Saat ini, sistem pembangkit listrik fotovoltaik Tiongkok sebagian besar merupakan sistem DC, yang mengisi energi listrik yang dihasilkan oleh baterai surya, dan baterai tersebut langsung menyuplai daya ke beban. Misalnya, sistem penerangan rumah tangga tenaga surya di Tiongkok Barat Laut dan sistem catu daya stasiun gelombang mikro yang jauh dari jaringan listrik semuanya merupakan sistem DC. This type of system has a simple structure and low cost. Namun karena tegangan DC beban yang berbeda (seperti 12V, 24V, 48V, dll.), sulit untuk mencapai standarisasi dan kompatibilitas sistem, terutama untuk daya sipil, karena sebagian besar beban AC digunakan dengan daya DC. . It is difficult for the photovoltaic power supply to supply electricity to enter the market as a commodity. In addition, photovoltaic power generation will eventually achieve grid-connected operation, which must adopt a mature market model. In the future, AC photovoltaic power generation systems will become the mainstream of photovoltaic power generation.
Sistem pembangkit listrik fotovoltaik yang menggunakan keluaran daya AC terdiri dari empat bagian: susunan fotovoltaik, pengontrol pengisian dan pengosongan, baterai dan inverter (sistem pembangkit listrik yang terhubung ke jaringan umumnya dapat menghemat baterai), dan inverter adalah komponen kuncinya. Photovoltaic has higher requirements for inverters:
1. High efficiency is required. Karena mahalnya harga sel surya saat ini, maka untuk memaksimalkan penggunaan sel surya dan meningkatkan efisiensi sistem, maka perlu dilakukan upaya untuk meningkatkan efisiensi inverter.
2. High reliability is required. At present, photovoltaic power generation systems are mainly used in remote areas, and many power stations are unattended and maintained. Hal ini mengharuskan inverter memiliki struktur sirkuit yang masuk akal, pemilihan komponen yang ketat, dan mengharuskan inverter memiliki berbagai fungsi perlindungan, seperti perlindungan koneksi Polaritas DC masukan, perlindungan hubung singkat keluaran AC, panas berlebih, perlindungan kelebihan beban, dll.
3. The DC input voltage is required to have a wide range of adaptation. Karena tegangan terminal baterai berubah seiring dengan beban dan intensitas sinar matahari, meskipun baterai mempunyai pengaruh penting terhadap tegangan baterai, tegangan baterai berfluktuasi seiring dengan perubahan sisa kapasitas baterai dan resistansi internal. Especially when the battery is aging, its terminal voltage varies widely. Misalnya, tegangan terminal baterai 12 V dapat bervariasi dari 10 V hingga 16 V. Hal ini memerlukan inverter untuk beroperasi pada DC yang lebih besar. Pastikan pengoperasian normal dalam rentang tegangan masukan dan pastikan stabilitas tegangan keluaran AC.
The inverter converts direct current into alternating current. Jika tegangan arus searah rendah maka dikuatkan oleh trafo arus bolak-balik sehingga diperoleh tegangan dan frekuensi arus bolak-balik standar. For large-capacity inverters, due to the high DC bus voltage, the AC output generally does not need a transformer to boost the voltage to 220V. In the medium and small-capacity inverters, the DC voltage is relatively low, such as 12V, For 24V, a boost circuit must be designed. Inverter berkapasitas sedang dan kecil umumnya mencakup rangkaian inverter dorong-tarik, rangkaian inverter jembatan penuh, dan rangkaian inverter penguat frekuensi tinggi. Sirkuit dorong-tarik menghubungkan steker netral dari transformator penambah ke catu daya positif, dan dua tabung daya Pekerjaan alternatif, keluaran daya AC, karena transistor daya terhubung ke titik bersama, rangkaian penggerak dan kontrolnya sederhana, dan karena transformator memiliki induktansi kebocoran tertentu, dapat membatasi arus hubung singkat, sehingga meningkatkan keandalan rangkaian. Kerugiannya adalah pemanfaatan trafo yang rendah dan kemampuan menggerakkan beban induktif yang buruk.
The full-bridge inverter circuit overcomes the shortcomings of the push-pull circuit. The power transistor adjusts the output pulse width, and the effective value of the output AC voltage changes accordingly. Because the circuit has a freewheeling loop, even for inductive loads, the output voltage waveform will not be distorted. Kerugian dari rangkaian ini adalah transistor daya pada lengan atas dan bawah tidak berbagi ground, sehingga rangkaian penggerak khusus atau catu daya terisolasi harus digunakan. Selain itu, untuk mencegah konduksi umum pada lengan jembatan atas dan bawah, suatu rangkaian harus dirancang untuk dimatikan dan kemudian dihidupkan, yaitu waktu mati harus diatur, dan struktur rangkaian lebih rumit.
The output of push-pull circuit and full-bridge circuit must add a step-up transformer. Karena trafo step-up berukuran besar, efisiensi rendah, dan lebih mahal, dengan berkembangnya teknologi elektronika daya dan mikroelektronika, teknologi konversi step-up frekuensi tinggi digunakan untuk mencapai pembalikan. Hal ini dapat mewujudkan inverter kepadatan daya tinggi. The front-stage boost circuit of this inverter circuit adopts push-pull structure, but the working frequency is above 20KHz. Transformator penguat mengadopsi bahan inti magnetik frekuensi tinggi, sehingga ukurannya kecil dan ringan. Setelah inversi frekuensi tinggi, diubah menjadi arus bolak-balik frekuensi tinggi melalui transformator frekuensi tinggi, dan kemudian arus searah tegangan tinggi (umumnya di atas 300V) diperoleh melalui rangkaian filter penyearah frekuensi tinggi, dan kemudian dibalik melalui a power frequency inverter circuit.
Dengan struktur sirkuit ini, daya inverter meningkat pesat, kehilangan inverter tanpa beban berkurang, dan efisiensi meningkat. The disadvantage of the circuit is that the circuit is complicated and the reliability is lower than the above two circuits.
The main circuits of the above-mentioned inverters all need to be realized by a control circuit. Generally, there are two control methods: square wave and positive and weak wave. The inverter power supply circuit with square wave output is simple, low in cost, but low in efficiency and large in harmonic components. . Sine wave output is the development trend of inverters. With the development of microelectronics technology, microprocessors with PWM functions have also come out. Therefore, the inverter technology for sine wave output has matured.
1. Inverters with square wave output currently mostly use pulse-width modulation integrated circuits, such as SG 3 525, TL 494 and so on. Praktek telah membuktikan bahwa penggunaan sirkuit terpadu SG3525 dan penggunaan FET daya sebagai komponen daya switching dapat mencapai kinerja dan harga inverter yang relatif tinggi. Karena SG3525 memiliki kemampuan untuk langsung menggerakkan kemampuan FET daya dan memiliki sumber referensi internal dan penguat operasional serta fungsi perlindungan tegangan rendah, sehingga rangkaian periferalnya sangat sederhana.
2. Rangkaian kendali inverter dengan keluaran gelombang sinus, rangkaian kendali inverter dengan keluaran gelombang sinus dapat dikontrol oleh mikroprosesor, seperti 80 C 196 MC yang diproduksi oleh INTEL Corporation, dan diproduksi oleh Perusahaan Motorola. MP 16 dan PI C 16 C 73 diproduksi oleh Perusahaan MI-CRO CHIP, dll. Komputer chip tunggal ini memiliki beberapa generator PWM, dan dapat mengatur lengan jembatan atas dan atas. Selama waktu mati, gunakan 80 C 196 MC perusahaan INTEL untuk merealisasikan rangkaian keluaran gelombang sinus, 80 C 196 MC untuk menyelesaikan pembangkitan sinyal gelombang sinus, dan mendeteksi tegangan keluaran AC untuk mencapai stabilisasi tegangan.
invertersangat penting. Saat ini, komponen daya yang paling banyak digunakan antara lain Darlington Power Transistor (BJT), Power Field Effect Transistor (MOS-F ET), Insulated Gate Transistor (IGB). T) dan turn-off thyristor (GTO), dll., perangkat yang paling banyak digunakan dalam sistem tegangan rendah berkapasitas kecil adalah MOS FET, karena MOS FET memiliki penurunan tegangan on-state yang lebih rendah dan frekuensi switching IG BT yang lebih tinggi umumnya used in high-voltage and large-capacity systems. Hal ini karena resistansi MOS FET dalam keadaan meningkat seiring dengan peningkatan tegangan, dan IG BT pada sistem berkapasitas sedang menempati keuntungan yang lebih besar, sedangkan pada sistem berkapasitas super besar (di atas 100 kVA), GTO umumnya digunakan. as power components.
Waktu posting: 21 Oktober 2021
