逆變器絕不僅具有直交流變換功用,也具有最為大限制地發(fā)揚(yáng)太陽(yáng)電池功能的功用與系統(tǒng)毛病維護(hù)功用。歸結(jié)起來(lái)有主動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)與停機(jī)功用、最為大功率跟蹤節(jié)制功用、防獨(dú)自運(yùn)轉(zhuǎn)功用(并網(wǎng)系統(tǒng)用)、主動(dòng)電壓調(diào)整功用(并網(wǎng)系統(tǒng)用)、直流檢測(cè)功用(并網(wǎng)系統(tǒng)用)、直流接地檢測(cè)功用(并網(wǎng)系統(tǒng)用)。這里簡(jiǎn)略引見(jiàn)主動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)與停機(jī)功用以及最為大功率跟蹤節(jié)制功用。
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1、主動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)與停機(jī)功用:早晨日出之后,太陽(yáng)輻射強(qiáng)度逐漸加強(qiáng),太陽(yáng)電池的輸出亦逐漸增大,如果到達(dá)逆變器任務(wù)所需的輸出功率之后,逆變器即主動(dòng)開(kāi)端運(yùn)轉(zhuǎn)。進(jìn)入運(yùn)轉(zhuǎn)之后,逆變器就每時(shí)每刻看管太陽(yáng)電池組件的輸出,僅需太陽(yáng)電池組件的輸出功率大于逆變器任務(wù)所需的輸出功率,逆變器便繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn);直到日落停機(jī),即使陰雨天逆變器亦能運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)太陽(yáng)電池組件輸出變小,逆變器輸出接近0時(shí),逆變器就構(gòu)成待機(jī)形態(tài)。
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2、最為大功率跟蹤節(jié)制功用:太陽(yáng)電池組件的輸出是隨太陽(yáng)輻射強(qiáng)度與太陽(yáng)電池組件本身溫度(芯片溫度)因而轉(zhuǎn)變的。別的由于太陽(yáng)電池組件具有電壓隨電流增大因而下降的特征,因此存在能獲取最為大功率的最佳任務(wù)點(diǎn)。太陽(yáng)輻射強(qiáng)度是轉(zhuǎn)變著的,明顯最佳任務(wù)點(diǎn)亦是于轉(zhuǎn)變的。相互有關(guān)這些轉(zhuǎn)變,始終讓太陽(yáng)電池組件的任務(wù)點(diǎn)處于最為大功率點(diǎn),系統(tǒng)始終自太陽(yáng)電池組件獲取最為大功率輸出,這種節(jié)制便是最為大功率跟蹤節(jié)制。太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)用的逆變器的最為大特點(diǎn)便是包羅了最為大功率點(diǎn)跟蹤(MPPT)這一功用。
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應(yīng)用范圍分類
(1)普通型逆變器
直流12V或是24V輸入,交流220V、50Hz輸出,功率自75W到5000W,有些型號(hào)具有交、直流轉(zhuǎn)換即UPS功能。
(2)逆變/充電一體機(jī)
于此類逆變器之中,用戶可以使用各種形式的電源為交流負(fù)載供電:有交流電時(shí),透過(guò)逆變器使用交流電為負(fù)載供電,或是作為蓄電池充電;無(wú)交流電時(shí),使用蓄電池作為交流負(fù)載供電。它可和各種電源結(jié)合使用:如蓄電池、發(fā)電機(jī)、太陽(yáng)能電池板與風(fēng)力發(fā)電機(jī)等。
(3)郵電通信專用逆變器
作為郵電、通信提供高品質(zhì)的48V逆變器,其產(chǎn)品質(zhì)量好、可靠性高、模塊式(模塊為1KW)逆變器,并且具有N+1冗余功能、可擴(kuò)充(功率自2KW到20KW)。
(4)航空、軍隊(duì)專用逆變器
此類逆變器作為28Vdc輸入,可提供下列交流輸出:26Vac、115Vac、230Vac,其輸出頻率可作為:50Hz、60Hz以及400Hz,輸出功率自30VA到3500VA絕不等。還有供航空專用的DC-DC轉(zhuǎn)換器以及變頻器。
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輸出波形分類
(1)方波逆變器
方波逆變器輸出的交流電壓波形作為方波。此類逆變器所使用的逆變線路亦絕不完全相同,但是共同的特點(diǎn)是線路比較簡(jiǎn)單,使用的功率開(kāi)關(guān)管數(shù)量非常少。設(shè)計(jì)功率一般于百瓦至千瓦間。方波逆變器的優(yōu)點(diǎn)是:線路簡(jiǎn)單、價(jià)格便宜、維修方便。缺點(diǎn)是因?yàn)榉讲妷褐泻写罅扛叽沃C波,于帶有鐵心電感或是變壓器的負(fù)載使用電器中將產(chǎn)生附加損耗,對(duì)于收音機(jī)與某些通訊設(shè)備有干擾。除此之外,這類逆變器還有調(diào)壓范圍絕不夠?qū)?,保護(hù)功能不夠完善,噪聲較大等缺點(diǎn)。
(2)階梯波逆變器
此類逆變器輸出的交流電壓波形作為階梯波,逆變器實(shí)現(xiàn)階梯波輸出亦有多種不同線路,輸出波形的階梯數(shù)目差別非常大。階梯波逆變器的優(yōu)點(diǎn)是,輸出波形比方波有明顯改善,高次諧波含量減少,如果階梯達(dá)到17個(gè)超過(guò)時(shí)輸出波形可實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)正弦波。如果采用無(wú)變壓器輸出時(shí),整機(jī)效率非常高。缺點(diǎn)是,階梯波疊加線路使用的功率開(kāi)關(guān)管比較多,其中有些線路形式也要求有多組直流電源輸入。這給太陽(yáng)電池方陣的分組和接線與蓄電池的均衡充電皆帶來(lái)麻煩。除此之外,階梯波電壓對(duì)于收音機(jī)與某些通訊設(shè)備仍然有一些高頻干擾。
(3)正弦波逆變器
正弦波逆變器輸出的交流電壓波形作為正弦波。正弦波逆變器的優(yōu)點(diǎn)是,輸出波形好,失真度非常低,對(duì)于收音機(jī)以及設(shè)備干擾小,噪聲低。除此之外,保護(hù)功能齊全,整機(jī)效率高。缺點(diǎn)是:線路相當(dāng)復(fù)雜,對(duì)于維修技術(shù)要求高,價(jià)格比較貴。
上述三種類型逆變器的分類,有利于光伏系統(tǒng)與風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員與用戶對(duì)于逆變器進(jìn)行識(shí)別與選型。事實(shí)上,波形相同的逆變器于線路原理,使用器件以及控制方法等等方面仍然有非常大區(qū)別。
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其它分類方式
1、按照輸出交流電能頻率分類,可分為工頻逆變器、中頻逆器與高頻逆變器。工頻逆變器的頻率為50~60Hz的逆變器;之中頻逆變器的頻率一般為400Hz到十幾kHz;高頻逆變器的頻率一般為十幾kHz到MHz。
2、按照逆變器輸出的相數(shù)分,可分為單相逆變器、三相逆變器與多相逆變器。
3、依照逆變器輸出電能的去向分,可分為有源逆變器與無(wú)源逆變器。謂把逆變器輸出的電能往工業(yè)電網(wǎng)輸送的逆變器,稱為有源逆變器;凡把逆變器輸出的電能輸向某種用電負(fù)載的逆變器稱為無(wú)源逆變器。
4、按照逆變器主電路的形式分,可分為單端式逆變器,推挽式逆變器、半橋式逆變器與全橋式逆變器。
5、按照逆變器主開(kāi)關(guān)器件的類型分,可分為晶閘管逆變器、晶體管逆變器、場(chǎng)效應(yīng)逆變器與絕緣柵雙極晶體管(IGBT)逆變器等。亦可把其歸納為“半控型”逆變器與“全臺(tái)控制”逆變器兩大類。前者,絕不具備自關(guān)斷能力,元器件于導(dǎo)通之后乃失去控制作用,故稱之為“半控型”普通晶閘管乃屬于這一類;后者,亦具有自關(guān)斷能力,乃無(wú)器件的導(dǎo)通與關(guān)斷皆可改由控制較加以控制,故稱之為“全控型”,電力場(chǎng)效應(yīng)晶體管與絕緣柵雙權(quán)晶體管(IGBT)等皆屬于這一類。
6、按照直流電源分,可分為電壓源型逆變器(VSI)與電流源型逆變器(CSI)。前者,直流電壓近在恒定,輸出電壓為交變方波;后者,直流電流近在恒定,輸亦電流作為交變方波。
7、按照逆變器控制方式分,可分為調(diào)頻式(PFM)逆變器與調(diào)脈寬式(PWM)逆變器。
8、按照逆變器開(kāi)關(guān)電路工作方式分,可分為諧振式逆變器,定頻硬開(kāi)關(guān)式逆變器與定頻軟開(kāi)關(guān)式逆變器。
9、按照逆變器換流方式分,可分為負(fù)載換流式逆變器與自換流式逆變器。