सौर इनवर्टर का विश्वकोश परिचय

पलटनेवाला , जिसे पावर रेगुलेटर और पावर रेगुलेटर के रूप में भी जाना जाता है, फोटोवोल्टिक प्रणाली का एक अनिवार्य हिस्सा है। फोटोवोल्टिक इन्वर्टर का मुख्य कार्य सौर पैनलों द्वारा उत्पन्न डीसी बिजली को घरेलू उपकरणों द्वारा उपयोग की जाने वाली एसी बिजली में परिवर्तित करना है। सौर पैनलों द्वारा उत्पन्न सभी बिजली को बाहरी दुनिया में आउटपुट करने से पहले इन्वर्टर द्वारा संसाधित किया जाना चाहिए। [1] फुल-ब्रिज सर्किट के माध्यम से, एसपीडब्लूएम प्रोसेसर का उपयोग आम तौर पर साइनसॉइडल एसी पावर प्राप्त करने के लिए मॉड्यूलेशन, फ़िल्टरिंग, वोल्टेज बूस्टिंग इत्यादि से गुजरने के लिए किया जाता है जो सिस्टम एंड उपयोगकर्ताओं के लिए प्रकाश लोड आवृत्ति, रेटेड वोल्टेज इत्यादि से मेल खाता है। इन्वर्टर के साथ, उपकरणों को एसी बिजली प्रदान करने के लिए डीसी बैटरी का उपयोग किया जा सकता है।

परिचय:

सौर एसी बिजली उत्पादन प्रणाली सौर पैनलों, चार्ज नियंत्रक, इन्वर्टर और बैटरी से बनी है; सौर डीसी विद्युत उत्पादन प्रणाली में इन्वर्टर शामिल नहीं है। एसी पावर को डीसी पावर में परिवर्तित करने की प्रक्रिया को रेक्टिफिकेशन कहा जाता है, जो सर्किट रेक्टिफिकेशन फ़ंक्शन को पूरा करता है उसे रेक्टिफायर सर्किट कहा जाता है, और जो डिवाइस रेक्टिफिकेशन प्रक्रिया को लागू करता है उसे रेक्टिफायर डिवाइस या रेक्टिफायर कहा जाता है। तदनुसार, डीसी पावर को एसी पावर में परिवर्तित करने की प्रक्रिया को इन्वर्टर कहा जाता है, जो सर्किट इन्वर्टर फ़ंक्शन को पूरा करता है उसे इन्वर्टर सर्किट कहा जाता है, और जो उपकरण इन्वर्टर प्रक्रिया को कार्यान्वित करता है उसे इन्वर्टर उपकरण या इन्वर्टर कहा जाता है।

इन्वर्टर डिवाइस का मूल इन्वर्टर स्विच सर्किट है, जिसे इन्वर्टर सर्किट कहा जाता है। यह सर्किट पावर इलेक्ट्रॉनिक स्विच को चालू और बंद करके इन्वर्टर फ़ंक्शन को पूरा करता है। पावर इलेक्ट्रॉनिक स्विचिंग उपकरणों के स्विचिंग के लिए कुछ ड्राइविंग पल्स की आवश्यकता होती है, और इन पल्स को वोल्टेज सिग्नल को बदलकर समायोजित किया जा सकता है। वह सर्किट जो दालों को उत्पन्न और नियंत्रित करता है उसे अक्सर नियंत्रण सर्किट या नियंत्रण लूप कहा जाता है। इन्वर्टर डिवाइस की मूल संरचना में उपर्युक्त इन्वर्टर सर्किट और नियंत्रण सर्किट के अलावा, एक सुरक्षा सर्किट, एक आउटपुट सर्किट, एक इनपुट सर्किट, एक आउटपुट सर्किट आदि शामिल हैं।

विशेषताएँ:

इमारतों की विविधता के कारण, यह अनिवार्य रूप से सौर पैनल स्थापनाओं की विविधता को जन्म देगा। भवन की सुंदर उपस्थिति को ध्यान में रखते हुए सौर ऊर्जा की रूपांतरण दक्षता को अधिकतम करने के लिए, सौर ऊर्जा का सर्वोत्तम तरीका प्राप्त करने के लिए हमारे इनवर्टर के विविधीकरण की आवश्यकता है। बदलना।

केंद्रीकृत उलटा

केंद्रीकृत इन्वर्टर का उपयोग आम तौर पर बड़े फोटोवोल्टिक पावर स्टेशनों (>10 किलोवाट) की प्रणालियों में किया जाता है। कई समानांतर फोटोवोल्टिक तार एक ही केंद्रीकृत इन्वर्टर के डीसी इनपुट से जुड़े होते हैं। आम तौर पर, उच्च शक्ति के लिए तीन-चरण आईजीबीटी पावर मॉड्यूल का उपयोग किया जाता है। छोटे वाले क्षेत्र प्रभाव ट्रांजिस्टर का उपयोग करते हैं और उत्पन्न बिजली की गुणवत्ता में सुधार करने के लिए डीएसपी रूपांतरण नियंत्रकों का उपयोग करते हैं ताकि यह साइन वेव करंट के बहुत करीब हो। सबसे बड़ी विशेषता सिस्टम की उच्च शक्ति और कम लागत है। हालाँकि, संपूर्ण फोटोवोल्टिक प्रणाली की दक्षता और विद्युत उत्पादन क्षमता फोटोवोल्टिक तारों के मिलान और आंशिक छायांकन से प्रभावित होती है। साथ ही, संपूर्ण फोटोवोल्टिक प्रणाली की बिजली उत्पादन विश्वसनीयता एक निश्चित फोटोवोल्टिक इकाई समूह की खराब कामकाजी स्थिति से प्रभावित होती है। नवीनतम अनुसंधान दिशाएँ आंशिक लोड स्थितियों के तहत उच्च दक्षता प्राप्त करने के लिए स्पेस वेक्टर मॉड्यूलेशन नियंत्रण का उपयोग और नए इन्वर्टर टोपोलॉजी कनेक्शन का विकास हैं। सोलरमैक्स केंद्रीकृत इन्वर्टर पर, फोटोवोल्टिक सेल पैनलों की प्रत्येक स्ट्रिंग की निगरानी के लिए एक फोटोवोल्टिक सरणी इंटरफ़ेस बॉक्स जोड़ा जा सकता है। यदि कोई एक स्ट्रिंग ठीक से काम नहीं कर रही है, तो सिस्टम सूचना रिमोट कंट्रोलर को प्रेषित कर देगा, और इस स्ट्रिंग को रिमोट कंट्रोल के माध्यम से रोका जा सकता है, ताकि एक फोटोवोल्टिक स्ट्रिंग की विफलता काम और ऊर्जा उत्पादन को कम या प्रभावित न करे। संपूर्ण फोटोवोल्टिक प्रणाली का.

स्ट्रिंग इन्वर्टर

स्ट्रिंग इनवर्टर अंतरराष्ट्रीय बाजार में सबसे लोकप्रिय इनवर्टर बन गए हैं। स्ट्रिंग इन्वर्टर मॉड्यूलर अवधारणा पर आधारित है। प्रत्येक फोटोवोल्टिक स्ट्रिंग (1kW-5kW) एक इन्वर्टर से होकर गुजरती है, इसमें DC छोर पर अधिकतम पावर पीक ट्रैकिंग होती है, और AC छोर पर ग्रिड के समानांतर जुड़ा होता है। कई बड़े फोटोवोल्टिक बिजली संयंत्र स्ट्रिंग इनवर्टर का उपयोग करते हैं। लाभ यह है कि यह मॉड्यूल के अंतर और तारों के बीच छाया से प्रभावित नहीं होता है, और साथ ही फोटोवोल्टिक मॉड्यूल के इष्टतम ऑपरेटिंग बिंदु को कम कर देता है।

इन्वर्टर के साथ बेमेल, जिससे बिजली उत्पादन बढ़ रहा है। ये तकनीकी लाभ न केवल सिस्टम लागत को कम करते हैं, बल्कि सिस्टम की विश्वसनीयता भी बढ़ाते हैं। उसी समय, "मास्टर-स्लेव" की अवधारणा को स्ट्रिंग्स के बीच पेश किया गया है, ताकि जब सिस्टम में एक स्ट्रिंग की शक्ति एक एकल इन्वर्टर को काम न कर सके, तो फोटोवोल्टिक स्ट्रिंग्स के कई समूहों को एक साथ जोड़ा जा सकता है ताकि एक या उनमें से कई काम करने के लिए. , जिससे अधिक विद्युत ऊर्जा का उत्पादन होता है। नवीनतम अवधारणा यह है कि कई इनवर्टर "मास्टर-स्लेव" अवधारणा को बदलने के लिए एक दूसरे के साथ एक "टीम" बनाते हैं, जिससे सिस्टम अधिक विश्वसनीय हो जाता है।

मल्टीपल स्ट्रिंग इन्वर्टर

मल्टी-स्ट्रिंग इन्वर्टर केंद्रीकृत इन्वर्टर और स्ट्रिंग इन्वर्टर के फायदे लेता है, उनके नुकसान से बचाता है, और कई किलोवाट वाले फोटोवोल्टिक पावर स्टेशनों पर लागू किया जा सकता है। मल्टी-स्ट्रिंग इन्वर्टर में, अलग-अलग व्यक्तिगत पावर पीक ट्रैकिंग और डीसी-टू-डीसी कनवर्टर शामिल हैं। डीसी को एक सामान्य डीसी-टू-एसी इन्वर्टर के माध्यम से एसी पावर में परिवर्तित किया जाता है और ग्रिड से जोड़ा जाता है। फोटोवोल्टिक स्ट्रिंग्स की अलग-अलग रेटिंग (उदाहरण के लिए अलग-अलग रेटेड पावर, प्रति स्ट्रिंग मॉड्यूल की अलग-अलग संख्या, मॉड्यूल के विभिन्न निर्माता, आदि), फोटोवोल्टिक मॉड्यूल के विभिन्न आकार या विभिन्न प्रौद्योगिकियां, स्ट्रिंग्स के विभिन्न अभिविन्यास (उदाहरण: पूर्व, दक्षिण और पश्चिम) , अलग-अलग झुकाव कोण या छायांकन, एक सामान्य इन्वर्टर से जोड़ा जा सकता है, जिसमें प्रत्येक स्ट्रिंग अपने संबंधित अधिकतम पावर शिखर पर काम करती है। साथ ही, डीसी केबल की लंबाई कम हो जाती है, जिससे स्ट्रिंग्स के बीच छाया प्रभाव कम हो जाता है और स्ट्रिंग्स के बीच अंतर के कारण होने वाला नुकसान कम हो जाता है।

घटक इन्वर्टर

मॉड्यूल इन्वर्टर प्रत्येक फोटोवोल्टिक मॉड्यूल को इन्वर्टर से जोड़ता है, और प्रत्येक मॉड्यूल में एक स्वतंत्र अधिकतम पावर पीक ट्रैकिंग होती है, ताकि मॉड्यूल और इन्वर्टर बेहतर सहयोग करें। आमतौर पर 50W से 400W फोटोवोल्टिक पावर स्टेशनों में उपयोग किया जाता है, कुल दक्षता स्ट्रिंग इनवर्टर की तुलना में कम है। चूंकि वे एसी की तरफ समानांतर में जुड़े हुए हैं, इससे एसी की तरफ तारों की जटिलता बढ़ जाती है और रखरखाव मुश्किल हो जाता है। एक और चीज़ जिसे हल करने की आवश्यकता है वह यह है कि ग्रिड से अधिक प्रभावी ढंग से कैसे जोड़ा जाए। सरल तरीका सामान्य एसी सॉकेट के माध्यम से सीधे ग्रिड से जुड़ना है, जो उपकरण स्थापना और लागत को कम कर सकता है, लेकिन अक्सर विभिन्न स्थानों में पावर ग्रिड के सुरक्षा मानक इसकी अनुमति नहीं दे सकते हैं। ऐसा करने पर, बिजली कंपनी जनरेटिंग डिवाइस को सामान्य घरेलू सॉकेट से सीधे जोड़ने पर आपत्ति कर सकती है। सुरक्षा से संबंधित एक अन्य कारक यह है कि क्या एक आइसोलेशन ट्रांसफार्मर (उच्च आवृत्ति या कम आवृत्ति) की आवश्यकता है या क्या ट्रांसफार्मर रहित इन्वर्टर की अनुमति है। इस इन्वर्टर का उपयोग कांच की पर्दे वाली दीवारों में सबसे अधिक किया जाता है।

सौर इन्वर्टर दक्षता

सौर इनवर्टर की दक्षता नवीकरणीय ऊर्जा की मांग के कारण सौर इनवर्टर (फोटोवोल्टिक इनवर्टर) के बढ़ते बाजार को संदर्भित करती है। और इन इनवर्टर को अत्यधिक उच्च दक्षता और विश्वसनीयता की आवश्यकता होती है। इन इनवर्टर में उपयोग किए जाने वाले पावर सर्किट की जांच की जाती है और स्विचिंग और रेक्टिफायर उपकरणों के लिए सर्वोत्तम विकल्पों की सिफारिश की जाती है। फोटोवोल्टिक इन्वर्टर की सामान्य संरचना चित्र 1 में दिखाई गई है। चुनने के लिए तीन अलग-अलग इनवर्टर हैं। सूर्य का प्रकाश श्रृंखला में जुड़े सौर मॉड्यूल पर चमकता है, और प्रत्येक मॉड्यूल में श्रृंखला में जुड़े सौर सेल इकाइयों का एक सेट होता है। सौर मॉड्यूल द्वारा उत्पन्न प्रत्यक्ष धारा (डीसी) वोल्टेज कई सौ वोल्ट के क्रम पर है, जो मॉड्यूल सरणी की प्रकाश स्थितियों, कोशिकाओं के तापमान और श्रृंखला में जुड़े मॉड्यूल की संख्या पर निर्भर करता है।

इस प्रकार के इन्वर्टर का प्राथमिक कार्य इनपुट डीसी वोल्टेज को स्थिर मान में परिवर्तित करना है। यह फ़ंक्शन एक बूस्ट कनवर्टर के माध्यम से कार्यान्वित किया जाता है और इसके लिए एक बूस्ट स्विच और एक बूस्ट डायोड की आवश्यकता होती है। पहले आर्किटेक्चर में, बूस्ट चरण के बाद एक पृथक पूर्ण-ब्रिज कनवर्टर होता है। फुल ब्रिज ट्रांसफार्मर का उद्देश्य अलगाव प्रदान करना है। आउटपुट पर दूसरे पूर्ण-पुल कनवर्टर का उपयोग डीसी को पहले चरण के पूर्ण-पुल कनवर्टर से प्रत्यावर्ती धारा (एसी) वोल्टेज में परिवर्तित करने के लिए किया जाता है। इसके आउटपुट को एक अतिरिक्त डबल-कॉन्टैक्ट रिले स्विच के माध्यम से एसी ग्रिड नेटवर्क से कनेक्ट होने से पहले फ़िल्टर किया जाता है, ताकि किसी खराबी की स्थिति में सुरक्षित अलगाव प्रदान किया जा सके और रात में आपूर्ति ग्रिड से अलग किया जा सके। दूसरी संरचना एक गैर-पृथक योजना है। उनमें से, एसी वोल्टेज सीधे बूस्ट स्टेज द्वारा डीसी वोल्टेज आउटपुट द्वारा उत्पन्न होता है। तीसरी संरचना एक समर्पित टोपोलॉजी में बूस्ट और एसी जेनरेशन भागों के कार्यों को एकीकृत करने के लिए पावर स्विच और पावर डायोड की एक अभिनव टोपोलॉजी का उपयोग करती है, जिससे सौर पैनल की बहुत कम रूपांतरण दक्षता के बावजूद इन्वर्टर यथासंभव कुशल हो जाता है। 100% के करीब लेकिन बहुत महत्वपूर्ण। जर्मनी में, दक्षिण की ओर की छत पर स्थापित 3 किलोवाट श्रृंखला मॉड्यूल से प्रति वर्ष 2550 किलोवाट उत्पन्न होने की उम्मीद है। यदि इन्वर्टर की दक्षता 95% से बढ़ाकर 96% कर दी जाए, तो हर साल अतिरिक्त 25kWh बिजली पैदा की जा सकती है। इस 25kWh को उत्पन्न करने के लिए अतिरिक्त सौर मॉड्यूल का उपयोग करने की लागत एक इन्वर्टर जोड़ने के बराबर है। चूंकि दक्षता को 95% से बढ़ाकर 96% करने से इन्वर्टर की लागत दोगुनी नहीं होगी, इसलिए अधिक कुशल इन्वर्टर में निवेश करना एक अपरिहार्य विकल्प है। उभरते डिज़ाइनों के लिए, सबसे अधिक लागत प्रभावी तरीके से इन्वर्टर दक्षता बढ़ाना एक प्रमुख डिज़ाइन मानदंड है। जहां तक ​​इन्वर्टर की विश्वसनीयता और लागत का सवाल है, ये दो अन्य डिज़ाइन मानदंड हैं। उच्च दक्षता लोड चक्र के दौरान तापमान में उतार-चढ़ाव को कम करती है, जिससे विश्वसनीयता में सुधार होता है, इसलिए ये दिशानिर्देश वास्तव में संबंधित हैं। मॉड्यूल के उपयोग से विश्वसनीयता भी बढ़ेगी।

बूस्ट स्विच और डायोड

दिखाए गए सभी टोपोलॉजी को तेज़ स्विचिंग पावर स्विच की आवश्यकता होती है। बूस्ट चरण और पूर्ण-पुल रूपांतरण चरण में तेज़ स्विचिंग डायोड की आवश्यकता होती है। इसके अलावा, कम आवृत्ति (100 हर्ट्ज) स्विचिंग के लिए अनुकूलित स्विच भी इन टोपोलॉजी के लिए उपयोगी होते हैं। किसी भी सिलिकॉन तकनीक के लिए, तेज़ स्विचिंग के लिए अनुकूलित स्विच में कम-आवृत्ति स्विचिंग अनुप्रयोगों के लिए अनुकूलित स्विच की तुलना में अधिक चालन हानि होगी।

बूस्ट चरण को आम तौर पर एक सतत चालू मोड कनवर्टर के रूप में डिज़ाइन किया गया है। इन्वर्टर में प्रयुक्त सरणी में सौर मॉड्यूल की संख्या के आधार पर, आप चुन सकते हैं कि 600V या 1200V उपकरणों का उपयोग करना है या नहीं। पावर स्विच के लिए दो विकल्प MOSFETs और IGBTs हैं। सामान्यतया, MOSFETs IGBTs की तुलना में उच्च स्विचिंग आवृत्तियों पर काम कर सकते हैं। इसके अलावा, बॉडी डायोड के प्रभाव को हमेशा ध्यान में रखा जाना चाहिए: बूस्ट चरण के मामले में यह कोई समस्या नहीं है क्योंकि बॉडी डायोड सामान्य ऑपरेटिंग मोड में संचालन नहीं करता है। MOSFET चालन हानि की गणना ऑन-रेजिस्टेंस RDS(ON) से की जा सकती है, जो किसी दिए गए MOSFET परिवार के लिए प्रभावी डाई क्षेत्र के समानुपाती होता है। जब रेटेड वोल्टेज 600V से 1200V में बदल जाता है, तो MOSFET की चालन हानि बहुत बढ़ जाएगी। इसलिए, भले ही रेटेड RDS(ON) समतुल्य हो, 1200V MOSFET उपलब्ध नहीं है या कीमत बहुत अधिक है।

600V पर रेटेड बूस्ट स्विच के लिए, सुपरजंक्शन MOSFETs का उपयोग किया जा सकता है। उच्च-आवृत्ति स्विचिंग अनुप्रयोगों के लिए, इस तकनीक में सर्वोत्तम चालन हानि है। TO-220 पैकेज में 100 मिलीओम से नीचे RDS(ON) मान वाले MOSFETs और TO-247 पैकेज में 50 milliohms से नीचे RDS(ON) मान वाले MOSFETs। 1200V पावर स्विचिंग की आवश्यकता वाले सौर इनवर्टर के लिए, आईजीबीटी उपयुक्त विकल्प है। अधिक उन्नत आईजीबीटी प्रौद्योगिकियां, जैसे एनपीटी ट्रेंच और एनपीटी फील्ड स्टॉप, चालन हानि को कम करने के लिए अनुकूलित हैं, लेकिन उच्च स्विचिंग हानि की कीमत पर, जो उन्हें उच्च आवृत्तियों पर बूस्ट अनुप्रयोगों के लिए कम उपयुक्त बनाती है।

पुरानी एनपीटी प्लानर तकनीक के आधार पर, एक उपकरण FGL40N120AND विकसित किया गया था जो उच्च स्विचिंग आवृत्ति के साथ बूस्ट सर्किट की दक्षता में सुधार कर सकता है। इसका EOFF 43uJ/A है। अधिक उन्नत प्रौद्योगिकी उपकरणों की तुलना में, EOFF 80uJ/A है, लेकिन इसे प्राप्त करने की आवश्यकता है इस प्रकार का प्रदर्शन बहुत कठिन है। FGL40N120AND डिवाइस का नुकसान यह है कि संतृप्ति वोल्टेज ड्रॉप VCE (SAT) (125ºC पर 3.0V बनाम 2.1V) अधिक है, लेकिन उच्च बूस्ट स्विचिंग आवृत्तियों पर इसकी कम स्विचिंग हानि इसकी भरपाई से कहीं अधिक है। डिवाइस एक एंटी-पैरेलल डायोड को भी एकीकृत करता है। सामान्य बूस्ट ऑपरेशन के तहत, यह डायोड संचालन नहीं करेगा। हालाँकि, स्टार्ट-अप के दौरान या क्षणिक स्थितियों के दौरान, बूस्ट सर्किट को सक्रिय मोड में चलाना संभव है, जिस स्थिति में एंटी-समानांतर डायोड संचालित होगा। चूंकि आईजीबीटी में स्वयं एक अंतर्निहित बॉडी डायोड नहीं है, इसलिए विश्वसनीय संचालन सुनिश्चित करने के लिए इस सह-पैकेज्ड डायोड की आवश्यकता है। बूस्ट डायोड के लिए, तेजी से रिकवरी डायोड जैसे स्टील्थ ™ या कार्बन सिलिकॉन डायोड की आवश्यकता होती है। कार्बन-सिलिकॉन डायोड में बहुत कम फॉरवर्ड वोल्टेज और हानि होती है। बूस्ट डायोड का चयन करते समय, बूस्ट स्विच पर रिवर्स रिकवरी करंट (या कार्बन-सिलिकॉन डायोड की जंक्शन कैपेसिटेंस) के प्रभाव पर विचार किया जाना चाहिए, क्योंकि इससे अतिरिक्त नुकसान होगा। यहां, नया लॉन्च किया गया स्टील्थ II डायोड FFP08S60S उच्च प्रदर्शन प्रदान कर सकता है। जब VDD=390V, ID=8A, di/dt=200A/us, और केस तापमान 100ºC है, तो गणना की गई स्विचिंग हानि 205mJ के FFP08S60S पैरामीटर से कम है। ISL9R860P2 स्टेल्थ डायोड का उपयोग करके, यह मान 225mJ तक पहुँच जाता है। इसलिए, यह उच्च स्विचिंग आवृत्तियों पर इन्वर्टर की दक्षता में भी सुधार करता है।

ब्रिज स्विच और डायोड

MOSFET फुल-ब्रिज फ़िल्टरिंग के बाद, आउटपुट ब्रिज 50Hz साइनसॉइडल वोल्टेज और करंट सिग्नल उत्पन्न करता है। एक सामान्य कार्यान्वयन एक मानक पूर्ण-पुल आर्किटेक्चर (चित्र 2) का उपयोग करना है। चित्र में, यदि ऊपरी बाएँ और निचले दाएँ स्विच चालू हैं, तो बाएँ और दाएँ टर्मिनलों के बीच एक सकारात्मक वोल्टेज लोड होता है; यदि ऊपरी दाएँ और निचले बाएँ स्विच चालू हैं, तो बाएँ और दाएँ टर्मिनलों के बीच एक नकारात्मक वोल्टेज लोड होता है। इस एप्लिकेशन के लिए, एक निश्चित अवधि के दौरान केवल एक स्विच चालू होता है। एक स्विच को PWM उच्च आवृत्ति पर और दूसरे स्विच को निम्न आवृत्ति 50Hz पर स्विच किया जा सकता है। चूंकि बूटस्ट्रैप सर्किट लो-एंड डिवाइस के रूपांतरण पर निर्भर करता है, लो-एंड डिवाइस को पीडब्लूएम उच्च आवृत्ति पर स्विच किया जाता है, जबकि हाई-एंड डिवाइस को 50 हर्ट्ज कम आवृत्ति पर स्विच किया जाता है। यह एप्लिकेशन 600V पावर स्विच का उपयोग करता है, इसलिए 600V सुपरजंक्शन MOSFET इस हाई-स्पीड स्विचिंग डिवाइस के लिए बहुत उपयुक्त है। क्योंकि ये स्विचिंग डिवाइस स्विच चालू होने पर अन्य डिवाइसों के पूर्ण रिवर्स रिकवरी करंट का सामना करेंगे, 600V FCH47N60F जैसे तेज़ रिकवरी सुपरजंक्शन डिवाइस आदर्श विकल्प हैं। इसका आरडीएस (ओएन) 73 मिलीओम है, और अन्य समान तेज़ रिकवरी उपकरणों की तुलना में इसकी चालन हानि बहुत कम है। जब यह डिवाइस 50Hz पर कनवर्ट होता है, तो तेज़ पुनर्प्राप्ति सुविधा का उपयोग करने की कोई आवश्यकता नहीं होती है। इन उपकरणों में उत्कृष्ट डीवी/डीटी और डीआई/डीटी विशेषताएं हैं, जो मानक सुपरजंक्शन एमओएसएफईटी की तुलना में सिस्टम विश्वसनीयता में सुधार करती हैं।

तलाशने लायक एक अन्य विकल्प FGH30N60LSD डिवाइस का उपयोग है। यह केवल 1.1V के संतृप्ति वोल्टेज VCE(SAT) के साथ 30A/600V IGBT है। इसका टर्न-ऑफ लॉस EOFF बहुत अधिक है, जो 10mJ तक पहुंच गया है, इसलिए यह केवल कम-आवृत्ति रूपांतरण के लिए उपयुक्त है। 50 मिलीओम MOSFET में ऑपरेटिंग तापमान पर 100 मिलीओम का ऑन-रेजिस्टेंस RDS(ON) होता है। इसलिए, 11ए पर, इसका वीडीएस आईजीबीटी के वीसीई(एसएटी) के समान है। चूँकि यह IGBT पुरानी ब्रेकडाउन तकनीक पर आधारित है, VCE(SAT) तापमान के साथ ज्यादा नहीं बदलता है। इसलिए यह आईजीबीटी आउटपुट ब्रिज में समग्र नुकसान को कम करता है, जिससे इन्वर्टर की समग्र दक्षता में वृद्धि होती है। तथ्य यह है कि FGH30N60LSD IGBT हर आधे चक्र में एक बिजली रूपांतरण तकनीक से दूसरे समर्पित टोपोलॉजी पर स्विच करता है, यह भी उपयोगी है। आईजीबीटी का उपयोग यहां टोपोलॉजिकल स्विच के रूप में किया जाता है। तेज़ स्विचिंग के लिए, पारंपरिक और तेज़ रिकवरी सुपरजंक्शन उपकरणों का उपयोग किया जाता है। 1200V समर्पित टोपोलॉजी और पूर्ण-ब्रिज संरचना के लिए, उपरोक्त FGL40N120AND एक स्विच है जो नए उच्च-आवृत्ति सौर इनवर्टर के लिए बहुत उपयुक्त है। जब विशिष्ट प्रौद्योगिकियों को डायोड की आवश्यकता होती है, तो स्टील्थ II, हाइपरफास्ट™ II डायोड और कार्बन-सिलिकॉन डायोड बेहतरीन समाधान होते हैं।

समारोह:

इन्वर्टर में न केवल डीसी से एसी रूपांतरण का कार्य होता है, बल्कि इसमें सौर कोशिकाओं के प्रदर्शन को अधिकतम करने और सिस्टम दोष संरक्षण का कार्य भी होता है। संक्षेप में, स्वचालित रनिंग और शटडाउन फ़ंक्शन, अधिकतम पावर ट्रैकिंग नियंत्रण फ़ंक्शन, स्वतंत्र संचालन रोकथाम फ़ंक्शन (ग्रिड-कनेक्टेड सिस्टम के लिए), स्वचालित वोल्टेज समायोजन फ़ंक्शन (ग्रिड-कनेक्टेड सिस्टम के लिए), डीसी डिटेक्शन फ़ंक्शन (ग्रिड-कनेक्टेड सिस्टम के लिए) हैं ), और डीसी ग्राउंड डिटेक्शन। फ़ंक्शन (ग्रिड-कनेक्टेड सिस्टम के लिए)। यहां स्वचालित रनिंग और शटडाउन फ़ंक्शन और अधिकतम पावर ट्रैकिंग नियंत्रण फ़ंक्शन का संक्षिप्त परिचय दिया गया है।

स्वचालित संचालन और शटडाउन फ़ंक्शन: सुबह सूर्योदय के बाद, सौर विकिरण की तीव्रता धीरे-धीरे बढ़ जाती है, और सौर सेल का उत्पादन भी बढ़ जाता है। जब इन्वर्टर संचालन के लिए आवश्यक आउटपुट पावर पूरी हो जाती है, तो इन्वर्टर स्वचालित रूप से चलना शुरू हो जाता है। ऑपरेशन में प्रवेश करने के बाद, इन्वर्टर हर समय सौर सेल मॉड्यूल के आउटपुट की निगरानी करेगा। जब तक सौर सेल मॉड्यूल की आउटपुट पावर इन्वर्टर कार्य के लिए आवश्यक आउटपुट पावर से अधिक है, इन्वर्टर काम करना जारी रखेगा; यह सूर्यास्त तक बंद रहेगा, भले ही इन्वर्टर बरसात के दिनों में भी चल सकता है। जब सौर मॉड्यूल आउटपुट छोटा हो जाता है और इन्वर्टर आउटपुट 0 के करीब पहुंच जाता है, तो इन्वर्टर स्टैंडबाय स्थिति में प्रवेश कर जाता है।

अधिकतम पावर ट्रैकिंग नियंत्रण फ़ंक्शन: सौर सेल मॉड्यूल का आउटपुट सौर विकिरण की तीव्रता और सौर सेल मॉड्यूल के तापमान (चिप तापमान) के साथ बदलता है। इसके अलावा, क्योंकि सौर सेल मॉड्यूल की विशेषता है कि करंट बढ़ने पर वोल्टेज कम हो जाता है, एक इष्टतम ऑपरेटिंग बिंदु होता है जो अधिकतम शक्ति प्राप्त कर सकता है। सौर विकिरण की तीव्रता बदल रही है, और जाहिर तौर पर इष्टतम कार्य बिंदु भी बदल रहा है। इन परिवर्तनों से संबंधित, सौर सेल मॉड्यूल का कार्य बिंदु हमेशा अधिकतम पावर बिंदु पर रखा जाता है, और सिस्टम हमेशा सौर सेल मॉड्यूल से अधिकतम पावर आउटपुट प्राप्त करता है। इस प्रकार का नियंत्रण अधिकतम पावर ट्रैकिंग नियंत्रण है। सौर ऊर्जा उत्पादन प्रणालियों में उपयोग किए जाने वाले इनवर्टर की सबसे बड़ी विशेषता यह है कि इनमें अधिकतम पावर प्वाइंट ट्रैकिंग (एमपीपीटी) फ़ंक्शन शामिल होता है।

प्रकार

अनुप्रयोग क्षेत्र वर्गीकरण

(1) साधारण इन्वर्टर

DC 12V या 24V इनपुट, AC 220V, 50Hz आउटपुट, 75W से 5000W तक पावर, कुछ मॉडलों में AC और DC रूपांतरण, यानी UPS फ़ंक्शन होता है।

(2) इन्वर्टर/चार्जर ऑल-इन-वन मशीन

इस प्रकार के इन्वर्टर में, उपयोगकर्ता एसी लोड को बिजली देने के लिए विभिन्न प्रकार की बिजली का उपयोग कर सकते हैं: जब एसी बिजली होती है, तो एसी बिजली का उपयोग इन्वर्टर के माध्यम से लोड को बिजली देने या बैटरी को चार्ज करने के लिए किया जाता है; जब कोई एसी पावर नहीं होती है, तो एसी लोड को पावर देने के लिए बैटरी का उपयोग किया जाता है। . इसका उपयोग विभिन्न ऊर्जा स्रोतों के साथ संयोजन में किया जा सकता है: बैटरी, जनरेटर, सौर पैनल और पवन टरबाइन।

(3) डाक एवं दूरसंचार के लिए विशेष इन्वर्टर

डाक और दूरसंचार सेवाओं के लिए उच्च गुणवत्ता वाले 48V इनवर्टर प्रदान करें। उत्पाद अच्छी गुणवत्ता, उच्च विश्वसनीयता, मॉड्यूलर (मॉड्यूल 1 किलोवाट) इनवर्टर, और एन + 1 रिडंडेंसी फ़ंक्शन वाले हैं और इन्हें विस्तारित किया जा सकता है (2 किलोवाट से 20 किलोवाट तक बिजली)। ).

(4) विमानन और सेना के लिए विशेष इन्वर्टर

इस प्रकार के इन्वर्टर में 28Vdc इनपुट होता है और यह निम्नलिखित AC आउटपुट प्रदान कर सकता है: 26Vac, 115Vac, 230Vac। इसकी आउटपुट फ्रीक्वेंसी हो सकती है: 50Hz, 60Hz और 400Hz, और आउटपुट पावर 30VA से 3500VA तक होती है। विमानन के लिए समर्पित डीसी-डीसी कन्वर्टर्स और फ़्रीक्वेंसी कन्वर्टर्स भी हैं।

आउटपुट तरंगरूप वर्गीकरण

(1) स्क्वायर वेव इन्वर्टर

स्क्वायर वेव इन्वर्टर द्वारा एसी वोल्टेज वेवफॉर्म आउटपुट एक स्क्वायर वेव है। इस प्रकार के इन्वर्टर द्वारा उपयोग किए जाने वाले इन्वर्टर सर्किट बिल्कुल समान नहीं होते हैं, लेकिन सामान्य विशेषता यह है कि सर्किट अपेक्षाकृत सरल होता है और उपयोग किए जाने वाले पावर स्विच ट्यूबों की संख्या छोटी होती है। डिज़ाइन शक्ति आम तौर पर एक सौ वाट और एक किलोवाट के बीच होती है। स्क्वायर वेव इन्वर्टर के फायदे हैं: सरल सर्किट, सस्ती कीमत और आसान रखरखाव। नुकसान यह है कि स्क्वायर वेव वोल्टेज में बड़ी संख्या में उच्च-क्रम वाले हार्मोनिक्स होते हैं, जो आयरन कोर इंडक्टर्स या ट्रांसफार्मर वाले लोड उपकरणों में अतिरिक्त नुकसान पैदा करेगा, जिससे रेडियो और कुछ संचार उपकरणों में हस्तक्षेप होगा। इसके अलावा, इस प्रकार के इन्वर्टर में अपर्याप्त वोल्टेज विनियमन रेंज, अपूर्ण सुरक्षा फ़ंक्शन और अपेक्षाकृत उच्च शोर जैसी कमियां हैं।

(2) स्टेप वेव इन्वर्टर

इस प्रकार के इन्वर्टर द्वारा एसी वोल्टेज वेवफॉर्म आउटपुट एक स्टेप वेव है। इन्वर्टर के लिए स्टेप वेव आउटपुट का एहसास करने के लिए कई अलग-अलग लाइनें हैं, और आउटपुट वेवफॉर्म में चरणों की संख्या बहुत भिन्न होती है। स्टेप वेव इन्वर्टर का लाभ यह है कि स्क्वायर वेव की तुलना में आउटपुट वेवफॉर्म में काफी सुधार होता है, और उच्च-क्रम हार्मोनिक सामग्री कम हो जाती है। जब चरण 17 से अधिक तक पहुंचते हैं, तो आउटपुट तरंग एक अर्ध-साइनसॉइडल तरंग प्राप्त कर सकती है। जब ट्रांसफार्मर रहित आउटपुट का उपयोग किया जाता है, तो समग्र दक्षता बहुत अधिक होती है। नुकसान यह है कि सीढ़ी तरंग सुपरपोजिशन सर्किट बहुत सारे पावर स्विच ट्यूबों का उपयोग करता है, और कुछ सर्किट रूपों को डीसी पावर इनपुट के कई सेट की आवश्यकता होती है। इससे सौर सेल सरणियों के समूहन और वायरिंग और बैटरियों की संतुलित चार्जिंग में परेशानी आती है। इसके अलावा, सीढ़ी तरंग वोल्टेज में अभी भी रेडियो और कुछ संचार उपकरणों में कुछ उच्च-आवृत्ति हस्तक्षेप है।

साइन वेव इन्वर्टर

साइन वेव इन्वर्टर द्वारा एसी वोल्टेज वेवफॉर्म आउटपुट एक साइन वेव है। साइन वेव इन्वर्टर के फायदे यह हैं कि इसमें अच्छा आउटपुट वेवफॉर्म, बहुत कम विरूपण, रेडियो और उपकरण में कम हस्तक्षेप और कम शोर है। इसके अलावा, इसमें पूर्ण सुरक्षा कार्य और उच्च समग्र दक्षता है। नुकसान ये हैं: सर्किट अपेक्षाकृत जटिल है, उच्च रखरखाव तकनीक की आवश्यकता है, और महंगा है।

उपरोक्त तीन प्रकार के इनवर्टर का वर्गीकरण फोटोवोल्टिक सिस्टम और पवन ऊर्जा सिस्टम के डिजाइनरों और उपयोगकर्ताओं के लिए इनवर्टर की पहचान और चयन करने में सहायक है। वास्तव में, समान तरंगरूप वाले इनवर्टर में अभी भी सर्किट सिद्धांतों, उपयोग किए गए उपकरणों, नियंत्रण विधियों आदि में बहुत अंतर होता है।

अन्य वर्गीकरण विधियाँ

1. आउटपुट एसी पावर की आवृत्ति के अनुसार, इसे पावर फ्रीक्वेंसी इन्वर्टर, मध्यम आवृत्ति इन्वर्टर और उच्च आवृत्ति इन्वर्टर में विभाजित किया जा सकता है। पावर फ्रीक्वेंसी इन्वर्टर की आवृत्ति 50 से 60 हर्ट्ज है; मध्यम आवृत्ति इन्वर्टर की आवृत्ति आम तौर पर 400 हर्ट्ज से दस किलोहर्ट्ज़ से अधिक होती है; उच्च आवृत्ति इन्वर्टर की आवृत्ति आम तौर पर दस किलोहर्ट्ज़ से मेगाहर्ट्ज से अधिक होती है।

2. इन्वर्टर द्वारा चरण आउटपुट की संख्या के अनुसार, इसे एकल-चरण इन्वर्टर, तीन-चरण इन्वर्टर और मल्टी-चरण इन्वर्टर में विभाजित किया जा सकता है।

3. इन्वर्टर की आउटपुट पावर के गंतव्य के अनुसार, इसे सक्रिय इन्वर्टर और निष्क्रिय इन्वर्टर में विभाजित किया जा सकता है। कोई भी इन्वर्टर जो इन्वर्टर द्वारा विद्युत ऊर्जा उत्पादन को औद्योगिक पावर ग्रिड तक पहुंचाता है उसे सक्रिय इन्वर्टर कहा जाता है; कोई भी इन्वर्टर जो इन्वर्टर द्वारा विद्युत ऊर्जा आउटपुट को कुछ विद्युत भार तक पहुंचाता है उसे निष्क्रिय इन्वर्टर कहा जाता है। उपकरण।

4. इन्वर्टर मुख्य सर्किट के रूप के अनुसार, इसे सिंगल-एंड इन्वर्टर, पुश-पुल इन्वर्टर, हाफ-ब्रिज इन्वर्टर और फुल-ब्रिज इन्वर्टर में विभाजित किया जा सकता है।

5. इन्वर्टर के मुख्य स्विचिंग डिवाइस के प्रकार के अनुसार, इसे थाइरिस्टर इन्वर्टर, ट्रांजिस्टर इन्वर्टर, फील्ड इफेक्ट इन्वर्टर और इंसुलेटेड गेट बाइपोलर ट्रांजिस्टर (आईजीबीटी) इन्वर्टर में विभाजित किया जा सकता है। इसे दो श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है: "अर्ध-नियंत्रित" इन्वर्टर और "पूरी तरह से नियंत्रित" इन्वर्टर। पूर्व में स्वयं-बंद करने की क्षमता नहीं होती है, और चालू होने के बाद घटक अपना नियंत्रण कार्य खो देता है, इसलिए इसे "अर्ध-नियंत्रित" कहा जाता है और साधारण थाइरिस्टर इस श्रेणी में आते हैं; उत्तरार्द्ध में स्वयं-बंद करने की क्षमता है, अर्थात, कोई उपकरण नहीं है। चालू और बंद को नियंत्रण इलेक्ट्रोड द्वारा नियंत्रित किया जा सकता है, इसलिए इसे "पूरी तरह से नियंत्रित प्रकार" कहा जाता है। पावर फील्ड इफ़ेक्ट ट्रांजिस्टर और इंसुलेटेड गेट बाई-पावर ट्रांजिस्टर (आईजीबीटी) सभी इसी श्रेणी में आते हैं।

6. डीसी बिजली आपूर्ति के अनुसार, इसे वोल्टेज स्रोत इन्वर्टर (वीएसआई) और वर्तमान स्रोत इन्वर्टर (सीएसआई) में विभाजित किया जा सकता है। पूर्व में, डीसी वोल्टेज लगभग स्थिर है, और आउटपुट वोल्टेज एक वैकल्पिक वर्ग तरंग है; उत्तरार्द्ध में, डीसी करंट लगभग स्थिर है, और आउटपुट करंट एक वैकल्पिक वर्ग तरंग है।

7. इन्वर्टर नियंत्रण विधि के अनुसार, इसे फ्रीक्वेंसी मॉड्यूलेशन (पीएफएम) इन्वर्टर और पल्स चौड़ाई मॉड्यूलेशन (पीडब्लूएम) इन्वर्टर में विभाजित किया जा सकता है।

8. इन्वर्टर स्विचिंग सर्किट के कार्य मोड के अनुसार, इसे रेजोनेंट इन्वर्टर, फिक्स्ड फ्रीक्वेंसी हार्ड स्विचिंग इन्वर्टर और फिक्स्ड फ्रीक्वेंसी सॉफ्ट स्विचिंग इन्वर्टर में विभाजित किया जा सकता है।

9. इन्वर्टर की कम्यूटेशन विधि के अनुसार, इसे लोड-कम्यूटेटेड इन्वर्टर और सेल्फ-कम्यूटेटेड इन्वर्टर में विभाजित किया जा सकता है।

प्रदर्शन पैरामीटर:

ऐसे कई पैरामीटर और तकनीकी स्थितियाँ हैं जो इन्वर्टर के प्रदर्शन का वर्णन करते हैं। यहां हम केवल इनवर्टर का मूल्यांकन करते समय आमतौर पर उपयोग किए जाने वाले तकनीकी मापदंडों का संक्षिप्त विवरण देते हैं।

1. इन्वर्टर के उपयोग के लिए पर्यावरणीय स्थितियाँ। इन्वर्टर की सामान्य उपयोग की स्थिति: ऊंचाई 1000 मीटर से अधिक नहीं है, और हवा का तापमान 0 ~ + 40 ℃ है।

2. डीसी इनपुट बिजली आपूर्ति की स्थिति, इनपुट डीसी वोल्टेज उतार-चढ़ाव रेंज: बैटरी पैक के रेटेड वोल्टेज मूल्य का ±15%।

3. रेटेड आउटपुट वोल्टेज, इनपुट डीसी वोल्टेज की निर्दिष्ट स्वीकार्य उतार-चढ़ाव सीमा के भीतर, यह रेटेड वोल्टेज मान का प्रतिनिधित्व करता है जिसे इन्वर्टर आउटपुट करने में सक्षम होना चाहिए। आउटपुट रेटेड वोल्टेज मान की स्थिर सटीकता में आम तौर पर निम्नलिखित प्रावधान होते हैं:

(1) स्थिर-अवस्था संचालन के दौरान, वोल्टेज उतार-चढ़ाव सीमा सीमित होनी चाहिए, उदाहरण के लिए, इसका विचलन रेटेड मूल्य के ±3% या ±5% से अधिक नहीं होना चाहिए।

(2) गतिशील स्थितियों में जहां लोड अचानक बदलता है या अन्य हस्तक्षेप कारकों से प्रभावित होता है, आउटपुट वोल्टेज विचलन रेटेड मूल्य के ±8% या ±10% से अधिक नहीं होना चाहिए।

4. रेटेड आउटपुट आवृत्ति, इन्वर्टर आउटपुट एसी वोल्टेज की आवृत्ति अपेक्षाकृत स्थिर मान होनी चाहिए, आमतौर पर 50 हर्ट्ज की पावर आवृत्ति। सामान्य कामकाजी परिस्थितियों में विचलन ±1% के भीतर होना चाहिए।

5. रेटेड आउटपुट करंट (या रेटेड आउटपुट क्षमता) निर्दिष्ट लोड पावर फैक्टर रेंज के भीतर इन्वर्टर के रेटेड आउटपुट करंट को इंगित करता है। कुछ इन्वर्टर उत्पाद रेटेड आउटपुट क्षमता देते हैं, जिसे वीए या केवीए में व्यक्त किया जाता है। इन्वर्टर की रेटेड क्षमता तब होती है जब आउटपुट पावर फैक्टर 1 होता है (अर्थात, विशुद्ध रूप से प्रतिरोधी भार), रेटेड आउटपुट वोल्टेज रेटेड आउटपुट करंट का उत्पाद होता है।

6. रेटेड आउटपुट दक्षता। इन्वर्टर की दक्षता निर्दिष्ट कार्य परिस्थितियों के तहत इसकी आउटपुट पावर और इनपुट पावर का अनुपात है, जिसे % में व्यक्त किया जाता है। रेटेड आउटपुट क्षमता पर इन्वर्टर की दक्षता पूर्ण लोड दक्षता है, और रेटेड आउटपुट क्षमता के 10% पर दक्षता कम लोड दक्षता है।

7. इन्वर्टर की अधिकतम हार्मोनिक सामग्री। साइन वेव इन्वर्टर के लिए, प्रतिरोधक भार के तहत, आउटपुट वोल्टेज की अधिकतम हार्मोनिक सामग्री ≤10% होनी चाहिए।

8. इन्वर्टर की अधिभार क्षमता निर्दिष्ट शर्तों के तहत कम समय में रेटेड वर्तमान मूल्य से अधिक आउटपुट करने की इन्वर्टर की क्षमता को संदर्भित करती है। इन्वर्टर की अधिभार क्षमता को निर्दिष्ट लोड पावर फैक्टर के तहत कुछ आवश्यकताओं को पूरा करना चाहिए।

9. इन्वर्टर की दक्षता रेटेड आउटपुट वोल्टेज, आउटपुट करंट और निर्दिष्ट लोड पावर फैक्टर के तहत इन्वर्टर आउटपुट सक्रिय पावर और इनपुट सक्रिय पावर (या डीसी पावर) का अनुपात है।

10. लोड पावर फैक्टर इन्वर्टर की इंडक्टिव या कैपेसिटिव लोड ले जाने की क्षमता को दर्शाता है। साइन वेव स्थितियों के तहत, लोड पावर फैक्टर 0.7 ~ 0.9 (लैग) है, और रेटेड मान 0.9 है।

11. भार विषमता. 10% असममित भार के तहत, एक निश्चित-आवृत्ति तीन-चरण इन्वर्टर के आउटपुट वोल्टेज की विषमता ≤10% होनी चाहिए।

12. आउटपुट वोल्टेज असंतुलन। सामान्य परिचालन स्थितियों के तहत, इन्वर्टर द्वारा तीन-चरण वोल्टेज असंतुलन (रिवर्स अनुक्रम घटक और सकारात्मक अनुक्रम घटक का अनुपात) आउटपुट एक निर्दिष्ट मूल्य से अधिक नहीं होना चाहिए, जिसे आम तौर पर % में व्यक्त किया जाता है, जैसे कि 5% या 8%।

13. प्रारंभिक विशेषताएं: सामान्य परिचालन स्थितियों के तहत, इन्वर्टर को पूर्ण लोड और नो-लोड परिचालन स्थितियों के तहत एक पंक्ति में सामान्य रूप से 5 बार शुरू करने में सक्षम होना चाहिए।

14. सुरक्षा कार्य, इन्वर्टर स्थापित किया जाना चाहिए: शॉर्ट सर्किट सुरक्षा, ओवरकरंट सुरक्षा, ओवरटेम्परेचर सुरक्षा, ओवरवॉल्टेज सुरक्षा, अंडरवोल्टेज सुरक्षा और चरण हानि सुरक्षा। उनमें से, ओवरवॉल्टेज सुरक्षा का मतलब है कि वोल्टेज स्थिरीकरण उपायों के बिना इनवर्टर के लिए, नकारात्मक टर्मिनल को आउटपुट ओवरवॉल्टेज से होने वाले नुकसान से बचाने के लिए आउटपुट ओवरवॉल्टेज सुरक्षा उपाय होने चाहिए। ओवरकरंट सुरक्षा से तात्पर्य इन्वर्टर की ओवरकरंट सुरक्षा से है, जो लोड शॉर्ट-सर्किट होने या करंट स्वीकार्य मूल्य से अधिक होने पर समय पर कार्रवाई सुनिश्चित करने में सक्षम होना चाहिए ताकि इसे सर्ज करंट से होने वाले नुकसान से बचाया जा सके।

15. हस्तक्षेप और विरोधी हस्तक्षेप, इन्वर्टर निर्दिष्ट सामान्य कामकाजी परिस्थितियों के तहत सामान्य वातावरण में विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप का सामना करने में सक्षम होना चाहिए। इन्वर्टर के हस्तक्षेप-विरोधी प्रदर्शन और विद्युत चुम्बकीय संगतता को प्रासंगिक मानकों का पालन करना चाहिए।

16. इनवर्टर जो अक्सर संचालित, निगरानी और रखरखाव नहीं किए जाते हैं उन्हें ≤95db होना चाहिए; इनवर्टर जो अक्सर संचालित, निगरानी और रखरखाव किए जाते हैं, उन्हें ≤80db होना चाहिए।

17. डिस्प्ले, इन्वर्टर को एसी आउटपुट वोल्टेज, आउटपुट करंट और आउटपुट फ्रीक्वेंसी जैसे मापदंडों के डेटा डिस्प्ले और इनपुट लाइव, एनर्जेटिक और फॉल्ट स्टेटस के सिग्नल डिस्प्ले से लैस होना चाहिए।

18. संचार समारोह. दूरस्थ संचार फ़ंक्शन उपयोगकर्ताओं को साइट पर जाए बिना मशीन की परिचालन स्थिति और संग्रहीत डेटा की जांच करने की अनुमति देता है।

19. आउटपुट वोल्टेज का तरंगरूप विरूपण। जब इन्वर्टर आउटपुट वोल्टेज साइनसॉइडल होता है, तो अधिकतम स्वीकार्य तरंग विरूपण (या हार्मोनिक सामग्री) निर्दिष्ट किया जाना चाहिए। आमतौर पर आउटपुट वोल्टेज के कुल तरंग विरूपण के रूप में व्यक्त किया जाता है, इसका मान 5% से अधिक नहीं होना चाहिए (एकल-चरण आउटपुट के लिए 10% की अनुमति है)।

20. शुरुआती विशेषताएं, जो लोड के साथ इन्वर्टर की शुरुआत करने की क्षमता और गतिशील संचालन के दौरान इसके प्रदर्शन की विशेषता बताती हैं। इन्वर्टर को रेटेड लोड के तहत विश्वसनीय शुरुआत सुनिश्चित करनी चाहिए।

21. शोर. ट्रांसफार्मर, फिल्टर इंडक्टर्स, इलेक्ट्रोमैग्नेटिक स्विच, पंखे और बिजली इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के अन्य घटक सभी शोर पैदा करते हैं। जब इन्वर्टर सामान्य रूप से काम कर रहा हो, तो इसका शोर 80dB से अधिक नहीं होना चाहिए, और छोटे इन्वर्टर का शोर 65dB से अधिक नहीं होना चाहिए।

बैटरी विशेषताएँ:

पीवी बैटरी

सौर इन्वर्टर प्रणाली विकसित करने के लिए, पहले सौर कोशिकाओं (पीवी कोशिकाओं) की विभिन्न विशेषताओं को समझना महत्वपूर्ण है। आरपी और आरएस परजीवी प्रतिरोध हैं, जो आदर्श परिस्थितियों में क्रमशः अनंत और शून्य हैं।

प्रकाश की तीव्रता और तापमान पीवी कोशिकाओं की परिचालन विशेषताओं को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित कर सकते हैं। करंट प्रकाश की तीव्रता के समानुपाती होता है, लेकिन प्रकाश में परिवर्तन का ऑपरेटिंग वोल्टेज पर बहुत कम प्रभाव पड़ता है। हालाँकि, ऑपरेटिंग वोल्टेज तापमान से प्रभावित होता है। बैटरी तापमान में वृद्धि से ऑपरेटिंग वोल्टेज कम हो जाता है लेकिन उत्पन्न करंट पर इसका बहुत कम प्रभाव पड़ता है। नीचे दिया गया चित्र पीवी मॉड्यूल पर तापमान और प्रकाश के प्रभाव को दर्शाता है।

प्रकाश की तीव्रता में परिवर्तन का तापमान में परिवर्तन की तुलना में बैटरी आउटपुट पावर पर अधिक प्रभाव पड़ता है। यह आमतौर पर उपयोग की जाने वाली सभी पीवी सामग्रियों के लिए सच है। इन दो प्रभावों के संयोजन का एक महत्वपूर्ण परिणाम यह है कि प्रकाश की तीव्रता कम होने और/या तापमान बढ़ने के साथ पीवी सेल की शक्ति कम हो जाती है।

अधिकतम पावर प्वाइंट (एमपीपी)

सौर सेल वोल्टेज और धाराओं की एक विस्तृत श्रृंखला पर काम कर सकते हैं। एमपीपी का निर्धारण प्रबुद्ध सेल पर प्रतिरोधक भार को शून्य (शॉर्ट सर्किट घटना) से बहुत उच्च मूल्य (ओपन सर्किट घटना) तक लगातार बढ़ाकर किया जाता है। एमपीपी वह ऑपरेटिंग बिंदु है जिस पर वी एक्स आई अपने अधिकतम मूल्य तक पहुंचता है और इस रोशनी की तीव्रता पर अधिकतम शक्ति प्राप्त की जा सकती है। शॉर्ट सर्किट (पीवी वोल्टेज शून्य के बराबर) या ओपन सर्किट (पीवी करंट शून्य के बराबर) घटना होने पर आउटपुट पावर शून्य होती है।

उच्च गुणवत्ता वाले मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकॉन सौर सेल 25 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर 0.60 वोल्ट का ओपन सर्किट वोल्टेज उत्पन्न करते हैं। पूर्ण सूर्य के प्रकाश और 25°C के वायु तापमान के साथ, किसी दिए गए सेल का तापमान 45°C के करीब हो सकता है, जिससे ओपन सर्किट वोल्टेज लगभग 0.55V तक कम हो जाएगा। जैसे-जैसे तापमान बढ़ता है, ओपन सर्किट वोल्टेज पीवी मॉड्यूल शॉर्ट सर्किट तक घटता रहता है।

45°C के बैटरी तापमान पर अधिकतम बिजली आमतौर पर 80% ओपन सर्किट वोल्टेज और 90% शॉर्ट सर्किट करंट पर उत्पन्न होती है। बैटरी का शॉर्ट-सर्किट करंट लगभग रोशनी के समानुपाती होता है, और रोशनी 80% कम होने पर ओपन-सर्किट वोल्टेज केवल 10% कम हो सकता है। निम्न गुणवत्ता वाली बैटरियां करंट बढ़ने पर वोल्टेज को तेजी से कम कर देंगी, जिससे उपलब्ध बिजली कम हो जाएगी। उत्पादन 70% से गिरकर 50% या यहाँ तक कि केवल 25% रह गया।

सौर माइक्रोइन्वर्टर को यह सुनिश्चित करना होगा कि पीवी मॉड्यूल किसी भी समय एमपीपी पर काम कर रहे हैं ताकि पीवी मॉड्यूल से अधिकतम ऊर्जा प्राप्त की जा सके। इसे अधिकतम पावर प्वाइंट नियंत्रण लूप का उपयोग करके प्राप्त किया जा सकता है, जिसे अधिकतम पावर प्वाइंट ट्रैकर (एमपीपीटी) के रूप में भी जाना जाता है। एमपीपी ट्रैकिंग के उच्च अनुपात को प्राप्त करने के लिए यह भी आवश्यक है कि पीवी आउटपुट वोल्टेज रिपल काफी छोटा हो ताकि अधिकतम पावर प्वाइंट के पास काम करते समय पीवी करंट में बहुत अधिक बदलाव न हो।

पीवी मॉड्यूल की एमपीपी वोल्टेज रेंज को आमतौर पर 25V से 45V की रेंज में परिभाषित किया जा सकता है, जिसमें लगभग 250W की बिजली उत्पादन और 50V से नीचे एक ओपन सर्किट वोल्टेज होता है।

उपयोग एवं रखरखाव:

उपयोग

1. इन्वर्टर संचालन और रखरखाव निर्देशों की आवश्यकताओं के अनुसार उपकरण को सख्ती से कनेक्ट और इंस्टॉल करें। स्थापना के दौरान, आपको सावधानीपूर्वक जांच करनी चाहिए: क्या तार का व्यास आवश्यकताओं को पूरा करता है; क्या परिवहन के दौरान घटक और टर्मिनल ढीले हैं; क्या इंसुलेटेड हिस्से अच्छी तरह से इंसुलेटेड हैं; क्या सिस्टम की ग्राउंडिंग नियमों के अनुरूप है।

2. इन्वर्टर का संचालन और उपयोग उपयोग और रखरखाव के निर्देशों के अनुसार सख्ती से किया जाना चाहिए। विशेष रूप से: मशीन चालू करने से पहले, ध्यान दें कि इनपुट वोल्टेज सामान्य है या नहीं; ऑपरेशन के दौरान, इस बात पर ध्यान दें कि मशीन को चालू और बंद करने का क्रम सही है या नहीं, और क्या प्रत्येक मीटर और संकेतक लाइट के संकेत सामान्य हैं।

3. इनवर्टर में आम तौर पर सर्किट टूटने, ओवरकरंट, ओवरवॉल्टेज, ओवरहीटिंग और अन्य वस्तुओं के लिए स्वचालित सुरक्षा होती है, इसलिए जब ये घटनाएं होती हैं, तो मैन्युअल रूप से बंद करने की कोई आवश्यकता नहीं होती है; स्वचालित सुरक्षा के सुरक्षा बिंदु आम तौर पर कारखाने में निर्धारित होते हैं, और फिर से समायोजित करने की कोई आवश्यकता नहीं होती है।

4. इन्वर्टर कैबिनेट में हाई वोल्टेज है. आम तौर पर ऑपरेटरों को कैबिनेट का दरवाज़ा खोलने की अनुमति नहीं होती है, और सामान्य समय पर कैबिनेट का दरवाज़ा बंद होना चाहिए।

5. जब कमरे का तापमान 30 डिग्री सेल्सियस से अधिक हो, तो उपकरण की विफलता को रोकने और उपकरण की सेवा जीवन को बढ़ाने के लिए गर्मी अपव्यय और शीतलन उपाय किए जाने चाहिए।

रखरखाव एवं निरीक्षण

1. नियमित रूप से जांच करें कि इन्वर्टर के प्रत्येक भाग की वायरिंग मजबूत है या नहीं और कोई ढीलापन तो नहीं है। विशेष रूप से, पंखे, पावर मॉड्यूल, इनपुट टर्मिनल, आउटपुट टर्मिनल और ग्राउंडिंग की सावधानीपूर्वक जांच की जानी चाहिए।

2. एक बार जब अलार्म बंद हो जाता है, तो उसे तुरंत चालू करने की अनुमति नहीं होती है। शुरू करने से पहले कारण का पता लगाया जाना चाहिए और उसकी मरम्मत की जानी चाहिए। इन्वर्टर रखरखाव मैनुअल में निर्दिष्ट चरणों के अनुसार निरीक्षण सख्ती से किया जाना चाहिए।

3. ऑपरेटरों को विशेष प्रशिक्षण प्राप्त करना चाहिए और सामान्य दोषों के कारणों को निर्धारित करने और उन्हें खत्म करने में सक्षम होना चाहिए, जैसे फ़्यूज़, घटकों और क्षतिग्रस्त सर्किट बोर्डों को कुशलतापूर्वक बदलना। अप्रशिक्षित कर्मियों को उपकरण संचालित करने की अनुमति नहीं है।

4. यदि कोई दुर्घटना होती है जिसे खत्म करना मुश्किल है या दुर्घटना का कारण स्पष्ट नहीं है, तो दुर्घटना का विस्तृत रिकॉर्ड रखा जाना चाहिए और समाधान के लिए इन्वर्टर निर्माता को समय पर सूचित किया जाना चाहिए।