Cos'è un inverter solare e quali sono le funzioni di un inverter

Cos'è uninverter solare

Il sistema di generazione di energia solare CA è composto dapannelli solari, regolatore di carica, inverter ebatteria ; il sistema di generazione di energia solare CC non include l'inverter. L'inverter è un dispositivo di conversione di potenza. Gli inverter possono essere suddivisi in inverter ad oscillazione autoeccitata e inverter ad oscillazione eccitati separatamente in base al metodo di eccitazione. La funzione principale è invertire l'alimentazione CC della batteria in alimentazione CA. Attraverso il circuito a ponte intero, il processore SPWM viene generalmente utilizzato per subire modulazione, filtraggio, aumento di tensione, ecc. per ottenere potenza CA sinusoidale che corrisponde alla frequenza del carico di illuminazione, alla tensione nominale, ecc. per gli utenti finali del sistema. Con un inverter, è possibile utilizzare una batteria CC per fornire alimentazione CA agli elettrodomestici.

2. Tipo di inverter

 

(1) Classificazione per ambito di applicazione:

 

(1) Convertitore ordinario

 

Ingresso DC 12V o 24V, AC 220V, uscita 50Hz, potenza da 75W a 5000W, alcuni modelli hanno conversione AC e DC, ovvero funzione UPS.

 

(2) Macchina tutto in uno con inverter/caricabatterie

 

In questotipo di inverter, gli utenti possono utilizzare varie forme di energia per alimentare i carichi CA: quando è presente alimentazione CA, l'alimentazione CA viene utilizzata per alimentare il carico tramite l'inverter o per caricare la batteria; in assenza di alimentazione CA, la batteria viene utilizzata per alimentare il carico CA. . Può essere utilizzato insieme a varie fonti di energia: batterie, generatori, pannelli solari e turbine eoliche.

 

(3) Inverter speciale per poste e telecomunicazioni

 

Fornire inverter da 48 V di alta qualità per poste, telecomunicazioni e comunicazioni. I suoi prodotti sono di buona qualità, alta affidabilità, inverter modulari (il modulo è 1KW) e hanno funzione di ridondanza N+1 e possono essere espansi (potenza da 2KW a 20KW).

 

4)Inverter speciale per aeronautica e militare

Questa tipologia di inverter ha un ingresso a 28Vdc e può fornire le seguenti uscite AC: 26Vac, 115Vac, 230Vac. La sua frequenza di uscita può essere: 50Hz, 60Hz e 400Hz e la potenza di uscita varia da 30VA a 3500VA. Esistono anche convertitori DC-DC e convertitori di frequenza dedicati all'aviazione.

(2) Classificazione per forma d'onda di uscita:

 

(1) Invertitore ad onda quadra

 

La forma d'onda della tensione CA emessa dall'inverter a onda quadra è un'onda quadra. I circuiti inverter utilizzati da questo tipo di inverter non sono esattamente gli stessi, ma la caratteristica comune è che il circuito è relativamente semplice e il numero di tubi dell'interruttore di alimentazione utilizzati è ridotto. La potenza di progetto è generalmente compresa tra cento watt e un kilowatt. I vantaggi dell'inverter ad onda quadra sono: circuito semplice, prezzo economico e facile manutenzione. Lo svantaggio è che la tensione ad onda quadra contiene un gran numero di armoniche di ordine elevato, che produrranno ulteriori perdite negli apparecchi di carico con induttori o trasformatori con nucleo di ferro, causando interferenze con le radio e alcune apparecchiature di comunicazione. Inoltre, questo tipo di inverter presenta svantaggi quali un intervallo di regolazione della tensione insufficiente, una funzione di protezione incompleta e un rumore relativamente elevato.

 

2) Invertitore d'onda passo-passo

La forma d'onda della tensione CA emessa da questo tipo di inverter è un'onda a gradini. Esistono molte linee diverse affinché l'inverter realizzi l'uscita dell'onda a gradini e il numero di passaggi nella forma d'onda di uscita varia notevolmente. Il vantaggio dell'inverter a onda passo è che la forma d'onda di uscita è significativamente migliorata rispetto all'onda quadra e il contenuto armonico di ordine elevato è ridotto. Quando i passi raggiungono più di 17, la forma d'onda in uscita può raggiungere un'onda quasi sinusoidale. Quando si utilizza l'uscita senza trasformatore, l'efficienza complessiva è molto elevata. Lo svantaggio è che il circuito di sovrapposizione delle onde ladder utilizza molti tubi di commutazione di alimentazione e alcune forme di circuito richiedono più set di ingressi di alimentazione CC. Ciò crea problemi al raggruppamento e al cablaggio degli array di celle solari e alla carica bilanciata delle batterie. Inoltre, la tensione delle onde delle scale presenta ancora alcune interferenze ad alta frequenza con le radio e alcune apparecchiature di comunicazione.

 

(3) Invertitore sinusoidale

 

La forma d'onda della tensione CA emessa dall'inverter sinusoidale è un'onda sinusoidale. I vantaggi dell'inverter sinusoidale sono che ha una buona forma d'onda di uscita, bassa distorsione, poche interferenze con radio e apparecchiature di comunicazione e basso rumore. Inoltre, ha funzioni di protezione complete e un'elevata efficienza complessiva. Gli svantaggi sono: il circuito è relativamente complesso, richiede un'elevata tecnologia di manutenzione ed è costoso.

 

La classificazione dei tre tipi di inverter sopra menzionati è utile ai progettisti e agli utenti di sistemi fotovoltaici ed eolici per identificare e selezionare gli inverter. Infatti gli inverter con la stessa forma d'onda sono ancora molto diversi in termini di principi circuitali, dispositivi utilizzati, metodi di controllo, ecc.

 

3. Principali parametri prestazionali dell'inverter

 

Sono molti i parametri e le condizioni tecniche che descrivono le prestazioni di un inverter. Qui diamo solo una breve spiegazione dei parametri tecnici comunemente utilizzati nella valutazione degli inverter.

1. Condizioni ambientali per l'utilizzo dell'inverter

 

Condizioni di utilizzo normali dell'inverter: l'altitudine non supera i 1000 m e la temperatura dell'aria è 0~+40℃.

 

2. Condizioni di alimentazione in ingresso CC

 

Intervallo di fluttuazione della tensione CC in ingresso: ±15% della tensione nominale del pacco batteria.

 

3. Tensione di uscita nominale

 

Nelle condizioni di alimentazione in ingresso specificate, l'inverter dovrebbe emettere il valore di tensione nominale quando emette la corrente nominale.

 

Intervallo di fluttuazione della tensione: monofase 220 V ± 5%, trifase 380 ± 5%.

 

4. Corrente di uscita nominale

 

Sotto la frequenza di uscita e il fattore di potenza del carico specificati, il valore della corrente nominale che l'inverter dovrebbe emettere.

 

5. Frequenza di uscita nominale

 

Nelle condizioni specificate, la frequenza di uscita nominale dell'inverter a frequenza fissa è 50 Hz:

 

Intervallo di fluttuazione della frequenza: 50 Hz ± 2%.

 

6. Contenuto armonico massimo dil'inverter

 

Per gli inverter sinusoidali, sotto carico resistivo, il contenuto armonico massimo della tensione di uscita deve essere ≤10%.

 

7. Capacità di sovraccarico dell'inverter

 

In condizioni specificate, la capacità di uscita dell'inverter supera il valore della corrente nominale in un breve periodo di tempo. La capacità di sovraccarico dell'inverter deve soddisfare determinati requisiti con il fattore di potenza del carico specificato.

 

8. Efficienza dell'inverter

 

Sotto la tensione di uscita nominale, l'uscita, la corrente e il fattore di potenza del carico specificato, il rapporto tra la potenza attiva in uscita dell'inverter e la potenza attiva in ingresso (o potenza CC).

 

9. Fattore di potenza del carico

 

Si consiglia che l'intervallo di variazione consentito del fattore di potenza del carico dell'inverter sia 0,7-1,0.

 

10. Asimmetria del carico

 

Con un carico asimmetrico del 10%, l'asimmetria della tensione di uscita dell'inverter trifase a frequenza fissa deve essere ≤10%.

 

11. Asimmetria della tensione di uscita

 

In condizioni operative normali, il carico di ciascuna fase è simmetrico e l'asimmetria della tensione di uscita dovrebbe essere ≤5%.

 

12． Caratteristiche di partenza

In condizioni operative normali, l'inverter dovrebbe essere in grado di avviarsi normalmente 5 volte di seguito in condizioni operative a pieno carico e senza carico.

 

13. Funzione protettiva

 

L'inverter deve essere dotato di: protezione da cortocircuito, protezione da sovracorrente, protezione da sovratensione, protezione da sottotensione e protezione da perdita di fase.

 

15. Interferenza e anti-interferenza

 

L'inverter dovrebbe essere in grado di resistere alle interferenze elettromagnetiche in ambienti generali in condizioni di funzionamento normali specificate. Le prestazioni anti-interferenza e la compatibilità elettromagnetica dell'inverter devono essere conformi agli standard pertinenti.

 

16. rumore

 

Gli inverter che non vengono utilizzati, monitorati e mantenuti frequentemente non devono essere ≤95 dB;

 

Gli inverter utilizzati, monitorati e mantenuti frequentemente devono essere ≤80 dB.

 

17. spettacolo

 

L'inverter deve essere dotato di display dati per parametri quali tensione di uscita CA, corrente di uscita e frequenza di uscita, nonché di visualizzazione del segnale per lo stato di ingresso sotto tensione, energizzato e di guasto.

 

4. Determinare le condizioni tecniche dell'inverter:

 

Quando si seleziona un inverter per un sistema complementare fotovoltaico/eolico, la prima cosa da fare è determinare i seguenti parametri tecnici più importanti dell'inverter: intervallo di tensione CC in ingresso, come DC24V, 48V, 110V, 220V, ecc.;

 

Tensione di uscita nominale, ad esempio trifase 380 V o monofase 220 V;

 

Forma d'onda della tensione di uscita, come onda sinusoidale, onda trapezoidale o onda quadra.