태양광 인버터의 효율과 발전량을 어떻게 향상시킬 수 있나요?

태양광 인버터 변환 효율의 중요성

변환 효율을 높이는 것이 매우 중요합니다.광전지 인버터 . 예를 들어 변환 효율을 1% 높이면 500KW 인버터는 평균 4시간 동안 매일 약 20kWh의 전력을 더 생산할 수 있습니다. 이는 연간 약 7,300kWh의 전력을 더 생산할 수 있고, 10년 안에 73,000kWh의 전력을 더 생산할 수 있는데, 이는 5KW 인버터의 발전량에 해당합니다. 이처럼 고객은 5KW 인버터로 발전소를 절약할 수 있으므로 고객의 이익을 향상시키기 위해서는 인버터의 변환 효율을 최대한 높여야 합니다.

태양광 인버터 효율에 영향을 미치는 요인

인버터의 효율을 높이는 유일한 방법은 손실을 줄이는 것입니다. 인버터의 주요 손실은 IGBT, MOSFET 등의 전력 스위칭관과 변압기, 인덕터 등의 자기소자에서 발생합니다. 손실은 구성 요소의 전류 및 전압과 선택한 재료의 공정과 관련됩니다. 관계가 있습니다. IGBT의 손실은 주로 전도 손실과 스위칭 손실입니다. 전도 손실은 장치의 내부 저항 및 통과 전류와 관련이 있습니다. 스위칭 손실은 장치의 스위칭 주파수 및 장치가 견디는 DC 전압과 관련이 있습니다.

인덕터의 손실에는 주로 구리 손실과 철 손실이 포함됩니다. 구리 손실은 인덕터 코일의 저항으로 인해 발생하는 손실을 의미합니다. 전류가 코일 저항을 통과하여 가열되면 전기 에너지의 일부가 열에너지로 변환되어 손실됩니다. 코일은 일반적으로 절연동선으로 만들어지기 때문에 감겨져 있으므로 동손실이라고 합니다. 구리 손실은 변압기의 단락 임피던스를 측정하여 계산할 수 있습니다. 철손에는 두 가지 측면이 있습니다. 하나는 히스테리시스 손실이고 다른 하나는 와전류 손실입니다. 철손은 변압기의 무부하 전류를 측정하여 계산할 수 있습니다.

태양광 인버터의 효율을 높이는 방법은 무엇입니까?

현재 세 가지 기술 경로가 있습니다. 하나는 공간 벡터 펄스 폭 변조와 같은 제어 방법을 사용하여 손실을 줄이는 것입니다. 다른 하나는 탄화 규소 재료 구성 요소를 사용하여 전력 장치의 내부 저항을 줄이는 것입니다. 세 번째는 3레벨, 5레벨 및 기타 다레벨 평면 전기 토폴로지와 소프트 스위칭 기술을 사용하여 전력 장치의 전압을 줄이고 전력 장치의 스위칭 주파수를 줄이는 것입니다.

1. 전압 공간 벡터 펄스 폭 변조

DC 전압 활용도가 높고 제어가 용이하다는 장점을 지닌 완전 디지털 제어 방식으로 인버터에 널리 사용됩니다. DC 전압 활용률이 높고 동일한 출력 전압에서 더 낮은 DC 버스 전압을 사용할 수 있으므로 전력 스위칭 장치의 전압 스트레스가 줄어들고 장치의 스위칭 손실이 작아지며 인버터의 변환 효율이 향상됩니다. 어느 정도 개선되었습니다. 개선. 공간 벡터 합성에는 다양한 벡터 서열 조합 방법이 있다. 서로 다른 조합과 시퀀싱을 통해 전력 소자의 스위칭 횟수를 줄이는 효과를 얻을 수 있으며, 이에 따라 인버터 전력 소자의 스위칭 손실을 더욱 줄일 수 있습니다.

2. 탄화규소 소재를 사용한 부품

탄화규소 소자의 단위 면적당 저항은 실리콘 소자의 1%에 불과하다. 탄화규소 소재로 만들어진 IGBT와 같은 전력 소자의 온 상태 저항은 일반 실리콘 소자의 1/10로 감소됩니다. 실리콘 카바이드 기술은 다이오드의 역회복 전류가 작기 때문에 전력 장치의 스위칭 손실을 줄일 수 있으며 그에 따라 메인 스위치에 필요한 전류 용량도 줄일 수 있습니다. 따라서 실리콘 카바이드 다이오드를 메인 스위치의 역병렬 다이오드로 사용하는 것이 인버터의 효율을 향상시키는 가장 좋은 방법입니다. 방법. 기존의 빠른 복구 실리콘 역병렬 다이오드와 비교하여 실리콘 카바이드 역병렬 다이오드를 사용한 후 다이오드 역회복 전류가 크게 감소하고 전체 변환 효율이 1% 향상될 수 있습니다. 고속 IGBT를 사용하면 스위칭 속도가 빨라지고 전체 기계의 변환 효율이 2% 향상될 수 있습니다. SiC 역병렬 다이오드와 고속 IGBT를 결합하면 인버터 효율이 더욱 향상됩니다.

3. 소프트 스위칭 및 다단계 기술

소프트 스위칭 기술은 공진 원리를 사용하여 스위칭 장치의 전류 또는 전압을 정현파 또는 준정현파로 변화시킵니다. 전류가 자연스럽게 0을 넘으면 장치가 꺼집니다. 전압이 자연스럽게 0을 넘으면 장치가 켜집니다. 이는 스위칭 손실을 줄이고 유도성 턴오프 및 용량성 턴온과 같은 문제를 크게 해결합니다. 스위치관 양단의 전압 또는 스위치관을 통해 흐르는 전류가 0일 때 스위치관에 스위칭 손실이 없도록 켜지거나 꺼집니다. 기존의 2레벨 구조와 비교하여 3레벨 인버터의 출력은 0 레벨을 증가시키고 전력 장치의 전압 스트레스는 절반으로 줄어듭니다. 이러한 장점으로 인해 동일한 스위칭 주파수에서 인버터는 2레벨 구조보다 더 작은 출력 필터 인덕터를 사용할 수 있으며 인덕터 손실, 비용 및 부피를 효과적으로 줄일 수 있습니다. 동일한 출력 고조파 함량에서 인버터는 2레벨 구조보다 낮은 스위칭 주파수를 사용할 수 있으며 장치 스위칭 손실이 더 작고 인버터의 변환 효율이 향상됩니다.