧めします。

8. インストールに関する考慮事項

• コントローラーの取り付け: 直射日光から保護された場所に設置し、通気のためにユニットの周囲に少なくとも 150 mm の隙間を設けてください。自然対流冷却では垂直取り付け方向が標準です。
• 直流配線： DC 定格のケーブルとコネクタを使用してください。正極と負極の導体は、適切な定格の DC ヒューズまたはアレイ出力の DC 回路ブレーカーで保護する必要があります。
• モーターケーブル長さ： コントローラーとポンプモーターの間のケーブルが長いと、抵抗損失と電圧降下が発生します。 30 ～ 50 メートルを超える配線の場合は、ケーブル断面積を増やします。
• 接地およびサージ保護: PV アレイのフレームとコントローラー エンクロージャは接地する必要があります。雷が発生しやすい地域に設置する場合は、PV 入力の DC サージ保護装置 (SPD) を推奨します。
• ポンプサスペンション: の submersible pump must be suspended with a dedicated safety rope independent of the water discharge pipe, rated for at least three times the pump assembly weight.

9. よくある質問

Q1: DC ポンプ コントローラーは、PV パネルの代わりにバッテリー バンクから動作できますか?

ほとんど DCポンプコントローラーs in this class are designed for direct PV input 、バッテリーバンク入力ではありません。 PV パネルには特徴的な電圧電流曲線があり、MPPT はそれを活用するように設計されています。バッテリ バンクは固定電圧源を提供するため、MPPT トラッキングの恩恵を受けません。一部のコントローラー モデルでは、48 V または 96 V バッテリー バンクと互換性のある DC 入力電圧範囲を指定していますが、これは接続前に個々の製品データシートと照合して確認する必要があります。

Q2: 雲が通過して日射量が急激に低下するとどうなりますか?

の MPPT algorithm responds within milliseconds to changes in PV output. When irradiance drops, the controller reduces 比例的に出力周波数 、ポンプモーターを停止するのではなく遅くします。放射照度が最小動作しきい値を下回ると、コントローラーはスタンバイ状態になり、十分な太陽光入力が戻ったときに自動的に再起動します。この動作により、部分的な照射期間を利用して毎日のポンピング量が最大化されます。

Q3: DC コントローラは単相 AC ポンプ モータを駆動できますか?

400 ～ 1500 W の範囲の DC ポンプ コントローラーは、通常、次の用途に向けて設計されています。 三相モーター出力 。単相モーターを駆動するには、単相出力専用のコントローラー、または単相 VFD モジュールが必要です。適切な適応を行わずに単相モーターを三相出力コントローラーに接続することはお勧めできません。モーターが損傷する可能性があります。

Q4: 1100W DC ポンプ コントローラーには何枚の PV パネルが必要ですか?

1.2 ～ 1.5 のオーバーサイジング ガイドラインを使用すると、 1100Wコントローラー 約 1320Wp ～ 1650Wp の PV 容量が必要です。 370W 単結晶パネルの場合、これは直列または直並列構成で 4 つのパネルを意味します。正確なストリングの配置は、パネルの Voc、Vmpp、およびコントローラーの MPPT 電圧ウィンドウによって異なります。

Q5: Deye Group は、水中ポンプに適合する DC ポンプ コントローラーを製造していますか?

はい。 Deye Group は両方を製造しています DCポンプコントローラーs and submersible pumps 400 ～ 1500 W の電力範囲にわたって。適合したポンプとコントローラーの構成が利用可能で、モーターの電気的特性、定格周波数、油圧性能が同じ製品仕様内で確実に調整されます。 Deye のエンジニアリング チームは、プロジェクト調達のためのシステム パラメータのマッチングをサポートします。