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用微型逆變器優(yōu)化太陽能光伏系統(tǒng),最佳的轉(zhuǎn)換效率

欄目:電源知識(shí) 發(fā)布時(shí)間:2022-08-29
用微型逆變器優(yōu)化太陽能光伏系統(tǒng)
  微型逆變器架構(gòu)還可以簡(jiǎn)化布線,這意味著安裝成本更低。通過提高消費(fèi)者太陽能發(fā)電系統(tǒng)的效率,該系統(tǒng)收回太陽能技術(shù)初始投資所需的時(shí)間將會(huì)縮短。

  至于太陽能光伏系統(tǒng)的效率和可靠性的優(yōu)化,一種相當(dāng)新的方法是使用微型逆變器,其將連接到每個(gè)太陽能電池板。為每個(gè)太陽能電池板配備獨(dú)立的微型逆變器,可以使系統(tǒng)適應(yīng)不斷變化的負(fù)載和天氣條件,從而為單個(gè)電池板和整個(gè)系統(tǒng)提供最佳的轉(zhuǎn)換效率。

  用微型逆變器優(yōu)化太陽能光伏系統(tǒng)

  微型逆變器架構(gòu)還可以簡(jiǎn)化布線,這意味著安裝成本更低。通過提高消費(fèi)者太陽能發(fā)電系統(tǒng)的效率,該系統(tǒng)收回太陽能技術(shù)初始投資所需的時(shí)間將會(huì)縮短。

  太陽能發(fā)電系統(tǒng)的一個(gè)關(guān)鍵電子元件是功率變換器。在商業(yè)應(yīng)用中,這些組件連接到光伏(PV)面板、存儲(chǔ)電能的電池以及本地配電系統(tǒng)或公用電網(wǎng)。下圖顯示了一個(gè)典型的太陽能逆變器。它將光伏陣列輸出的極低DC電壓轉(zhuǎn)換成多種電壓,如電池DC電壓、交流線電壓和配電網(wǎng)電壓。

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  與整個(gè)系統(tǒng)使用太陽能逆變器相比,系統(tǒng)中的每個(gè)太陽能電池板都配備了微型逆變器,這將再次提高整個(gè)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換效率。微型逆變器拓?fù)涞闹饕獌?yōu)點(diǎn)是,即使其中一個(gè)逆變器發(fā)生故障,仍可進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換。

  使用的其他好處微型逆變器包括使用高分辨率PWM來調(diào)整每個(gè)太陽能電池板的轉(zhuǎn)換參數(shù)的能力。由于云和陰影會(huì)改變每個(gè)面板的輸出,因此為每個(gè)面板配備獨(dú)特的微型逆變器可以使系統(tǒng)適應(yīng)不斷變化的負(fù)載條件。這為每個(gè)面板和整個(gè)系統(tǒng)提供了最佳的轉(zhuǎn)換效率。



  例如,大型太陽能光伏發(fā)電廠受益于面板之間的通信,有助于保持負(fù)載平衡,并允許系統(tǒng)管理員提前計(jì)劃有多少能源可用以及如何利用這些能源。請(qǐng)注意,MCU必須集成片內(nèi)通信外設(shè)(CAN、SPI、UART等)。)以簡(jiǎn)化與太陽能電池陣列中其他微型逆變器的接口。

  在許多應(yīng)用中,微型逆變器拓?fù)涞氖褂每梢燥@著提高系統(tǒng)的整體效率。

  應(yīng)用分析

  在小型應(yīng)用中,每個(gè)太陽能電池板可能面臨基本相同的光照、溫度和陰影條件。因此,微型逆變器在提高效率方面的作用有限。

  為了使每個(gè)太陽能電池板工作在不同的電壓下以獲得最高的能量效率,需要使用DC/DC轉(zhuǎn)換器,使每個(gè)電池板的輸出電壓與儲(chǔ)能電池的工作電壓統(tǒng)一。為了盡可能降低制造成本,可以將DC/DC轉(zhuǎn)換器和逆變器設(shè)計(jì)到一個(gè)模塊中。此外,用于本地電力線或連接到配電網(wǎng)的DC/交流轉(zhuǎn)換器也可以集成到模塊中。

  太陽能電池板必須相互通信,這增加了布線和復(fù)雜性。這是關(guān)于是否在模塊中包括逆變器、DC/DC轉(zhuǎn)換器和太陽能電池板的另一個(gè)爭(zhēng)論點(diǎn)。

  每個(gè)微型逆變器的MCU必須仍然具有足夠的容量來運(yùn)行多種MPPT算法,以適應(yīng)不同的操作環(huán)境。

  除了滿足微型逆變器本身的要求,所使用的MCU還必須處理整個(gè)系統(tǒng)的大部分要求,包括交流/DC轉(zhuǎn)換、DC/DC轉(zhuǎn)換和面板間通信。這可以減少由于使用多個(gè)MCU而導(dǎo)致的成本增加。

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