太阳能逆变器具有多种拓扑结构,最常见的是单相半桥,全桥和Heric(Sunways专利)逆变器,以及用于三相(NPC)逆变器的六脉冲桥和中点钳位。
如图所示,太阳能逆变器的典型架构通常使用四个开关的全桥拓扑。
在该图中,Q1和Q3被指定为高侧IGBT,Q2和Q4被指定为低侧IGBT。
逆变器用于在其目标市场的频率和电压条件下产生单相正弦电压波形。
一些逆变器用于连接住宅设施和净计量效率网格。
这是目标应用市场之一。
该应用要求逆变器提供可以注入电网的低谐波AC正弦电压。
太阳能逆变器具有单独激励的逆变器,自激逆变器和脉冲宽度调制(PWM)型逆变器。
并联逆变器需要外部AC电压源以向晶闸管提供整流电压。
并联逆变器主要用于大功率并网的情况;对于功率小于1MW的光伏发电系统,主要使用自激逆变器。
自激式逆变器不需要外部AC电压源。
整流电压由逆变器的一部分能量存储部件(例如电容器)提供,或者通过增加整流阀(例如MOSFET或IGBT)的电阻值来关闭。
输出电压经过脉冲调制的自激式逆变器称为脉冲逆变器。
逆变器通过增加周期中的开关脉冲数来降低电压和电流的谐波含量;谐波含量与脉冲切换次数成正比。
1.需要更高的效率。
由于目前太阳能电池的价格高,为了最大限度地利用太阳能电池和提高系统效率,有必要提高逆变器的效率。
2.要求高可靠性。
目前,光伏发电系统主要用于偏远地区,许多发电站无人值守和维护。
这要求逆变器具有合理的电路结构,严格的元件屏蔽,并要求逆变器具有各种保护功能,例如输入DC。
极性反接保护,交流输出短路保护,过热,过载保护等.3。
直流输入电压要求具有宽的适应范围。
由于太阳能电池的端电压随负载和太阳光的强度而变化,因此电池对太阳能电池的电压有重要影响,但电池的电压取决于电池的剩余容量和内阻。
。
变化的波动,特别是当电池老化时,端子电压变化很大。
例如,对于12V电池,端子电压可以在10V和16V之间变化,这要求逆变器处于大的DC输入电压。
保证范围正常工作,交流输出电压稳定。
4.在中大容量光伏发电系统中,逆变电源的输出应为正弦波,失真较小。
这是因为在中等和大容量系统中,如果使用方波功率,输出将包含更多的谐波分量,并且更高的谐波将产生额外的损耗。
许多光伏发电系统负载是通信或仪表设备。
该设备对电网质量要求很高。
当大容量光伏发电系统连接到电网时,为了避免公共电网的电力污染,逆变器还需要输出正弦波电流。