أخبار
VR

مبدأ وتطبيق العاكس الشمسي

في الوقت الحاضر ، نظام توليد الطاقة الكهروضوئية في الصين هو نظام DC بشكل أساسي ، والذي يقوم بشحن الطاقة الكهربائية الناتجة عن البطارية الشمسية ، وتزود البطارية بالطاقة مباشرة للحمل. على سبيل المثال ، نظام الإضاءة المنزلية بالطاقة الشمسية في شمال غرب الصين ونظام إمداد الطاقة بمحطة الميكروويف بعيدًا عن الشبكة كلها نظام DC. هذا النوع من النظام له هيكل بسيط وتكلفة منخفضة. ومع ذلك ، نظرًا لاختلاف جهد التيار المستمر (مثل 12 فولت ، 24 فولت ، 48 فولت ، وما إلى ذلك) ، من الصعب تحقيق توحيد النظام وتوافقه ، خاصة بالنسبة للطاقة المدنية ، حيث يتم استخدام معظم أحمال التيار المتردد مع طاقة التيار المستمر . من الصعب على مصدر الطاقة الكهروضوئية توفير الكهرباء لدخول السوق كسلعة. بالإضافة إلى ذلك ، سيحقق توليد الطاقة الكهروضوئية في النهاية عملية متصلة بالشبكة ، والتي يجب أن تعتمد نموذج سوق ناضج. في المستقبل ، ستصبح أنظمة توليد الطاقة الكهروضوئية المتناوبة هي التيار الرئيسي لتوليد الطاقة الكهروضوئية.

2021/11/25

متطلبات نظام توليد الطاقة الكهروضوئية لإمداد الطاقة العاكس.

يتكون نظام توليد الطاقة الكهروضوئية باستخدام خرج طاقة التيار المتردد من أربعة أجزاء: المصفوفة الكهروضوئية ، ووحدة التحكم بالشحن والتفريغ ، والبطارية والعاكس (يمكن لنظام توليد الطاقة المتصل بالشبكة أن يوفر البطارية بشكل عام) ، والعاكس هو المكون الرئيسي. الكهروضوئية لديها متطلبات أعلى للعاكسات:


1. مطلوب كفاءة عالية. نظرًا لارتفاع سعر الخلايا الشمسية في الوقت الحالي ، من أجل تعظيم استخدام الخلايا الشمسية وتحسين كفاءة النظام ، من الضروري محاولة تحسين كفاءة العاكس.

2. الموثوقية العالية مطلوبة. في الوقت الحاضر ، تُستخدم أنظمة توليد الطاقة الكهروضوئية بشكل أساسي في المناطق النائية ، والعديد من محطات الطاقة لا تتم مراقبتها وصيانتها. هذا يتطلب من العاكس أن يكون له هيكل دائرة معقول ، واختيار صارم للمكونات ، ويتطلب أن يكون للعاكس وظائف حماية مختلفة ، مثل حماية توصيل قطبية التيار المتردد ، وحماية ماس كهربائى لمخرج التيار المتردد ، والسخونة الزائدة ، وحماية الحمل الزائد ، إلخ.

3. إن جهد الدخل DC مطلوب للحصول على نطاق واسع من التكيف. نظرًا لأن الجهد الكهربي للبطارية يتغير مع الحمل وشدة ضوء الشمس ، على الرغم من أن البطارية لها تأثير مهم على جهد البطارية ، فإن جهد البطارية يتقلب مع تغير السعة المتبقية للبطارية والمقاومة الداخلية. يختلف جهدها الطرفي بشكل كبير خاصة عندما تتقادم البطارية. على سبيل المثال ، يمكن أن يختلف الجهد الطرفي لبطارية 12 فولت من 10 فولت إلى 16 فولت. وهذا يتطلب تشغيل العاكس عند تيار مستمر أكبر.ضمان التشغيل الطبيعي ضمن نطاق جهد الدخل وضمان استقرار جهد خرج التيار المتردد.

4. في أنظمة توليد الطاقة الكهروضوئية ذات السعة المتوسطة والكبيرة ، يجب أن يكون خرج مصدر طاقة العاكس موجة جيبية مع تشويه أقل. هذا لأنه في الأنظمة ذات السعة المتوسطة والكبيرة ، إذا تم استخدام طاقة الموجة المربعة ، سيحتوي الإخراج على مكونات أكثر توافقية ، وستؤدي التوافقيات الأعلى إلى حدوث خسائر إضافية. يتم تحميل العديد من أنظمة توليد الطاقة الكهروضوئية بمعدات اتصال أو أجهزة. المعدات لها متطلبات أعلى على جودة شبكة الطاقة. عندما يتم توصيل أنظمة توليد الطاقة الكهروضوئية ذات السعة المتوسطة والكبيرة بالشبكة ، من أجل تجنب تلوث الطاقة بالشبكة العامة ، فإن العاكس مطلوب أيضًا لإخراج تيار موجة جيبية.

يقوم العاكس بتحويل التيار المباشر إلى تيار متردد. إذا كان جهد التيار المباشر منخفضًا ، يتم تعزيزه بواسطة محول تيار متناوب للحصول على جهد وتردد تيار متناوب قياسي. بالنسبة للمحولات ذات السعة الكبيرة ، نظرًا لارتفاع جهد ناقل التيار المستمر ، لا يحتاج خرج التيار المتردد عمومًا إلى محول لزيادة الجهد إلى 220 فولت. في المحولات ذات السعة المتوسطة والصغيرة ، يكون جهد التيار المستمر منخفضًا نسبيًا ، مثل 12V ، بالنسبة لـ 24V ، يجب تصميم دائرة تعزيز. تشتمل المحولات ذات السعة المتوسطة والصغيرة بشكل عام على دوائر عاكس الدفع والسحب ودوائر العاكس ذات الجسر الكامل ودوائر العاكس ذات التردد العالي. تقوم دوائر الدفع والسحب بتوصيل القابس المحايد لمحول التعزيز بمصدر الطاقة الموجب ، وأنبوبي طاقة يعملان بالتناوب ، وإخراج طاقة التيار المتردد ، لأن ترانزستورات الطاقة متصلة بالأرض المشتركة ، ودوائر القيادة والتحكم بسيطة ، ولأن يحتوي المحول على محاثة تسرب معينة ، ويمكنه الحد من تيار الدائرة القصيرة ، وبالتالي تحسين موثوقية الدائرة. العيب هو أن استخدام المحول منخفض والقدرة على قيادة الأحمال الاستقرائية ضعيفة.
تتغلب دائرة العاكس ذات الجسر الكامل على أوجه القصور في دائرة الدفع والسحب. يضبط ترانزستور الطاقة عرض نبضة الخرج ، وتتغير القيمة الفعالة لجهد التيار المتردد الناتج وفقًا لذلك. نظرًا لأن الدائرة تحتوي على حلقة حرة الحركة ، حتى بالنسبة للأحمال الاستقرائية ، فلن يتم تشويه شكل موجة الجهد الناتج. عيب هذه الدائرة هو أن ترانزستورات الطاقة في الذراعين العلوي والسفلي لا تشترك في الأرض ، لذلك يجب استخدام دائرة محرك مخصصة أو مصدر طاقة معزول. بالإضافة إلى ذلك ، من أجل منع التوصيل المشترك لأذرع الجسر العلوي والسفلي ، يجب تصميم دائرة بحيث يتم إيقاف تشغيلها ثم تشغيلها ، أي أنه يجب تحديد وقت ميت ، وتكون بنية الدائرة أكثر تعقيدًا.


يجب أن يضيف ناتج دائرة الدفع والسحب ودائرة الجسر الكامل محولًا تصاعديًا. نظرًا لأن المحول التدريجي كبير الحجم ومنخفض الكفاءة وأكثر تكلفة ، مع تطور إلكترونيات الطاقة وتكنولوجيا الإلكترونيات الدقيقة ، يتم استخدام تقنية تحويل التصعيد عالي التردد لتحقيق عكس يمكنه تحقيق محول عالي الكثافة للطاقة. تتبنى دائرة التعزيز في المرحلة الأمامية لهذه الدائرة العاكس هيكل الدفع والسحب ، لكن تردد العمل أعلى من 20 كيلو هرتز. يعتمد محول التعزيز على مادة أساسية مغناطيسية عالية التردد ، لذلك فهي صغيرة الحجم وخفيفة الوزن. بعد الانعكاس عالي التردد ، يتم تحويله إلى تيار متناوب عالي التردد من خلال محول عالي التردد ، ومن ثم يتم الحصول على تيار مباشر عالي الجهد (بشكل عام أعلى من 300 فولت) من خلال دائرة مرشح معدل عالي التردد ، ثم يتم قلبه من خلال دائرة تردد العاكس.

مع هيكل الدائرة هذا ، يتم تحسين قوة العاكس بشكل كبير ، وبالتالي تقليل فقدان عدم التحميل للعاكس ، وتحسين الكفاءة. عيب الدائرة هو أن الدائرة معقدة والموثوقية أقل من الدائرتين المذكورتين أعلاه.

دائرة التحكم في دائرة العاكس

يجب أن تتحقق جميع الدوائر الرئيسية للمحولات المذكورة أعلاه بواسطة دائرة تحكم. بشكل عام ، هناك طريقتان للتحكم: الموجة المربعة والموجة الموجبة والضعيفة. إن دائرة إمداد الطاقة العاكس ذات خرج الموجة المربعة بسيطة ومنخفضة التكلفة ولكنها منخفضة الكفاءة وكبيرة في المكونات التوافقية. . ناتج الموجة الجيبية هو اتجاه تطور العاكسات. مع تطور تكنولوجيا الإلكترونيات الدقيقة ، ظهرت أيضًا المعالجات الدقيقة بوظائف PWM. لذلك ، نضجت تقنية العاكس لإخراج الموجة الجيبية.


1. غالبًا ما تستخدم العاكسات ذات خرج الموجة المربعة دوائر متكاملة لتعديل عرض النبضة ، مثل SG 3525 و TL 494 وما إلى ذلك. لقد أثبتت الممارسة أن استخدام الدوائر المتكاملة SG3525 واستخدام الطاقة FETs كمكونات طاقة التحويل يمكن أن يحقق أداءً عاليًا نسبيًا ومحولات سعرية. نظرًا لأن SG3525 لديه القدرة على تشغيل قدرة FETs مباشرة وله مصدر مرجعي داخلي ومضخم تشغيلي ووظيفة حماية من الجهد المنخفض ، لذا فإن دائرته الطرفية بسيطة للغاية.

2. الدائرة المتكاملة للتحكم في العاكس مع خرج موجة جيبية ، يمكن التحكم في دائرة التحكم للعاكس مع خرج موجة جيبية بواسطة معالج دقيق ، مثل 80 C 196 MC التي تنتجها شركة INTEL Corporation ، والتي تنتجها شركة Motorola. MP 16 و PI C 16 C 73 من إنتاج شركة MI-CRO CHIP ، إلخ. تحتوي أجهزة الكمبيوتر أحادية الشريحة هذه على عدة مولدات PWM ، ويمكنها ضبط أذرع الجسر العلوي والعلوي. خلال الوقت الميت ، استخدم 80 C 196 MC من شركة INTEL لتحقيق دائرة خرج موجة جيبية ، 80 C 196 MC لإكمال توليد إشارة الموجة الجيبية ، واكتشاف جهد خرج التيار المتردد لتحقيق استقرار الجهد.

اختيار أجهزة الطاقة في الدائرة الرئيسية للعاكس

يعد اختيار مكونات الطاقة الرئيسية للعاكس أمرًا مهمًا للغاية. حاليًا ، تشتمل مكونات الطاقة الأكثر استخدامًا على ترانزستورات دارلينجتون للطاقة (BJT) ، وترانزستورات تأثير مجال الطاقة (MOS-F ET) ، وترانزستورات البوابة المعزولة (IGB). T) وإيقاف تشغيل الثايرستور (GTO) ، وما إلى ذلك ، فإن الأجهزة الأكثر استخدامًا في أنظمة الجهد المنخفض ذات السعة الصغيرة هي MOS FET ، لأن MOS FET به انخفاض أقل في الجهد على الحالة وأعلى.تردد تبديل IG BT هو بشكل عام تستخدم في أنظمة الجهد العالي والسعة الكبيرة. وذلك لأن مقاومة MOS FET على الحالة تزداد مع زيادة الجهد ، وتحتل IG BT في الأنظمة ذات السعة المتوسطة ميزة أكبر ، بينما في الأنظمة ذات السعة الكبيرة الفائقة (أعلى من 100 كيلو فولت أمبير) ، يتم استخدام GTOs بشكل عام كمكونات طاقة.

معلومات اساسية
  • سنة التأسيس
    --
  • نوع العمل
    --
  • البلد / المنطقة
    --
  • الصناعة الرئيسية
    --
  • المنتجات الرئيسية
    --
  • الشخص الاعتباري
    --
  • عدد الموظفي
    --
  • قيمة الإخراج السنوي
    --
  • سوق التصدير
    --
  • تعاون العملاء
    --

إرسال استفسارك

اختر لغة مختلفة
English English Türkçe Türkçe ภาษาไทย ภาษาไทย Bahasa Melayu Bahasa Melayu Lëtzebuergesch Lëtzebuergesch русский русский Português Português 한국어 한국어 italiano italiano français français Español Español Deutsch Deutsch العربية العربية
اللغة الحالية:العربية