Принцип действия фотоэлектрических инверторов
Фотоэлектрические инверторы – это сердце солнечных энергосистем, они служат важнейшим связующим звеном между солнечными панелями и конечными электрическими устройствами или электросетью. В отличие от традиционного оборудования для преобразования энергии, их основная задача заключается в преобразовании низковольтного нерегулируемого постоянного тока (округ Колумбия), вырабатываемого солнечными фотоэлектрическими модулями, в стабильный, совместимый с сетью переменный ток (переменного тока). Это преобразование не подлежит обсуждению, поскольку практически все бытовые приборы, промышленное оборудование и общественные электросети используют переменный ток для эффективной работы.
Внутренняя структура фотоэлектрического инвертора представляет собой сложную интеграцию аппаратного и программного обеспечения. На аппаратном уровне он состоит из входных цепей постоянного тока, модулей преобразования постоянного тока в переменный, цепей фильтрации и блоков управления подключением к сети. Входная цепь постоянного тока сначала стабилизирует флуктуации постоянного тока от солнечных панелей, предотвращая повреждение последующих компонентов скачками напряжения. Модуль преобразования постоянного тока в переменный, состоящий из силовых электронных ключей, таких как биполярные транзисторы с изолированным затвором (БТИЗ), быстро включает и выключает постоянный ток, формируя сигнал переменного тока с грубым сечением. Этот сигнал затем сглаживается до чистой синусоиды посредством схемы фильтрации, что соответствует строгим требованиям электросети и электрооборудования.
С точки зрения программного обеспечения, технология отслеживания точки максимальной мощности (МППТ) является ключом к максимальной энергоэффективности. Алгоритмы МППТ непрерывно сканируют напряжение и ток на выходе солнечных панелей, вычисляя комбинацию, обеспечивающую максимальную мощность. Поскольку выходная мощность солнечных панелей очень чувствительна к интенсивности солнечного света, температуре и затенению (например, повышение температуры панели на 10 °C может снизить эффективность на 5%), система МППТ корректирует рабочую точку каждые несколько миллисекунд. На практике высококачественный инвертор МППТ может увеличить годовую выработку энергии бытовой солнечной системой на 15–25% по сравнению с инверторами с базовыми функциями отслеживания. В системах, подключенных к сети, дополнительный модуль фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ) обеспечивает идеальную синхронизацию генерируемой мощности переменного тока с напряжением сети (обычно 220 В или 380 В), частотой (50 Гц или 60 Гц) и фазой, предотвращая колебания мощности, которые могут нарушить стабильность сети.
[Вставьте сюда изображение внутренней схемы фотоэлектрического инвертора с маркировкой ключевых компонентов, таких как входная цепь постоянного тока, модуль преобразования на основе БТИЗ, схема фильтрации, контроллер МППТ и блок ФАПЧ. Изображение должно быть чётким и высокого разрешения, на белом фоне для лучшей видимости.]
