发布时间:2025-09-03 09:10:21 人气:
谁懂得微型光伏逆变器的结构原理?急!
逆变器是一种电力调整装置,主要用于把直流电力转换成交流电力。一般由升压回路和逆变桥式回路构成。升压回路把太阳电池的直流电压升压到逆变器输出控制所需的直流电压;逆变桥式回路则把升压后的直流电压等价地转换成常用频率的交流电压。它由逆变桥、控制逻辑和滤波电路组成,关键电子零组件绝缘栅双极晶体管(IGBT)。
目前,逆变器国际大厂多半通过购并与合作的方式跨足微型逆变器领域,如SMA收购OKE-Services,美国系统商AkeenaSolar与Enphase发展合作伙伴关系,而无锡尚得也通过购买Enphase1MWp微型逆变器,进而提供逆变器结合该公司模块的解决方案。
以上资料由太阳能光伏组件实验设备商:正邦检测设备公司技术部提供!
为什么离网型光伏发电系统的蓄电池
混合系统和微型电网的核心部件----逆变充电一体机(又称蓄电池逆变器或双向逆变器)的技术
水平已经取得很大的发展。舆论普遍认为,是因为应用了新型拓扑结构的功率电路,然而更为重要原因是,数字
控制技术使用,智能化大大提高。新技术使得各种不同层次产品,都可以采用高级算法,组建智能控制系统。这
种先进的控制方式还提供很多灵活性,可以建立新型系统拓扑结构---即太阳能、风力、发电机和蓄电池混合在一
起。作为系统集成的核心逆变充电一体机,使直流母线和交流母线智能的耦合在一起。基本的示意图,
系统中,逆变器被用于调节能量流,作为不同交流能量源(来自AC IN 侧/来自AC OUT 侧)之间的接口,管理交
流负载和控制直流和交流母线。
通过阅读参考文献1 得知,现在业界已经普遍接受,混合系统可以为边远地区的电气化提供一个可靠的解决方
案。现在标准的配置分:直流母线应用、交流母线应用,或者是交流和直流母线混合使用。项目集成商倾向于,
针对组成每个系统要求,对部件进行特别的组合,以优化系统性能。
目前市面上的产品能提供很多好的方法,来调节能量流和管理能量源。本报告采取举例的方式介绍一些新的功
能,启发系统集成商找到合适的优化方案。
首先,是能量协助功能(智能增强),这个功能帮助降低发电机的配置容量,从而提高混合系统的效率。第二个
案例是,通过先进的算法,形象得解释,根据系统不同的状态,选择能量源来自直流或交流。
几年以前,已经有人提出交流母线并接的概念,这是一个典型的,利用现有的太阳能并网逆变器,通过增加一些
智能控制技术实现新功能的技术方案,参考文献4 和5。为了能够兼容这种系统,逆变器需要具有相对应的电压/
频率控制模式。但是,即使并网逆变器没有电压/频率下垂模式,通过新的办法仍然可以实现交流并接。本文中案
例展示了,来自两个不同厂家的逆变充电一体机(离网)和并网逆变器如何实现交流并接。
光伏逆变器分类及实物拆解
光伏逆变器分类及实物拆解
逆变器是将直流电(如电池、光伏发的电)转变成交流电(一般为220V,50Hz正弦波)的转换器,是光伏发电以及储能的重要组件。
一、逆变器分类
逆变器依据技术不同,主要分为集中式逆变器、组串式逆变器和微型逆变器,目前以集中式和组串式为主,微型逆变器发展迅猛。
集中式逆变器
特点:多个并行的光伏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的IGBT模块,功率较小的采用MOS管,同时通过DSP转换控制器来改善电能的质量,使它接近于正弦波电流。
应用:主要用在大于10KW的集中式光伏发电站,如荒漠、山区等偏远地区的大型光伏电站。集中式逆变器先汇总光伏产生的直流电,然后再转变为交流电,功率相对较大,一般在MW级别。
示意图:
组串式逆变器
特点:将组件产生的直流电直接转变为交流电再进行汇总,功率相对较小。组串式逆变器采用模块化设计,每个光伏阵列与一个逆变器相对应,直流端具有最大功率追踪功能,交流端并联并网。其优点是不受组串模块差异和阴影遮挡的影响,同时减少光伏组件最佳工作点与逆变器不匹配的情况,最大程度增加了发电量。
应用:2020年以来,全球主流逆变器厂商相继发布大电流组串式逆变器,应用于地面电站的组串式逆变器的功率以320KW为主,MPPT电流升级至40A以上,支持单串电流20A以上。
示意图:
微型逆变器
特点:光伏发电系统中的功率小于等于1000瓦、具组件级MPPT的逆变器。功能与组串式逆变器一样,但体积小,可直接安装到太阳能光伏板下面。每个太阳能电池板直接跟一个微型逆变器连接,采用并联的方式。微型逆变器可以设置成一拖一(每个微逆连接一片光伏组件)、一拖二、一拖三、一拖四等,根据微电网模型的不同进行设计。
应用:单相微逆适用于居民小区和小型商业;三相微逆在性能和稳定、效率上比单相要高一些,适用于工商业。
优势:安装更简单,能单独监控和优化每个太阳能板,达到最高的太阳能使用效率。
示意图:
二、逆变器实物拆解
光伏逆变器主要由输入滤波电路、DC/DC MPPT电路、DC/AC逆变电路、输出滤波电路、核心控制单元电路组成。逆变器主要由电子元器件(功率半导体、集成电路、电感磁性元器件、PCB线路板、电容、电感、开关器件、连接器等)、结构件(散热器、压铸件、机柜机箱、钣金件等)和辅助材料(胶水、包材、塑胶件等绝缘材料)组成。
以下是对阳光电源逆变器及禾迈微型逆变器的实物拆解展示:
阳光电源逆变器实物拆解:
禾迈微型逆变器实物拆解:
通过实物拆解,可以更直观地了解逆变器的内部结构、元器件布局以及工作原理,有助于深入理解逆变器的技术特性和性能表现。
太阳能光伏发电系统的组成
太阳能光伏发电系统主要由太阳能电池板、汇流箱、储能系统、逆变器、变压器等组成。
太阳能电池板:太阳能电池板是太阳能光伏发电系统的核心部件,它利用光生伏特效应将太阳光直接转化为直流电。太阳能电池板由许多个太阳能电池串联或并联而成,形成具有较大输出功率的太阳能电池方阵。这些方阵再进一步组合,形成光伏组件和光伏阵列,最终构成光伏电站。目前,太阳能电池主要经历了三次迭代,包括晶硅材料的光伏组件、薄膜光伏组件以及新型太阳能电池(如钙钛矿材料)。其中,晶硅太阳能电池组件(尤其是单晶硅组件)因其效率高、价格适中而得到广泛应用。
汇流箱:汇流箱在太阳能光伏发电系统中起到收集和汇总太阳能电池板产生的直流电的作用。它通常具有防雷、短路保护、逆向保护等功能,以确保系统的安全稳定运行。通过汇流箱,可以将多个太阳能电池板的输出电流进行汇总,然后送入下一级的储能系统或逆变器。
储能系统:储能系统在太阳能光伏发电系统中起到储存电能的作用。它可以在光照充足时储存多余的电能,并在光照不足或需要用电时释放电能,以满足负载的用电需求。储能系统通常由电池组、电池管理系统(BMS)等组成,可以确保电池的安全、高效运行。
逆变器:逆变器是将太阳能电池板产生的直流电转换为交流电的设备。它是太阳能光伏发电系统与电网或负载之间的接口,可以将直流电能转换为符合电网或负载要求的交流电能。逆变器根据其功率等级、内部电路结构以及应用场合的不同,可分为集中式逆变器、组串式逆变器和微型逆变器等多种类型。不同类型的逆变器在性能、成本、应用场景等方面各有优劣。
集中式逆变器:适用于大型光伏电站,具有单位功率成本低、逆变器数量少、便于管理等优点。但MPPT追踪数量少,整体效率较低。
组串式逆变器:适用于占地面积小、光照不均匀的分布式发电系统,具有逆变功率小、MPPT数量多、追踪最大功率精度高、安装便捷等优点。但安装成本稍高。
微型逆变器:适用于家庭用户或小型工商业用户光伏发电系统,具有对单块光伏组件进行最大功率追踪、控制精度极高、提高整体效率等优点。但价格较高,维护繁琐。
变压器:变压器在太阳能光伏发电系统中起到升降电压的作用。它可以将逆变器输出的交流电进行电压变换,以满足电网或负载的电压要求。变压器通常具有高效、稳定、安全等特点,可以确保系统的稳定运行。
以下是太阳能光伏发电系统的部分图示:
综上所述,太阳能光伏发电系统是一个复杂而高效的能源转换系统,它通过将太阳光直接转化为电能,为人们的生产和生活提供了清洁、可再生的能源。
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