发布时间:2025-06-14 14:30:52 人气:
【光伏并网逆变器】光伏逆变器的工作原理 光伏逆变器的安装注意事项
一、光伏并网逆变器工作原理
光伏并网逆变器将直流电转换为交流电,当直流电压较低时,通过交流变压器提升电压,达到标准交流电压和频率。在大容量逆变器中,由于直流母线电压较高,通常不需要变压器升压即可达到220V。而在中、小容量逆变器中,如12V、24V,由于直流电压较低,则需要设计升压电路。
中、小容量逆变器主要有推挽逆变电路、全桥逆变电路和高频升压逆变电路三种。推挽电路通过将升压变压器的中性插头连接到正电源,两只功率管交替工作,输出交流电力。由于功率晶体管共地边接,驱动及控制电路相对简单,且变压器的漏感限制了短路电流,提高了电路的可靠性。然而,其变压器利用率较低,且带动感性负载的能力较差。
全桥逆变电路克服了推挽电路的缺点,通过调节输出脉冲宽度来改变输出交流电压的有效值。该电路具有续流回路,即使对感性负载,也能保持输出电压波形的完整性。然而,该电路的上、下桥臂功率晶体管不共地,因此需要专门的驱动电路或隔离电源。此外,为防止上、下桥臂同时导通,必须设置死区时间,导致电路结构复杂。
二、安装注意事项
1、安装前检查逆变器是否在运输过程中有损坏。
2、选择安装场地时,确保周围没有其他电力电子设备的干扰。
3、在进行电气连接前,用不透光材料覆盖光伏电池板或断开直流侧断路器,以防止暴露于阳光下产生危险电压。
4、所有安装操作必须由专业技术人员完成。
5、光伏系统使用的线缆必须连接牢固,具有良好的绝缘,并符合规格要求。
6、电气安装必须满足当地和国家的电气标准。
7、逆变器并网前必须获得当地电力部门的许可,并由专业技术人员完成所有电气连接。
8、在进行任何维修工作前,应先断开逆变器与电网的电气连接,再断开直流侧电气连接。
9、等待至少5分钟,确保内部元件完全放电后,方可进行维修工作。
10、任何影响逆变器安全性能的故障必须立即排除。
11、避免不必要的电路板接触。
12、遵循静电防护规范,佩戴防静电手环。
13、注意并遵守产品上的警告标识。
14、操作前进行初步目视检查,确保设备无损坏或处于安全状态。
15、注意逆变器的热表面,如功率半导体的散热器,在断电后一段时间内仍保持较高温度。
您好,在设计光伏逆变器的时候,它的直流母线电压有要求必须是多少吗
这个要看目标电压是多少,比如你设计的目标光伏阵列电压、功率容量是多少,然后根据目标进行兼容设计。通常逆变器的输入电压为12V、24V、36V、48V也有其他输入电压的型号,而输出电压一般多为220V,当然也有其他型号的可以输出不同需要的电压。逆变器的价格和好坏主要是下面参数决定的:输出功率、转换效率、输出波形质量。只要比较一下这些参数就知道这款逆变器质量如何了。逆变器是一种常用设备,只要是属于常用型号,一般在电气维修点以及几乎所有的电子市场都会有售的,而且只要是技术还可以的电气维修店都是可以维修的,电子市场就更可以维修了。如果是非常用型号或者功率很大的情况下就只能去电子市场或者网上定制了。逆变器是把直流电能转换为交流电能(一般情况下为220V,50Hz的正弦波)的设备。它与整流器的作用相反,整流器是将交流电能转换为直流电能。逆变器由逆变桥、控制单元和滤波电路组成。广泛应用于空调、电动工具、电脑、电视、洗衣机、冰箱,、按摩器等电器中。
逆变器在选择和使用时必须注意以下几点:
1)直流电压一定要匹配;
每台逆变器都有标称电压,如12V,24V等,
要求选择蓄电池电压必须与逆变器标称直流输入电压一致。如12V逆变器必须选择12V蓄电池。
2)逆变器输出功率必须大于用电器的最大功率;
尤其是一些启动能量需求较大的设备,如电机、空调等,需要额外留有功率裕量。
3)正负极必须接线正确
逆变器接入的直流电压标有正负极。一般情况下红色为正极(+),黑色为负极(—),蓄电池上也同样标有正负极,红色为正极(+),黑色为负极(—),连接时必须正接正(红接红),负接负(黑接黑)。连接线线径必须足够粗,并且应尽可能减少连接线的长度。
4)充电过程与逆变过程不能同时进行,以避免损坏设备,造成故障。
5)逆变器外壳应正确接地,以避免因漏电造成人身伤害。
6)为避免电击伤害,严禁非专业人员拆卸、维修、改装逆变器。
heric拓扑的优势,为什么单项光伏逆变器通常选用heric拓扑?
非隔离型单相并网逆变器在小功率光伏发电系统中广泛应用,因其体积小、效率高等特点。然而,在并网系统中,由于缺少变压器,光伏电池板与电网间存在多处分布电容,功率器件在高频开关时会导致共模电流的产生。为了保障人员和设备安全,必须对地漏电流进行有效抑制。针对此问题,常见的优化策略有两种:一是采用H桥拓扑并结合双极性PWM调制,可以有效抑制共模电流,但存在开关损耗较大及输出电压幅值跳变的问题;二是提出H5、H6等改进型拓扑,分别在效率与共模电流抑制之间寻求平衡,但它们在成本或效率上存在局限。Heribert Schmidt等学者提出了一种新颖的拓扑结构,即Heric拓扑,仅需增加两个功率器件,即可实现输出共模电压的相对稳定,同时提高整体效率,从而被广泛应用在单相并网逆变器中。
Heric电路通过增加T5/D5与T6/D6两个功率器件,滤波电感在续流过程中提供了双向电流通路,从而控制输出共模电压相对稳定。这种拓扑结构下,功率因数为1时,T5与T6在工频下进行开关操作,正半周期T1与T4进行高频开关,关断时通过T6与D5进行续流,负半周期则同理。T2、T3与T5、D6进行换流,保证逆变器AC端口的共模电压输出相对稳定,基本维持在VDC/2。
在Heric电路需要向电网注入无功电流时,T5、T6则需要在输出电压电流反向区间内分别进行高频开关,以适应输出滞后无功电流的情形。例如,当输出电压V大于0而电流I小于0(规定电流流出H桥为正)时,T1-T4均关断,T5导通,电感电流通过T5与D6进行续流,T5关断时电感电流通过D1与D4流通。同样地,当输出电压V小于0而电流I大于0时,T6、D5与D2、D3进行换流。
在单相户用光伏逆变器的应用中,追求小体积和低噪音是产品设计的关键目标之一,这不仅降低了设备的安装要求,也为用户在运行期间提供了更加宁静的环境。因此,较高的开关频率是功率半导体器件的重要需求之一,而更高的效率和更好的可靠性则是产品设计中不可或缺的特性,有助于为客户提供长期稳定的经济效益。在单相光伏应用中,电网电压通常为220/230VAC,逆变器的母线电压在350-400VDC左右,因此,适合应用高效高速的650V IGBT,以满足这些场景中的需求。
英飞凌新一代650V TRENCHSTOP™ IGBT7 H7产品采用最新的微沟槽栅技术,相比前代产品整体损耗可减少39%,同时配备新一代全电流的发射极控制EC7续流二极管,具有更好的EMI表现。此外,该器件还具备出色的防潮性能,可在恶劣环境中可靠运行,且已通过JEDEC 47/20/22的相关测试,特别是HV-H3TRB测试,符合工业应用标准,非常适合户外应用的户用单相光储逆变器。
对于5kW、8kW至10kW功率等级的Heric单相光伏逆变器,可选用相应的IKWH40N65EH7和IKWH75N65EH7产品,DC-AC级转换效率均可达到98.5%,而T5/T6、D5/D6的损耗较小。在成本优化方面,根据具体需求考虑选择合适大小的器件。此外,英飞凌还提供了一站式的解决方案,包括驱动IC(如EiceDRIVER™ X3 Compact、2EDi family双通道隔离驱动系列)、微控制器产品(如XMC™、PSoC™系列)、以及用于测量和控制的XENSIV™系列电流传感器和AIROC™系列蓝牙wifi产品,以满足不同应用需求。
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