Mikro-Inverter B'Panewijiet Solari Għas-Sistema tal-Ħażna tal-Enerġija fid-Dar

Minbarra l-inverters ċentralizzati u string, sistemi tal-enerġija ġodda jinkludu wkoll mikro-inverters, li huma faċli biex jiġu installati u kkonfigurati b'mod flessibbli. Kif jissuġġerixxi l-isem, il-mikro-inverters għandhom konsum baxx ta' enerġija u għalhekk huma tipikament konnessi ma' pannelli solari wieħed jew ftit. Bħala inverter, mikro-inverter jikkonverti l-enerġija DC ta' vultaġġ baxx-mill-pannelli fotovoltajċi f'enerġija AC għall-grid tal-enerġija lokali. Filwaqt li l-vultaġġ ta 'pannell fotovoltajku huwa tipikament madwar 50V, il-vultaġġ tal-grilja AC jista' jilħaq mijiet ta 'volts. Dan il-proporzjon ta' vultaġġ għoli-għall--kurrent jagħmel talbiet kbar għall-qligħ tal-konvertitur. L-użu ta' konvertitur PWM konvenzjonali mhux-iżolat f'din is-sitwazzjoni jirriżulta f'ċikli ta' xogħol għoljin jew baxxi għall-iswiċċijiet, li jirriżultaw f'effiċjenza baxxa tal-konvertitur u stress sinifikanti fuq l-apparati tal-enerġija. Naturalment, l-inkorporazzjoni ta' induttur jew transformer akkoppjat fil-konvertitur biex jinkiseb tqabbil tal-vultaġġ permezz tal-proporzjon tad-dawriet saret soluzzjoni preferuta għall-mikro-invertituri.

Funzzjonalment, mikro-inverter għandu jipprovdi tliet funzjonijiet: għeluq rapidu (RSD), traċċar tal-punt tal-qawwa massima (MPPT), u inverżjoni. RSD ġie propost fil-konferenza NEC fl-2014. L-iskop tiegħu huwa li skonnettja malajr il-pannelli fotovoltajċi mix-xarabank DC f'każ ta 'nar jew diżastru ieħor, u jiżgura s-sigurtà tal-pumpiera. MPPT huwa magħruf sew minn dawk fl-industrija fotovoltajka u ġie introdott f'artikoli preċedenti. Madankollu, b'differenza ċirkwiti MPPT tradizzjonali ċentralizzati jew string, din il-funzjoni fil-mikroinverters mhux bilfors teħtieġ ċirkwit ta 'spinta; ċirkuwiti oħra, bħal buck, full-bridge, u flyback, jistgħu jintużaw ukoll. Dan huwa primarjament minħabba d-diversità taċ-ċirkwiti downstream.

Mikro-inverter huwa mezz inverter żgħir installat direttament wara pannelli fotovoltajċi wieħed jew numru żgħir, li jikkonverti l-enerġija DC tal-pannell f'enerġija AC konnessa mal-grid-. Il-vantaġġ ewlieni tiegħu jinsab fil-funzjoni indipendenti tagħha MPPT (Maximum Power Point Tracking) għal kull panel, li timmassimizza l-ġenerazzjoni tal-enerġija meta jkun hemm nuqqas ta 'qbil bejn il-pannelli jew dell parzjali. Huwa jillimita wkoll il-vultaġġ DC tas-sistema għal livell baxx ta '<60 V, reducing the risk of fire and electric shock.

F'termini ta' struttura taċ-ċirkwit, mikro-inverters evolvew minn multi-stadji għal żewġ-stadji u mbagħad għal-stadju wieħed [1]. Meta l-elettriku joħroġ minn pannelli fotovoltajċi u mqabbad b'mod parallel mal-grilja AC, inqas ma jkunu l-istadji ta 'konverżjoni, iktar tkun għolja l-effiċjenza. Mikro-inverter b'ħafna-stadji jew f'żewġ-stadji. Tikkonsisti minn stadju ta' quddiem-DC/DC u stadju ta' wara-DC/AC. Id-DC/DC ta' quddiem-stadju għandu MPPT u funzjonijiet ta' spinta, li jgħolli l-vultaġġ għall-vultaġġ DC bus meħtieġ għall-inverżjoni, u l--istadju ta' wara DC/AC huwa maqlub u mqabbad mal-grilja.

Mikroinverters b'żewġ-stadji huma aktar suddiviżi f'żewġ tipi: sors ta 'vultaġġ u sors ta' kurrent. It-tip tas-sors tal-vultaġġ jikkontrolla l-vultaġġ tal-ħruġ fuq in-naħa tal-AC. L-output tal-istadju DC/DC preċedenti huwa vultaġġ DC stabbli. B'dan it-tip ta 'mikroinverter, l-istadju DC/AC sussegwenti jopera bi frekwenza għolja. Il-varjabbli ta 'kontroll primarju ta' mikroinverter tat-tip ta 'sors kurrenti huwa kurrenti. L-output tal-ġenb DC tiegħu m'għadux DC stabbli, iżda pjuttost "mewġa tal-bun bil-fwar" b'komponent AC, kif muri fil-Figura 4. Iċ-ċirkwit ta 'konverżjoni tal-polarità tal-frekwenza tal-enerġija sussegwenti jifred din il-mewġa tal-bun bil-fwar f'outputs pożittivi u negattivi, li jiffurmaw grilja -mewġa sine konnessa. Meta mqabbel ma 'mikroinverters tat-tip ta' vultaġġ-, dan it-tip ta 'sors kurrenti ta' mikroinverter joffri stress tal-vultaġġ tal-apparat aktar baxx u struttura u kontroll aktar sempliċi, li jagħmilha użata ħafna f'mudelli ta 'mikroinverter mainstream attwali.

Kemm il-vultaġġ-sors u kurrent-mikroinverters tas-sors għandhom ċirkwit DC/AC, iżda t-tip ta'-sors tal-kurrent jeħtieġ ċirkwit ta' qawwa-frekwenza, filwaqt li t-tip ta' vultaġġ-sors jeħtieġ-swiċċ ta' frekwenza għolja. Iċ-ċirkwit li jinfetaħ għandu struttura sempliċi, bil-MOSFET jaħdem bi frekwenza tal-enerġija, u t-telf primarju huwa telf ta 'konduzzjoni . 600V-950V CoolMOS™ P7 u anke 1200V IGBTs huma adattati għal din l-applikazzjoni. Ċirkwit-pont sħiħ huwa inverter tas-sors ta' vultaġġ-tipiku, b'sieq waħda taħdem bi frekwenza tal-enerġija u l-oħra taqleb bi frekwenza għolja biex tnaqqas l-armoniċi tal-vultaġġ tal-ħruġ. L-aħjar disinn naturalment jinvolvi l-għażla ta 'MOSFETs differenti għaż-żewġ saqajn ibbażati fuq il-kundizzjonijiet operattivi, iżda firxa ta' 600V-950V CoolMOS™ P7s hija wkoll disponibbli. Kif jidher mit-topoloġija, iċ-ċirkwit li qed jinżel għandu kapaċitajiet limitati ta 'kumpens tal-qawwa reattiva minħabba l-karatteristiċi tal-apparat. Iċ-ċirkwit tal-inverter full-bridge jista 'jopera b'mod bidirezzjonali, u jipprovdi kapaċitajiet ta' kumpens ta 'qawwa reattiva biżżejjed, iżda jeħtieġ filtru LCL addizzjonali.