Sorotec tiene 15 años de experiencia en la fabricación de fuentes de alimentación
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Sorotec tiene 15 años de experiencia en la fabricación de fuentes de alimentación
En la actualidad, el sistema de generación de energía fotovoltaica de China es principalmente un sistema de CC, que carga la energía eléctrica generada por la batería solar, y la batería suministra energía directamente a la carga. Por ejemplo, el sistema de iluminación solar del hogar en el noroeste de China y el sistema de suministro de energía de la estación de microondas lejos de la red son todos sistemas de CC. Este tipo de sistema tiene una estructura simple y de bajo costo. Sin embargo, debido a los diferentes voltajes de CC de carga (como 12 V, 24 V, 48 V, etc.), es difícil lograr la estandarización y la compatibilidad del sistema, especialmente para la energía civil, ya que la mayoría de las cargas de CA se utilizan con energía de CC. . Es difícil que la fuente de energía fotovoltaica para suministrar electricidad ingrese al mercado como un producto básico. Además, la generación de energía fotovoltaica eventualmente logrará la operación conectada a la red, que debe adoptar un modelo de mercado maduro. En el futuro, los sistemas de generación de energía fotovoltaica de CA se convertirán en la corriente principal de la generación de energía fotovoltaica.
Los requisitos del sistema de generación de energía fotovoltaica para el suministro de energía del inversor.
El sistema de generación de energía fotovoltaica que utiliza salida de energía de CA consta de cuatro partes: matriz fotovoltaica, controlador de carga y descarga, batería e inversor (el sistema de generación de energía conectado a la red generalmente puede ahorrar batería), y el inversor es el componente clave. La fotovoltaica tiene requisitos más altos para los inversores:
1. Se requiere alta eficiencia. Debido al alto precio de las celdas solares en la actualidad, para maximizar el uso de celdas solares y mejorar la eficiencia del sistema, es necesario intentar mejorar la eficiencia del inversor.
2. Se requiere alta confiabilidad. En la actualidad, los sistemas de generación de energía fotovoltaica se utilizan principalmente en áreas remotas, y muchas centrales eléctricas están desatendidas y mantenidas. Esto requiere que el inversor tenga una estructura de circuito razonable, una selección estricta de componentes y requiere que el inversor tenga varias funciones de protección, como protección de conexión de polaridad de CC de entrada, protección de cortocircuito de salida de CA, sobrecalentamiento, protección de sobrecarga, etc.
3. Se requiere que el voltaje de entrada de CC tenga un amplio rango de adaptación. Dado que el voltaje terminal de la batería cambia con la carga y la intensidad de la luz solar, aunque la batería tiene un efecto importante en el voltaje de la batería, el voltaje de la batería fluctúa con el cambio de la capacidad restante de la batería y la resistencia interna. Especialmente cuando la batería está envejeciendo, su voltaje terminal varía ampliamente. Por ejemplo, el voltaje del terminal de una batería de 12 V puede variar de 10 V a 16 V. Esto requiere que el inversor funcione con una CC mayor. Asegúrese de que funcione normalmente dentro del rango de voltaje de entrada y asegure la estabilidad del voltaje de salida de CA.
4. En los sistemas de generación de energía fotovoltaica de capacidad media y grande, la salida de la fuente de alimentación del inversor debe ser una onda sinusoidal con menos distorsión. Esto se debe a que en los sistemas de mediana y gran capacidad, si se utiliza energía de onda cuadrada, la salida contendrá más componentes armónicos y los armónicos más altos generarán pérdidas adicionales. Muchos sistemas de generación de energía fotovoltaica están cargados con equipos de comunicación o instrumentación. El equipo tiene requisitos más altos en la calidad de la red eléctrica. Cuando los sistemas de generación de energía fotovoltaica de mediana y gran capacidad están conectados a la red, para evitar la contaminación eléctrica con la red pública, también se requiere que el inversor genere una corriente de onda sinusoidal.
El inversor convierte la corriente continua en corriente alterna. Si la tensión de corriente continua es baja, se potencia mediante un transformador de corriente alterna para obtener una tensión y frecuencia de corriente alterna estándar. Para inversores de gran capacidad, debido al alto voltaje del bus de CC, la salida de CA generalmente no necesita un transformador para aumentar el voltaje a 220 V. En los inversores de mediana y pequeña capacidad, el voltaje de CC es relativamente bajo, como 12 V. Para 24 V, se debe diseñar un circuito de refuerzo. Los inversores de capacidad media y pequeña generalmente incluyen circuitos inversores push-pull, circuitos inversores de puente completo y circuitos inversores elevadores de alta frecuencia. Los circuitos push-pull conectan el enchufe neutral del transformador elevador a la fuente de alimentación positiva y dos tubos de alimentación. Trabajo alternativo, potencia de CA de salida, porque los transistores de potencia están conectados a tierra común, los circuitos de control y control son simples y porque el transformador tiene una cierta inductancia de fuga, puede limitar la corriente de cortocircuito, mejorando así la confiabilidad del circuito. La desventaja es que la utilización del transformador es baja y la capacidad para impulsar cargas inductivas es pobre.
El circuito inversor de puente completo supera las deficiencias del circuito push-pull. El transistor de potencia ajusta el ancho del pulso de salida y el valor efectivo del voltaje de CA de salida cambia en consecuencia. Debido a que el circuito tiene un bucle de rueda libre, incluso para cargas inductivas, la forma de onda del voltaje de salida no se distorsionará. La desventaja de este circuito es que los transistores de potencia de los brazos superior e inferior no comparten tierra, por lo que se debe utilizar un circuito de control dedicado o una fuente de alimentación aislada. Además, para evitar la conducción común de los brazos del puente superior e inferior, se debe diseñar un circuito para que se apague y luego se encienda, es decir, se debe establecer un tiempo muerto y la estructura del circuito es más complicada.
La salida del circuito push-pull y el circuito de puente completo debe agregar un transformador elevador. Debido a que el transformador elevador es grande en tamaño, de baja eficiencia y más costoso, con el desarrollo de la electrónica de potencia y la tecnología microelectrónica, la tecnología de conversión elevadora de alta frecuencia se utiliza para lograr la inversión. Puede realizar un inversor de alta densidad de potencia. El circuito de refuerzo de la etapa frontal de este circuito inversor adopta una estructura push-pull, pero la frecuencia de trabajo es superior a 20 KHz. El transformador elevador adopta material de núcleo magnético de alta frecuencia, por lo que es de tamaño pequeño y peso ligero. Después de la inversión de alta frecuencia, se convierte en corriente alterna de alta frecuencia a través de un transformador de alta frecuencia, y luego se obtiene corriente continua de alto voltaje (generalmente por encima de 300 V) a través de un circuito de filtro rectificador de alta frecuencia, y luego se invierte a través de un Circuito inversor de frecuencia de potencia.
Con esta estructura de circuito, la potencia del inversor mejora considerablemente, la pérdida sin carga del inversor se reduce correspondientemente y se mejora la eficiencia. La desventaja del circuito es que el circuito es complicado y la confiabilidad es menor que los dos circuitos anteriores.
Circuito de control del circuito inversor
Todos los circuitos principales de los inversores mencionados anteriormente deben realizarse mediante un circuito de control. En general, existen dos métodos de control: onda cuadrada y onda positiva y débil. El circuito de suministro de energía del inversor con salida de onda cuadrada es simple, de bajo costo, pero de baja eficiencia y con grandes componentes armónicos. . La salida de onda sinusoidal es la tendencia de desarrollo de los inversores. Con el desarrollo de la tecnología microelectrónica, también han aparecido microprocesadores con funciones PWM. Por lo tanto, la tecnología de inversor para salida de onda sinusoidal ha madurado.
1. Actualmente, los inversores con salida de onda cuadrada utilizan principalmente circuitos integrados de modulación de ancho de pulso, como SG 3 525, TL 494, etc. La práctica ha demostrado que el uso de circuitos integrados SG3525 y el uso de FET de potencia como componentes de potencia de conmutación pueden lograr inversores de rendimiento y precio relativamente altos. Debido a que SG3525 tiene la capacidad de conducir directamente la capacidad de FET de potencia y tiene una fuente de referencia interna y un amplificador operacional y función de protección contra bajo voltaje, por lo que su circuito periférico es muy simple.
2. El circuito integrado de control del inversor con salida de onda sinusoidal, el circuito de control del inversor con salida de onda sinusoidal puede ser controlado por un microprocesador, como 80 C 196 MC producido por INTEL Corporation y producido por Motorola Company. MP 16 y PI C 16 C 73 producidos por MI-CRO CHIP Company, etc. Estas computadoras de un solo chip tienen múltiples generadores PWM y pueden configurar los brazos del puente superior y superior. Durante el tiempo muerto, use el 80 C 196 MC de la compañía INTEL para realizar el circuito de salida de onda sinusoidal, 80 C 196 MC para completar la generación de señal de onda sinusoidal y detectar el voltaje de salida de CA para lograr la estabilización de voltaje.
Selección de Dispositivos de Potencia en el Circuito Principal del Inversor
La elección de los principales componentes de potencia del inversor es muy importante. Actualmente, los componentes de potencia más utilizados incluyen transistores de potencia Darlington (BJT), transistores de efecto de campo de potencia (MOS-F ET), transistores de puerta aislada (IGB). T) y tiristor de apagado (GTO), etc., los dispositivos más utilizados en sistemas de bajo voltaje de pequeña capacidad son MOS FET, porque MOS FET tiene una caída de voltaje en estado más baja y más alta. La frecuencia de conmutación de IG BT es generalmente utilizado en sistemas de alta tensión y gran capacidad. Esto se debe a que la resistencia en estado activo de MOS FET aumenta con el aumento de voltaje, y IG BT está en sistemas de capacidad media ocupa una mayor ventaja, mientras que en sistemas de capacidad súper grande (por encima de 100 kVA), generalmente se utilizan GTO. como componentes de potencia.
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