太阳能发电逆变器图纸

光伏太阳能发电示意

上海一轮能源科技

太阳能发电原理

太阳能发电，即光伏发电，基于光生伏特效应，通过太阳能光伏电池将太阳辐射能直接转换为电能。当光子照射到P-N结上时，会形成电子-空穴对。在内建电场作用下，电子向电池负极移动，通过外电路到达正极形成电流。太阳能发电设备结构简单，不依赖机械部件，因此极为精炼、可靠、寿命长且易于维护。理论上，太阳能发电技术适用于任何需要电源的场合，从航天器到家用设备，从大型电站到小型玩具，光伏电源无处不在。通常所说的太阳能发电，指的是太阳能光伏发电，简称光电。

太阳能发电系统构成

太阳能发电系统包括太阳能电池方阵、蓄电池组、充放电控制器、逆变器、交流配电柜以及太阳跟踪控制系统等设备。这些设备各司其职：

电池方阵吸收光能产生光生电压，即光生伏特效应。

蓄电池组贮存太阳能电池方阵产生的电能，供随时使用。

控制器防止蓄电池过充过放。

逆变器将直流电转换为交流电。

太阳能发电的优势

太阳能作为能源，与传统矿物燃料相比，具有显著优势：广泛、直接利用、无害、无污染、巨大、长久，取之不尽、用之不竭。

太阳能发电的应用类型

太阳能发电根据运行方式分为并网太阳能发电和离网太阳能发电。

并网太阳能发电与电网相连，向电网输送电力，是光伏大规模商业化发电阶段的主流趋势。

离网太阳能发电独立供电，适用于无电地区或特殊场所。

1万瓦光伏发电系统电路。

目前，太阳能

光伏发电系统

的设计容量可以从几千瓦到几百千瓦，甚至上兆瓦，由于国内的光伏发电与建筑结合的形式各种各样，设备的选型需根据

太阳能电池

方阵安装的实际情况（如组件规格、安装朝向等）进行优化设计，

太阳能光伏发电

并网系统中的并网

逆变器

设置方式分为：集中式、主从式、分布式和组串式。

1.集中式

集中式并网方式适合于安装朝向相同且规格相同的太阳能电池方阵，在电气设计时，采用单台逆变器实现集中并网发电方案如图1所示。对于大型并网

光伏系统

，如果太阳能电池方阵安装的朝向、倾角和阴影等情况基本相同，通常采用大型的集中式

三相逆变器

，该方式的主要优点是：整体结构中使用

光伏并网逆变器

较少，安装施工较简单；使用的集中式逆变器功率大，效率较高，通常大型集中式逆变器的效率比分布式逆变器要高大约2%左右，对于9.3MWp光伏发达系统而言，因为使用的逆变器台数较少，初始成本比较低；并网接入点较少，输出电能质量较高。该方式的主要缺点是一旦并网逆变器故障，将造成大面积的

太阳能光伏发电系统

停用。

集中逆变一般用于大型

光伏发电站

（>10kW）的系统中，很多并行的

光伏电池

组串被连到同一台集中逆变器的直流输入端，一般功率大的使用三相

IGBT功率模块

，功率较小的使用

场效应晶体管

，同时使用DSP来改善所产出电能的质量，使它非常接近于正弦波电流。

2.主从式

对于大型的光伏发电系统可采用主从结构，主从结构其实也是集中式的一种，该结构的主要特点是采用2～3个集中式逆变器，总功率被几个逆变器均分。在辐射较低的时候，只有一个逆变器工作，以提高逆变器在太阳能电池方阵输出低功率时候的工作效率；在

太阳辐射

升高，太阳能电池方阵输出功率增加到超过一台逆变器的容量时，另一台逆变器自动投入运行。为了保证逆变器的运行时间均等，主从逆变器可以自动的轮换主从的配置。

3.分布式

分布式并网

发电方式适合于在安装不同朝向或不同规格的太阳能电池方阵，在电气设计时，可将同一朝向且规格相同的太阳能电池方阵通过单台逆变器集中并网发电，大型的

分布式系统

主要是针对太阳能电池方阵朝向、倾角和太阳阴影不尽相同的情况使用的。分布式系统将相同朝向，倾角以及无阴影的光伏

电池组

件串成一串，由一串或者几串构成一个太阳能电池子方阵，安装一台并网逆变器与之匹配。分布式并网发电原理如图3所示。这种情况下可以省略汇线盒，降低成本；还可以对

并网光伏发电系统

进行

分片

的维修，减少维修时的发电损失。

逆变器工作原理对应的图纸是啥样

逆变器是把直流电能转换为交流电能的设备。其工作原理涉及多个环节，对应的图纸结构较为复杂。

简单来说，图纸中首先是直流输入部分，通常有直流电源接口，如电池等。这部分会标注正负极，确保直流电能稳定输入。接着是功率开关电路，由多个功率开关管组成，常见的如MOSFET 。这些开关管在控制电路的作用下，按照特定的时序导通和截止。控制电路会产生精确的脉冲信号，以控制开关管的通断，实现对直流电流的斩波处理。

经过功率开关电路后，会进入滤波电路。滤波电路一般由电感、电容等元件构成，其作用是将斩波后的电流进行平滑处理，减少谐波成分，使输出的交流电压更接近正弦波。

图纸上还会有反馈电路，它会实时监测输出的交流电压、电流等参数，并将这些信息反馈给控制电路。控制电路根据反馈信息调整功率开关管的导通和截止时间，从而保证逆变器输出稳定的交流电。

不同类型和用途的逆变器，其图纸在具体元件参数、电路布局等方面会有差异，但总体都围绕上述基本原理构建。例如，用于太阳能发电系统的逆变器图纸，可能会有与光伏板连接的特殊设计；车载逆变器图纸则会考虑与汽车电源系统的适配。

光伏发电站的逆变器怎么设置

太阳能光伏发电并网系统中的并网逆变器设置方式分为：集中式、主从式、分布式和组串式。

1、集中式

集中式并网方式适合于安装朝向相同且规格相同的太阳能电池方阵，在电气设计时，采用单台逆变器实现集中并网发电方案如图1所示。

对于大型并网光伏系统，如果太阳能电池方阵安装的朝向、倾角和阴影等情况基本相同，通常采用大型的集中式三相逆变器。

该方式的主要优点是：整体结构中使用光伏并网逆变器较少，安装施工较简单；使用的集中式逆变器功率大，效率较高，通常大型集中式逆变器的效率比分布式逆变器要高大约2%左右，对于9.3MWp光伏发达系统而言，因为使用的逆变器台数较少，初始成本比较低；并网接入点较少，输出电能质量较高。该方式的主要缺点是一旦并网逆变器故障，将造成大面积的太阳能光伏发电系统停用。

集中逆变一般用于大型光伏发电站（>10kW）的系统中，很多并行的光伏电池组串被连到同一台集中逆变器的直流输入端，一般功率大的使用三相IGBT功率模块，功率较小的使用场效应晶体管，同时使用DSP来改善所产出电能的质量，使它非常接近于正弦波电流。

最大特点是系统的功率高，成本低。但受光伏电池组串匹配和部分遮影的影响，导致整个光伏系统的效率不高。同时整个光伏系统的发电可靠性受某一光伏电池单元组工作状态不良的影响。最新的研究方向是运用空间矢量的调制控制，以及开发新的逆变器的拓扑连接，以获得部分负载情况下的高的效率。

在SolarMax(索瑞·麦克)集中逆变器上，可以附加一个光伏电池阵列的接口箱，对每一串的光伏电池组串进行监控，如其中有一组光伏电池组串工作不正常，系统将会把这一信息传到远程控制器上，同时可以通过远程控制将这一串光伏电池停止工作，从而不会因为一串光伏电池串的故障而降低和影响整个光伏系统的工作和能量产出。

2、主从式

对于大型的光伏发电系统可采用主从结构，主从结构其实也是集中式的一种，该结构的主要特点是采用2～3个集中式逆变器，总功率被几个逆变器均分。在辐射较低的时候，只有一个逆变器工作，以提高逆变器在太阳能电池方阵输出低功率时候的工作效率；在太阳辐射升高，太阳能电池方阵输出功率增加到超过一台逆变器的容量时，另一台逆变器自动投入运行。

为了保证逆变器的运行时间均等，主从逆变器可以自动的轮换主从的配置。主从式并网发电原理如图2所示。主从结构的初始成本会比较高，但可提高光伏发电系统逆变器运行时的效率，对于大型的光伏系统，效率的提高能够产生较大的经济效益。

3、分布式

分布式并网发电方式适合于在安装不同朝向或不同规格的太阳能电池方阵，在电气设计时，可将同一朝向且规格相同的太阳能电池方阵通过单台逆变器集中并网发电，大型的分布式系统主要是针对太阳能电池方阵朝向、倾角和太阳阴影不尽相同的情况使用的。

分布式系统将相同朝向，倾角以及无阴影的光伏电池组件串成一串，由一串或者几串构成一个太阳能电池子方阵，安装一台并网逆变器与之匹配。分布式并网发电原理如图3所示。这种情况下可以省略汇线盒，降低成本；还可以对并网光伏发电系统进行分片的维修，减少维修时的发电损失。

分布式并网发电的主要缺点是：对于大中型的上百千瓦甚至兆瓦级的光伏发电系统，需要使用多台并网逆变器，初始的逆变器成本可能会比较高；因为使用的逆变器台数较多，逆变器的交流侧和公用电网的接入点也较多，需要在光伏发电系统的交流侧将逆变器的输出并行连接，对电网质量有一定影响。

4、组串式

光伏并网组串逆变器是将每个光伏电池组件与一个逆变器相连，同时每个光伏电池组件有一个单独的最大功率峰值跟踪，这样光伏电池组件与逆变器的配合更好。组串逆变器已成为现在国际市场上最流行的逆变器，组串逆变器是基于模块化概念基础上的，每个光伏组串（1kW～5kW）通过一个逆变器，在直流端具有最大功率峰值跟踪，在交流端并联并网。许多大型光伏阀电厂使用组串逆变器，优点是不受光伏电池组串间差异和遮影的影响。

在组串间引入“主-从”概念，使得系统在单串电能不能使单个逆变器工作的情况下，将几组光伏电池组串联系在一起，让其中一个或几个工作，从而产出更多的电能。最新的概念为几个逆变器相互组成一个“团队”来代替“主-从”概念，使得系统的可靠性又进了一步。目前，无变压器式组串逆变器已占了主导地位。

多组串逆变是取了集中逆变和组串逆变的优点，避免了其缺点，可应用于几千瓦的光伏发电站。在多组串逆变器中，包含了不同的单独功率峰值跟踪DC/DC变换器，DC/DC变换器的输出通过一个普通的逆变器转换成交流电与电网并联。由于是在交流处并联，这就增加了交流侧的连线的复杂性，维护困难。

另需要解决的是怎样更有效的与电网并网，简单的办法是直接通过普通的交流开关进行并网，这样就可以减少成本和设备的安装，但往往各地的电网的安全标准也许不允许这样做。另一和安全有关的因素是是否需要使用隔离变压器（高频或低频），或允许使用无变压器式的逆变器。

光伏组串的不同额定值（如：不同的额定功率、每组串不同的组件数、组件的不同的生产厂家等）、不同的尺寸或不同技术的光伏组件、不同方向的组串（如：东、南和西）、不同的倾角或遮影，都可以被连在一个共同的逆变器上，同时每一组串都工作在它们各自的最大功率峰值上。同时，直流电缆的长度减少、将组串间的遮影影响和由于组串间的差异而引起的损失减到最小。

太阳能逆变器简介

1. 简介：太阳能逆变器是光伏系统中不可或缺的部分，它负责将太阳能电池板产生的直流电转换为交流电，以便于家庭或工业使用。这一转换过程称为“逆变”，太阳能逆变器通过复杂的电子电路实现，其中包括全桥电路、滤波和调制，以确保电能质量和稳定性。

2. 系统组成：太阳能发电系统由太阳能电池板、充电控制器、逆变器和蓄电池构成。电池板捕获太阳能并转换为直流电，充电控制器管理这一过程，而逆变器则将直流电转换为交流电，便于蓄电池存储和使用。

3. 特点：太阳能逆变器主要分为集中逆变和组串逆变两种形式。考虑到太阳能发电系统通常规模庞大，单个电池板与单个逆变器的方式效率低下，因此采用集中逆变方式，即多个电池板输出的直流电统一由一个大型逆变器转换为交流电。此外，由于需要适应不同规模的光伏系统，逆变器通常以组串形式出现。

4. 功能：太阳能逆变器除了基本的逆变功能外，还具备其他重要功能。它能够智能控制系统的启动和停止，根据光照强度自动调整工作速率，并在日落或阴雨天气时自动停止，从而保护系统。逆变器还具有最大功率跟踪功能，感应辐射强度并相应调整功率输出，确保系统高效运行。

如何自己做一个太阳能发电器

自己动手制作太阳能发电装置

在以前的博客里，我分享过自己动手装修房子，制作洗车工具，家用废水回收装置，家用循环流水加湿装置，家用防盗报警装置，家用洗碗装置，车载做饭装置等经验。今天，我想和大家分享如何自己动手制作太阳能发电装置。

一、购买材料

1. 太阳能多晶硅电路板，200wp，长130cm，宽70cm，15kg，650元。

2. 铅酸蓄电池两块，120ah，900元。

3. 充放电过载保护器，80元。

4. 逆变器1kw，24v转220v，400元。

5. 蓄电池电压显示表，10元。

6. 电线50米100元，卡子一盒2元，插座4元，插头两个4元。

7. 定时开关2个60元。

8. 市电转24伏充电器60A，120元。

9. 插头2个，2元，220v继电器一个，10元，插座一个，5元，共17元。

二、安装

1. 将太阳板支架固定到阳面墙上，花费100元。

2. 将太阳能电路板与支架成30度角向阳斜放。

三、连接

1. 将两块电池并列排放，正负极连接。

2. 将室内电线布好，用卡子固定，尽量走踢脚线，加以隐藏。

3. 将室内电线布好后，连插座，插上定时开关，并将开关设置为早6点开，6:30点闭。

4. 将充电器正负极、逆变器正负极、过载保护器正负极、电压显示表正负极、太阳板正负极分别接到蓄电池正负极。

5. 将继电器触点以及插头接好，主电源插头插到太阳能定时器上，公共端电源插头连接市电定时器，市电定时器设定为早6点开，6:30点闭，将常开常闭两组端点接到插座上。

6. 将电饭锅（500w）插头插入连接继电器的插座上。

经过以上步骤，家用太阳能发电系统就大功告成。第二天，电饭锅就会自动把饭做好，7点起来，再炒个菜，吃上一会，洗涑完毕，上班吧。

需要注意的是，上述8、9两项花费可以省去，但可能给生活带来不便。由于太阳能在连续阴天时无法供电，且设备自身也需要消耗电量，当欠压过低时（通常低于22.2v），需要补充电量，以免给蓄电池带来伤害，减损其寿命。因此，使用市电补充是必要的，而继电器项目是为了当太阳能无法工作时，自动连接市电，继续让负载电饭锅工作。

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