Šiuo metu Kinijos fotoelektrinės energijos generavimo sistema daugiausia yra nuolatinės srovės sistema, tai yra įkrauti saulės baterijos sukuriamą elektros energiją, o akumuliatorius tiesiogiai tiekia energiją kroviniui. Pavyzdžiui, Saulės buities apšvietimo sistema šiaurės vakarų Kinijoje ir mikrobangų stoties maitinimo sistema, esanti toli nuo tinklo, yra visos nuolatinės srovės sistema. Šio tipo sistema turi paprastą struktūrą ir mažą kainą. Tačiau dėl skirtingos apkrovos nuolatinės srovės įtampos (tokios kaip 12 V, 24 V, 48 V ir kt.) Sunku pasiekti sistemos standartizaciją ir suderinamumą, ypač civiliai galiai, nes dauguma kintamosios srovės apkrovų naudojamos su nuolatinės srovės galia. Fotoelektrinės energijos tiekimui sunku tiekti elektrą patekti į rinką kaip prekę. Be to, fotoelektros energijos generavimas ilgainiui pasieks su tinklu sujungtu veikimu, kuris turi pasirinkti brandų rinkos modelį. Ateityje kintamosios srovės fotoelektrinės energijos gamybos sistemos taps pagrindine fotoelektrinės energijos generavimo pagrindu.
Fotoelektrinės energijos gamybos sistemos reikalavimai keitiklio maitinimo šaltiniui
Fotoelektrinės galios generavimo sistema, naudojant kintamos srovės galią, susideda iš keturių dalių: fotoelektros matricos, įkrovos ir išleidimo valdiklio, akumuliatoriaus ir keitiklio (tinklelį sujungta energijos generavimo sistema paprastai gali išsaugoti akumuliatorių), o keitiklis yra pagrindinis komponentas. Fotoelektros reikalavimai keitikliams turi didesnius reikalavimus:
1. Reikia didelio efektyvumo. Dėl aukštos saulės elementų kainos šiuo metu, siekiant maksimaliai padidinti saulės elementų naudojimą ir pagerinti sistemos efektyvumą, būtina pabandyti pagerinti keitiklio efektyvumą.
2. Reikia didelio patikimumo. Šiuo metu fotoelektrinės energijos gamybos sistemos daugiausia naudojamos atokiose vietose, o daugelis elektrinių yra be priežiūros ir prižiūrimos. Tam reikia, kad keitiklis turėtų pagrįstą grandinės struktūrą, griežtą komponentų pasirinkimą ir reikalauja, kad keitiklis turėtų įvairias apsaugos funkcijas, tokias kaip įvesties nuolatinės srovės poliškumo jungties apsauga, kintamos srovės išėjimo trumpojo jungimo apsauga, perkaitimas, perkrovos apsauga ir kt.
3. DC įvesties įtampa turi turėti platų adaptacijos diapazoną. Kadangi akumuliatoriaus gnybtų įtampa keičiasi atsižvelgiant į apkrovą ir saulės spindulių intensyvumą, nors akumuliatorius turi didelę įtaką akumuliatoriaus įtampai, akumuliatoriaus įtampa svyruoja keičiant likusį akumuliatoriaus talpą ir vidinį pasipriešinimą. Ypač tada, kai akumuliatorius sensta, jos gnybtų įtampa labai skiriasi. Pvz., 12 V akumuliatoriaus gnybtų įtampa gali skirtis nuo 10 V iki 16 V. Tam reikia, kad keitiklis veiktų didesniame nuolatinume, užtikrinant įprastą įvesties įtampos diapazono veikimą ir užtikrinti kintamosios srovės išėjimo įtampos stabilumą.
4. Vidutinės ir didelės talpos fotoelektros energijos gamybos sistemose keitiklio maitinimo šaltinis turėtų būti sinuso banga, turinti mažiau iškraipymų. Taip yra todėl, kad vidutinės ir didelės talpos sistemose, jei bus naudojama „Square Wave“ galia, išvestyje bus daugiau harmoninių komponentų, o aukštesnės harmonikos sukels papildomų nuostolių. Daugelis fotoelektrinių energijos gamybos sistemų yra pakrautos su ryšių ar prietaisų įranga. Įranga turi didesnius reikalavimus dėl elektros tinklo kokybės. Kai vidutinės ir didelės talpos fotoelektros energijos generavimo sistemos yra prijungtos prie tinklo, kad būtų išvengta galios taršos su viešuoju tinklu, keitiklis taip pat reikalingas, kad būtų išauginta sinuso bangos srovė.
Inverteris paverčia tiesioginę srovę į kintamąją srovę. Jei tiesioginės srovės įtampa yra žema, ją padidina kintama srovės transformatorius, kad būtų galima gauti standartinę kintamos srovės įtampą ir dažnį. Didelės talpos keitikliams, atsirandantiems dėl didelės nuolatinės srovės magistralės įtampos, kintamosios srovės išeigai paprastai nereikia transformatoriaus, kad įtampa padidintų 220 V. Vidutinio ir mažos talpos inverteriuose DC įtampa yra palyginti žema, pavyzdžiui, 12 V, 24 V turi būti suprojektuota padidinimo grandinė. Vidutinės ir mažos talpos keitikliai paprastai apima stumiamojo keitiklio schemas, viso tilto keitiklio grandines ir aukšto dažnio padidinimo keitiklio grandines. „Push-Pull“ grandinės Sujunkite neutralų „Boost“ transformatoriaus kištuką prie teigiamo maitinimo šaltinio ir dviejų galios vamzdžių pakaitinis darbas, išvesties kintamosios srovės galia, nes galios tranzistoriai yra prijungti prie bendro žemės, pavaros ir valdymo grandinės yra paprastos ir todėl, kad transformatorius turi tam tikrą nuotėkio induktyvumą, jis gali apriboti trumposios grandinės srovę, taigi pagerina grandinės patikimumą. Trūkumas yra tas, kad transformatoriaus panaudojimas yra mažas, o galimybė skatinti indukcines apkrovas yra prastas.
Viso tilto keitiklio grandinė įveikia „Push-Pull“ grandinės trūkumus. Maitinimo tranzistorius sureguliuoja išvesties impulsą, o atitinkamai keičiasi išėjimo kintamosios srovės įtampos efektyvioji vertė. Kadangi grandinė turi laisvos rato kilpą, net ir indukcinėms apkrovoms, išėjimo įtampos bangos forma nebus iškreipta. Šios grandinės trūkumas yra tas, kad viršutinės ir apatinės rankos galios tranzistoriai neturi žemės, todėl turi būti naudojamas skirtas pavaros grandinė ar izoliuotas maitinimo šaltinis. Be to, siekiant užkirsti kelią bendram viršutinio ir apatinio tilto rankų laidumui, turi būti suprojektuota grandinė, kad ji būtų išjungta, o po to įjungti, tai yra, turi būti nustatytas negyvas laikas, o grandinės struktūra yra sudėtingesnė.
„Push-Pull“ grandinės ir viso tilto grandinės išvestis turi pridėti pakopinį transformatorių. Kadangi „Step-Up“ transformatorius yra didelio dydžio, mažai efektyvaus ir brangesnis, kuriant galios elektroniką ir mikroelektronikos technologiją, aukšto dažnio padidinimo konversijos technologija naudojama siekiant atvirkštinės, tai gali realizuoti didelio galios tankio keitiklį. Šios keitiklio grandinės priekinės stadijos padidinimo grandinė priima stūmimo struktūrą, tačiau darbinis dažnis yra didesnis nei 20 kHz. „Boost“ transformatorius priima aukšto dažnio magnetinę šerdies medžiagą, taigi jis yra mažo dydžio ir šviesos svorio. Atlikus aukšto dažnio inversiją, jis paverčiamas aukšto dažnio kintama srove per aukšto dažnio transformatorių, o po to aukštos įtampos tiesioginė srovė (paprastai virš 300 V) gaunama per aukšto dažnio lygintuvo filtro grandinę, o po to apverčiama per galios dažnio inverterio grandinę.
Naudojant šią grandinės struktūrą, keitiklio galia yra žymiai pagerinta, keitiklio neplautas keitiklis atitinkamai sumažėja, o efektyvumas pagerėja. Grandinės trūkumas yra tas, kad grandinė yra sudėtinga, o patikimumas yra mažesnis nei aukščiau esančios dvi grandinės.
Inverterio grandinės valdymo grandinė
Visas pagrindines aukščiau paminėtų keitiklių grandines reikia realizuoti valdymo grandine. Paprastai yra du kontrolės metodai: kvadratinės bangos ir teigiamos bei silpnos bangos. Inverterio maitinimo grandinė su kvadratinių bangų išėjimu yra paprasta, maža sąnaudų, tačiau mažai efektyvumo ir didelės harmoninių komponentų. . Sinuso bangų išvestis yra keitiklių vystymosi tendencija. Kuriant mikroelektronikos technologijas, taip pat pasirodė mikroprocesoriai su PWM funkcijomis. Todėl subrendo sinusinių bangų išvesties keitiklio technologija.
1. Inverteriai su kvadratinių bangų išvestimi šiuo metu dažniausiai naudoja impulsų pločio moduliavimo integruotas grandines, tokias kaip SG 3 525, TL 494 ir pan. Praktika įrodė, kad SG3525 integruotų grandinių naudojimas ir galios FET naudojimas kaip perjungimo galios komponentai gali pasiekti santykinai aukšto našumo ir kainų keitiklių. Kadangi „SG3525“ turi galimybę tiesiogiai valdyti galios FETS galimybes ir turi vidinį atskaitos šaltinį ir eksploatavimo stiprintuvą bei apsaugos nuo įtampos funkciją, todėl jos periferinė grandinė yra labai paprasta.
2. Inverterio valdymo integruota grandinė su sinusinės bangos išvestimi, keitiklio valdymo grandinę su sinuso bangų išvestimi gali valdyti mikroprocesorius, pavyzdžiui, 80 C 196 MC, kurį gamina „Intel Corporation“, ir gamina „Motorola Company“. MP 16 ir Pi C 16 C 73, kurį sukūrė „Mi-Cro Chip Company“ ir kt. Šiuose vieno lusto kompiuteriuose yra keli PWM generatoriai ir gali nustatyti viršutinę ir viršutinę tilto svirtį. Negyvą laiką naudokite „Intel“ bendrovės 80 C 196 MC, kad suprastumėte sinusinės bangos išvesties grandinę, 80 C 196 MC, kad baigtumėte sinuso bangos signalo generavimą, ir aptikkite kintamosios srovės išėjimo įtampą, kad būtų stabilizuota įtampa.
Maitinimo prietaisų parinkimas pagrindinėje keitiklio grandinėje
Pagrindinių galios komponentų pasirinkimaskeitiklisyra labai svarbu. Šiuo metu labiausiai naudojami galios komponentai yra Darlingtono galios tranzistoriai (BJT), galios lauko efekto tranzistoriai (MOS-F ET), izoliuoti vartų tranzistoriai (IGB). T) ir išjungimo tiristorius (GTO) ir kt., Labiausiai naudojami mažos talpos žemos įtampos sistemos įtaisai yra MOS FET, nes „Mos FET“ yra mažesnis valstybės įtampos kritimas ir didesnis IG BT perjungimo dažnis paprastai naudojamas didelės įtampos ir didelės talpos sistemose. Taip yra todėl, kad didėjant įtampai padidėja MOS FET atsparumas būsenoje, o IG BT yra vidutinio pajėgumo sistemose, užima didesnį pranašumą, o ypač didelės talpos (virš 100 kVA) sistemose GTOS paprastai naudojamos kaip galios komponentai.
Pašto laikas: 2012 m. Spalio 21 d
