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實現高效可靠的太陽能逆變器設計

發(fā)布時間:2010年11月19日 來源:佳工機電網

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  當前,太陽能光伏市場(包括光伏模塊和逆變器)正以每年約30%的年累積速度增長。太陽能逆變器的作用是將隨太陽能輻射及光照變化的DC電壓轉換成為電網兼容的AC輸出;而對于廣大電子工程師而言,太陽能逆變器是一個值得高度關注的技術領域。因此下文將介紹太陽能逆變器設計所需注意的技術要點、挑戰(zhàn)以及相應的解決方法。


  基本設計標準


  基于太陽能逆變器的專用性以及保持設計的高效率,它需要持續(xù)監(jiān)視太陽能電池板陣列的電壓和電流,從而了解太陽能電池板陣列的瞬時輸出功率。它還需要一個電流控制的反饋環(huán),用于確保太陽能電池板陣列工作在最大輸出功率點,以應付多變的高輸入。目前,太陽能逆變器已有多種拓撲結構,最常見的是用于單相的半橋、全橋和Heric(Sunways專利)逆變器,以及用于三相的六脈沖橋和中點鉗位(NPC)逆變器;圖1所示是這些逆變器的拓撲圖(Microsemi圖源)。同時,設計還需遵從安全規(guī)范,并在電網發(fā)生故障的時候可以快速斷開與電網的連接。因此,太陽能逆變器的基本設計標準包括額定電壓、容量、效率、電池能效、輸出AC電源質量、最大功率點跟蹤(MPPT)效能、通信特性和安全性。

 

 

圖1a:半橋逆變。圖1b:全橋逆變器

 

 

圖1c:Heric逆變器

 

 

圖1d:三相橋逆變器。圖1e:NPC三級逆變器

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