鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:1075次 | 2019年12月30日
太陽能逆變器中功率電子器件的選擇技巧
簡(jiǎn)介
太陽能光伏系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣泛。尤其是移動(dòng)系統(tǒng),不用花一分錢,就從太陽能中受益。同時(shí)由于常規(guī)電能成本不斷攀升,太陽能對(duì)家庭應(yīng)用具有很大的吸引力。太陽能電池本身和連接太陽能電池與公共電網(wǎng)或分布電源的太陽能逆變器的能源效率,是這一技術(shù)取得成功的關(guān)鍵所在。如今,最大輸出功率為5kW的高級(jí)太陽能逆變器擁有兩級(jí)拓?fù)洹D1顯示了此類太陽能逆變器的多組配置。
每組都和自己的功率調(diào)節(jié)器相連,然后連接至共用直流母線。功率調(diào)節(jié)器能夠使太陽能電池以最大效率工作。太陽能逆變器可產(chǎn)生饋入市電的交流電壓。請(qǐng)注意,圖1所示的電源網(wǎng)是一種可用于任何逆變器拓?fù)涞奶撛O(shè)電路,外加一個(gè)市電變壓器和一個(gè)輸出濾波器,變壓器可阻止直流分量進(jìn)入市電。
但是,也有一些系統(tǒng)是不用變壓器的,這取決于太陽能逆變器銷售所在國家的法律背景。允許不采用變壓器的國家的目的是提高系統(tǒng)效率,因?yàn)樽儔浩鲗?dǎo)致效率下降1~2個(gè)百分點(diǎn)。另一方面,逆變器必需避免直流分量,要求電流小于5mA。雖然這很難做到,但是為了獲得更高的效率,我們還是成功地實(shí)現(xiàn)了。表1給出了每一級(jí)對(duì)系統(tǒng)損耗、系統(tǒng)尺寸和系統(tǒng)成本的貢獻(xiàn)值。
很容易可以看出,變壓器是系統(tǒng)損耗和成本的主要貢獻(xiàn)者。然而,變壓器在許多國家是必須使用的,因此,它不在減小損耗的考慮范圍之內(nèi)。輸出濾波器可減弱由輸出逆變器級(jí)產(chǎn)生的電流紋波,該濾波器的大小和成本與逆變器開關(guān)頻率成反比。開關(guān)頻率越高,濾波器的尺寸越小、價(jià)格越便宜。但是,這種關(guān)系與硬轉(zhuǎn)換狀態(tài)下開關(guān)頻率和開關(guān)損耗之間的關(guān)系形成了折衷——開關(guān)頻率越高,損耗越大,因此效率就越低。從16kHz~20kHz的開關(guān)頻率,由于具備較低音頻噪聲和較高效率,可以滿足太陽能逆變器的要求。因此,功率電路還有待于進(jìn)一步研究。