Fil-preżent, is-sistema ta' ġenerazzjoni tal-enerġija fotovoltajka taċ-Ċina hija prinċipalment sistema DC, li hija biex tiċċarġja l-enerġija elettrika ġġenerata mill-batterija solari, u l-batterija tipprovdi direttament l-enerġija lit-tagħbija. Pereżempju, is-sistema tad-dawl solari domestiku fil-Majjistral taċ-Ċina u s-sistema tal-provvista tal-enerġija tal-istazzjon tal-microwave 'l bogħod mill-grilja huma kollha sistema DC. Dan it-tip ta' sistema għandu struttura sempliċi u spiża baxxa. Madankollu, minħabba l-vultaġġi DC tat-tagħbija differenti (bħal 12V, 24V, 48V, eċċ.), huwa diffiċli li tinkiseb standardizzazzjoni u kompatibilità tas-sistema, speċjalment għall-enerġija ċivili, peress li l-biċċa l-kbira tat-tagħbijiet AC jintużaw bl-enerġija DC. Huwa diffiċli għall-provvista tal-enerġija fotovoltajka li tipprovdi l-elettriku biex tidħol fis-suq bħala komodità. Barra minn hekk, il-ġenerazzjoni tal-enerġija fotovoltajka eventwalment se tikseb operazzjoni konnessa mal-grilja, li trid tadotta mudell ta' suq matur. Fil-futur, is-sistemi ta' ġenerazzjoni tal-enerġija fotovoltajka AC se jsiru l-mainstream tal-ġenerazzjoni tal-enerġija fotovoltajka.
Ir-rekwiżiti tas-sistema ta' ġenerazzjoni tal-enerġija fotovoltajka għall-provvista tal-enerġija tal-inverter
Is-sistema ta' ġenerazzjoni tal-enerġija fotovoltajka li tuża l-output tal-enerġija AC tikkonsisti f'erba' partijiet: firxa fotovoltajka, kontrollur tal-iċċarġjar u l-iskarika, batterija u inverter (is-sistema ta' ġenerazzjoni tal-enerġija konnessa mal-grilja ġeneralment tista' tiffranka l-batterija), u l-inverter huwa l-komponent ewlieni. Il-fotovoltajka għandha rekwiżiti ogħla għall-inverters:
1. Hija meħtieġa effiċjenza għolja. Minħabba l-prezz għoli taċ-ċelloli solari fil-preżent, sabiex jiġi massimizzat l-użu taċ-ċelloli solari u tittejjeb l-effiċjenza tas-sistema, huwa meħtieġ li wieħed jipprova jtejjeb l-effiċjenza tal-inverter.
2. Hija meħtieġa affidabbiltà għolja. Fil-preżent, is-sistemi ta' ġenerazzjoni tal-enerġija fotovoltajka jintużaw prinċipalment f'żoni remoti, u ħafna power stations huma waħedhom u miżmuma. Dan jirrikjedi li l-inverter ikollu struttura taċ-ċirkwit raġonevoli, għażla stretta tal-komponenti, u jeħtieġ li l-inverter ikollu diversi funzjonijiet ta' protezzjoni, bħal protezzjoni tal-konnessjoni tal-polarità DC tad-dħul, protezzjoni ta' short circuit tal-ħruġ AC, sħana żejda, protezzjoni ta' tagħbija żejda, eċċ.
3. Il-vultaġġ tad-dħul tad-DC huwa meħtieġ li jkollu firxa wiesgħa ta' adattament. Peress li l-vultaġġ tat-terminal tal-batterija jinbidel mat-tagħbija u l-intensità tad-dawl tax-xemx, għalkemm il-batterija għandha effett importanti fuq il-vultaġġ tal-batterija, il-vultaġġ tal-batterija jvarja mal-bidla fil-kapaċità li jifdal tal-batterija u r-reżistenza interna. Speċjalment meta l-batterija tkun qed tixjieħ, il-vultaġġ tat-terminal tagħha jvarja ħafna. Pereżempju, il-vultaġġ tat-terminal ta' batterija ta' 12-il V jista' jvarja minn 10 V sa 16 V. Dan jirrikjedi li l-inverter jopera b'DC akbar. Żgura tħaddim normali fil-medda tal-vultaġġ tad-dħul u tiżgura l-istabbiltà tal-vultaġġ tal-ħruġ tal-AC.
4. Fis-sistemi ta' ġenerazzjoni tal-enerġija fotovoltajka ta' kapaċità medja u kbira, l-output tal-provvista tal-enerġija tal-inverter għandu jkun mewġa sinusoidali b'inqas distorsjoni. Dan għaliex fis-sistemi ta' kapaċità medja u kbira, jekk tintuża enerġija ta' mewġa kwadra, l-output ikun fih aktar komponenti armoniċi, u armoniċi ogħla jiġġeneraw telf addizzjonali. Ħafna sistemi ta' ġenerazzjoni tal-enerġija fotovoltajka huma mgħobbija b'tagħmir ta' komunikazzjoni jew strumentazzjoni. It-tagħmir għandu rekwiżiti ogħla dwar il-kwalità tal-grilja tal-enerġija. Meta s-sistemi ta' ġenerazzjoni tal-enerġija fotovoltajka ta' kapaċità medja u kbira jkunu konnessi mal-grilja, sabiex jiġi evitat it-tniġġis tal-enerġija mal-grilja pubblika, l-inverter huwa wkoll meħtieġ li joħroġ kurrent ta' mewġa sinusoidali.
L-inverter jikkonverti l-kurrent dirett f'kurrent alternanti. Jekk il-vultaġġ tal-kurrent dirett ikun baxx, dan jiġi msaħħaħ permezz ta' transformer tal-kurrent alternanti biex jinkiseb vultaġġ u frekwenza standard tal-kurrent alternanti. Għal inverters ta' kapaċità kbira, minħabba l-vultaġġ għoli tal-bus DC, l-output AC ġeneralment m'għandux bżonn transformer biex isaħħaħ il-vultaġġ għal 220V. Fl-inverters ta' kapaċità medja u żgħira, il-vultaġġ DC huwa relattivament baxx, bħal 12V, Għal 24V, irid jiġi ddisinjat ċirkwit ta' spinta. L-inverters ta' kapaċità medja u żgħira ġeneralment jinkludu ċirkwiti ta' inverter push-pull, ċirkwiti ta' inverter full-bridge u ċirkwiti ta' inverter ta' spinta ta' frekwenza għolja. Iċ-ċirkwiti push-pull jgħaqqdu l-plagg newtrali tat-transformer ta' spinta mal-provvista tal-enerġija pożittiva, u żewġ tubi tal-enerġija jaħdmu alternattivament, u joħorġu enerġija AC, minħabba li t-transistors tal-enerġija huma konnessi mal-art komuni, iċ-ċirkwiti tas-sewqan u tal-kontroll huma sempliċi, u minħabba li t-transformer għandu ċerta induttanza ta' tnixxija, jista' jillimita l-kurrent ta' short-circuit, u b'hekk itejjeb l-affidabbiltà taċ-ċirkwit. L-iżvantaġġ huwa li l-użu tat-transformer huwa baxx u l-abbiltà li jsuq tagħbijiet induttivi hija fqira.
Iċ-ċirkwit tal-inverter full-bridge jegħleb in-nuqqasijiet taċ-ċirkwit push-pull. It-transistor tal-qawwa jaġġusta l-wisa' tal-polz tal-ħruġ, u l-valur effettiv tal-vultaġġ AC tal-ħruġ jinbidel skont dan. Minħabba li ċ-ċirkwit għandu linja freewheeling, anke għal tagħbijiet induttivi, il-forma tal-mewġa tal-vultaġġ tal-ħruġ mhux se tkun distorta. L-iżvantaġġ ta' dan iċ-ċirkwit huwa li t-transistors tal-qawwa tad-dirgħajn ta' fuq u t'isfel ma jaqsmux l-art, għalhekk irid jintuża ċirkwit tas-sewqan dedikat jew provvista ta' enerġija iżolata. Barra minn hekk, sabiex tiġi evitata l-konduzzjoni komuni tad-dirgħajn tal-pont ta' fuq u t'isfel, iċ-ċirkwit irid ikun iddisinjat biex jintefa u mbagħad jinxtegħel, jiġifieri, irid jiġi stabbilit ħin mejjet, u l-istruttura taċ-ċirkwit hija aktar ikkumplikata.
L-output taċ-ċirkwit push-pull u ċ-ċirkwit full-bridge irid iżid transformer step-up. Minħabba li t-transformer step-up huwa kbir fid-daqs, baxx fl-effiċjenza, u aktar għali, bl-iżvilupp tat-teknoloġija tal-elettronika tal-enerġija u l-mikroelettronika, it-teknoloġija ta' konverżjoni step-up ta' frekwenza għolja tintuża biex tinkiseb reverse. Tista' tirrealizza inverter ta' densità ta' enerġija għolja. Iċ-ċirkwit boost tal-istadju ta' quddiem ta' dan iċ-ċirkwit tal-inverter jadotta struttura push-pull, iżda l-frekwenza tax-xogħol hija 'l fuq minn 20KHz. It-transformer boost jadotta materjal tal-qalba manjetika ta' frekwenza għolja, għalhekk huwa żgħir fid-daqs u ħafif fil-piż. Wara l-inverżjoni ta' frekwenza għolja, jiġi kkonvertit f'kurrent alternanti ta' frekwenza għolja permezz ta' transformer ta' frekwenza għolja, u mbagħad jinkiseb kurrent dirett ta' vultaġġ għoli (ġeneralment 'il fuq minn 300V) permezz ta' ċirkwit tal-filtru rettifikatur ta' frekwenza għolja, u mbagħad invertit permezz ta' ċirkwit tal-inverter tal-frekwenza tal-enerġija.
B'din l-istruttura taċ-ċirkwit, il-qawwa tal-inverter titjieb ħafna, it-telf mingħajr tagħbija tal-inverter jitnaqqas b'mod korrispondenti, u l-effiċjenza titjieb. L-iżvantaġġ taċ-ċirkwit huwa li ċ-ċirkwit huwa kkumplikat u l-affidabbiltà hija aktar baxxa miż-żewġ ċirkwiti ta' hawn fuq.
Ċirkwit ta' kontroll taċ-ċirkwit tal-inverter
Iċ-ċirkwiti ewlenin tal-inverters imsemmija hawn fuq kollha jeħtieġ li jiġu realizzati permezz ta' ċirkwit ta' kontroll. Ġeneralment, hemm żewġ metodi ta' kontroll: mewġa kwadra u mewġa pożittiva u dgħajfa. Iċ-ċirkwit tal-provvista tal-enerġija tal-inverter b'output ta' mewġa kwadra huwa sempliċi, bi prezz baxx, iżda b'effiċjenza baxxa u b'komponenti armoniċi kbar. L-output tal-mewġa sinusoidali huwa x-xejra ta' żvilupp tal-inverters. Bl-iżvilupp tat-teknoloġija tal-mikroelettronika, ħarġu wkoll mikroproċessuri b'funzjonijiet PWM. Għalhekk, it-teknoloġija tal-inverter għall-output tal-mewġa sinusoidali maturat.
1. L-inverters b'output ta' mewġa kwadra bħalissa jużaw l-aktar ċirkwiti integrati ta' modulazzjoni tal-wisa' tal-polz, bħal SG 3 525, TL 494 u oħrajn. Il-prattika wriet li l-użu taċ-ċirkwiti integrati SG3525 u l-użu ta' FETs tal-qawwa bħala komponenti tal-qawwa tal-iswiċċjar jistgħu jiksbu inverters ta' prestazzjoni u prezz relattivament għoljin. Minħabba li SG3525 għandu l-abbiltà li jsuq direttament il-Kapaċità tal-FETs tal-qawwa u għandu sors ta' referenza intern u amplifikatur operazzjonali u funzjoni ta' protezzjoni kontra l-vultaġġ baxx, iċ-ċirkwit periferali tiegħu huwa sempliċi ħafna.
2. Iċ-ċirkwit integrat tal-kontroll tal-inverter b'output ta' mewġa sine, iċ-ċirkwit tal-kontroll tal-inverter b'output ta' mewġa sine jista' jiġi kkontrollat minn mikroproċessur, bħal 80 C 196 MC prodott minn INTEL Corporation, u prodott minn Motorola Company. MP 16 u PI C 16 C 73 prodotti minn MI-CRO CHIP Company, eċċ. Dawn il-kompjuters b'ċippa waħda għandhom ġeneraturi PWM multipli, u jistgħu jissettjaw id-dirgħajn tal-pont ta' fuq u ta' fuq. Matul il-ħin mejjet, uża l-80 C 196 MC tal-kumpanija INTEL biex tirrealizza ċ-ċirkwit tal-output tal-mewġa sine, 80 C 196 MC biex tlesti l-ġenerazzjoni tas-sinjal tal-mewġa sine, u tiskopri l-vultaġġ tal-output AC biex tikseb l-istabbilizzazzjoni tal-Vultaġġ.
L-Għażla ta' Apparati tal-Enerġija fiċ-Ċirkwit Prinċipali tal-Inverter
L-għażla tal-komponenti ewlenin tal-enerġija tal-inverterhuwa importanti ħafna. Bħalissa, l-aktar komponenti tal-enerġija użati jinkludu transistors tal-enerġija Darlington (BJT), transistors tal-effett tal-kamp tal-enerġija (MOS-F ET), transistors tal-bieb iżolat (IGB). T) u tiristori tat-tifi (GTO), eċċ., l-aktar apparati użati f'sistemi ta' vultaġġ baxx b'kapaċità żgħira huma MOS FET, għaliex MOS FET għandu tnaqqis fil-vultaġġ fl-istat mixgħul aktar baxx u Il-frekwenza tal-bdil tal-IG BT ġeneralment tintuża f'sistemi ta' vultaġġ għoli u kapaċità kbira. Dan għaliex ir-reżistenza fl-istat mixgħul tal-MOS FET tiżdied biż-żieda tal-vultaġġ, u IG BT f'sistemi ta' kapaċità medja tokkupa vantaġġ akbar, filwaqt li f'sistemi ta' kapaċità super-kbira (aktar minn 100 kVA), il-GTOs ġeneralment jintużaw bħala komponenti tal-enerġija.
Ħin tal-posta: 21 ta' Ottubru 2021
