光伏微逆变器
微型光伏逆变器设计要素及拓扑结构

微型光伏逆变器设计要素及拓扑结构1.微型逆变器设计要素与整个系统使用一个逆变器相比,为系统内每个太阳能电池组件都配备一个微型逆变器会再次提升整个系统的转换效率。
微型逆变器拓扑的主要好处是,即便其中一个逆变器消失故障,能量转换仍能进行。
设计微型逆变器需要考虑的要素如下:1)变换效率高。
并网逆变器的变换效率直接影响整个发电系统的效率,为了保证整个系统较高的发电效率,要求并网微型逆变器具有较高的变换效率。
2)牢靠性高。
由于微型逆变器直接与太阳能电池组件集成,一般与太阳能电池组件一起放于室外,其工作环境恶劣,要求微型逆变器具有较高的牢靠性3)寿命长。
太阳能电池组件的寿命一般为二十年,微型逆变器的使用寿命应当与太阳能电池组件的寿命相当。
4)体积小。
微型逆变器直接与太阳能电池组件集成在一起,其体积越小越简单与太阳能电池组件集成。
5)成本低。
低成本是产品进展的必定趋势,也是微型逆变器市场化的需求。
认真权衡这些高层次要求是确定MCU需要哪些功能的最好方法,例如,当并联太阳能电池组件时需要负载平衡掌握。
所选MCU 必需能检测负载电流以及能通过开/关掌握MOSFET上升或降低输出电压,这需要一个高速片上ADC来采样电压和电流。
对于针对光伏逆变器应用所设计的MCU,一个极具价值的特性是双片上振荡器,可用于时钟故障检测以提高牢靠性。
能够同时运行两个系统时钟的力量也有助于削减太阳能电池组件安装时消失的问题。
由于在微型逆变器设计中分散了如此多的创新,对MCU来说,其最重要的特性或许就是软件编程力量,该特性使得在电源电路设计和掌握中拥有最高的敏捷性。
片上集成恰当的掌握外设以及高模拟集成度是保证系统低成本的两个基本要素,为执行针对优化转换、系统监控和能量存储各环节中的效率所开发出的算法,高性能也是必需的。
2.微型逆变器拓扑结构微型逆变器的特别应用需求,打算了其不能采纳传统的降压型逆变器拓扑结构,如全桥、半桥等拓扑,而应当选择能够同时实现升降压变换功能的变换器拓扑,除能够实现升降压变换功能外,还应实现电气隔离;另一方面,高效率、小体积的要求打算了其不能采纳工频变压器实现电气隔离,需要采纳高频变压器。
一种应用于单相光伏微型逆变器的电路拓扑分析

d. 桥式逆变负载电流波形图
e.原边电流i 1的波形图
f.副边电流i 2的波形图
图5 仿真各波形图
表1 不同占空比下的前级升压及逆变电路的整体效率
占空比D 桥式逆变输出电压 U O 有效值/V
0.8350.00.7222.70.6146.00.5120.00.495.0时间/ms
时间/ms
时间/ms
440
124801026-2
500
480460
231.90231.94231.92231.96231.91231.95231.93231.97
520
540
70.69
70.72
70.68
70.71
70.70和二极管反向恢复电流造成i 1的波形与理论存在误差,而图5f 中i 2的波形基本与理论分析一致。
另外,本次仿真实验改变占空比D ,得到不同的前级升压等级,由此得到后级逆变电路的不同输出电压、电流及该条件下升压电路和逆变电桥式逆变负载电流
位移/mm
图8 负风作用下位移分布
采用牛顿-拉普森计算方法和以离散化理论为基础的节点位移法[5],进行几何非线性(大位移)分析,考察结构在变形后的再平衡,即确定荷载态构形和结构各单元的内力变化。
6 结语
1)位移较大的单层悬索体系不适合光伏阵列直接悬挂。
2)索桁架的预应力的建立是其获得必要的结构刚度和形状稳定性的必要措施。
3)预应力结构要考虑零荷载态(构的加工状态)、预应力态(仅预应力或预力与自重共同作用)及荷载态(全部荷载,考虑多荷载组合),并进行张拉全过程模分析及评价。
4)张拉过程分析是优选预应力张拉方案的基 (接第41页)
参考文献。
1000w 光伏微型逆变方案

1000w 光伏微型逆变方案
一种1000W光伏微型逆变方案可以是采用 MPPT(最大功率点
跟踪)技术的充电控制器和单相逆变器组合。
具体实施方案如下:
1. 光伏面板:选择适当功率的光伏面板组合,总功率为
1000W。
2. 充电控制器:选择功率适配的充电控制器,能够对光伏电池组进行充电、监控和管理。
采用MPPT技术,通过监测光伏
电池的电压和电流,实时跟踪光伏电池的最大功率点,确保最大化光伏电池的输出功率。
3. 逆变器:选择单相逆变器,将光伏电池组的直流电转换为交流电。
逆变器需要具备以下功能:稳定输出电压和频率、提供过压、过载和短路保护、具备网络监测和远程控制功能等。
4. 电池储能系统(可选):如果需要在光伏电池组无法输出或光伏电量不足时继续供电,可以添加电池储能系统。
充电控制器可以控制将多余的光伏电能存储到电池中,在需要时再将电池的电能转换为交流电供给负载。
5. 监控系统:为了方便监测和管理光伏系统的工作状态和性能,可以添加监控系统。
监控系统可以实时显示光伏电池组的输出功率、电压和电流等信息,以及逆变器的运行状态和故障信息。
总结:该方案通过光伏面板将阳光能转换为电能,并通过充电控制器和逆变器将直流电转换为交流电,从而为负载提供1000W的电力供应。
可根据实际需求选配电池储能系统和监控系统,以提高系统的稳定性和可管理性。
光伏微型逆变器 耐压测试方法

光伏微型逆变器耐压测试方法光伏微型逆变器是一种将直流电能转换为交流电能的装置,广泛应用于太阳能光伏发电系统中。
为了确保光伏微型逆变器在使用过程中的安全性和稳定性,耐压测试是必不可少的一项测试。
耐压测试是指对光伏微型逆变器进行高压电测试,以验证其是否能够在规定范围内承受一定的电压。
该测试主要包括直流输入端、交流输出端和外壳之间的耐压测试。
下面将详细介绍光伏微型逆变器耐压测试的方法。
首先是直流输入端的耐压测试。
在测试之前,应确保光伏微型逆变器处于正常工作状态,并且输入端没有连接任何电源。
测试时,将一个高电压电源的正极连接到光伏微型逆变器的正极,负极连接到逆变器的负极。
然后逐渐增加电压,直到达到规定的测试电压。
在测试过程中,应观察逆变器是否有漏电、击穿或电弧等异常情况。
如果逆变器能够正常工作并通过测试电压,说明直流输入端具有足够的耐压能力。
接下来是交流输出端的耐压测试。
同样,在测试之前,应确保光伏微型逆变器处于正常工作状态,并且输出端没有连接任何负载。
测试时,将一个高电压电源的正极连接到逆变器的交流输出端,负极连接到逆变器的接地端。
然后逐渐增加电压,直到达到规定的测试电压。
在测试过程中,应观察逆变器是否有漏电、击穿或电弧等异常情况。
如果逆变器能够正常工作并通过测试电压,说明交流输出端具有足够的耐压能力。
最后是外壳的耐压测试。
测试时,将一个高电压电源的正极连接到逆变器的外壳,负极连接到逆变器的接地端。
然后逐渐增加电压,直到达到规定的测试电压。
在测试过程中,应观察逆变器是否有漏电、击穿或电弧等异常情况。
如果逆变器能够正常工作并通过测试电压,说明外壳具有足够的耐压能力。
需要注意的是,耐压测试应在专门的测试设备下进行,由专业人员进行操作。
测试时应严格按照相关的测试标准和要求进行,确保测试结果的准确性和可靠性。
此外,测试过程中应注意安全,避免电击和火灾等危险情况的发生。
光伏微型逆变器的耐压测试方法主要包括直流输入端、交流输出端和外壳的耐压测试。
enphase 微逆参数

Enphase微逆是一种先进的太阳能微型逆变器技术,它在太阳能光伏系统中发挥着至关重要的作用。
与传统的集中式逆变器相比,Enphase微逆具有更高的效率、更可靠的性能和更智能的管理功能。
下面将详细介绍Enphase微逆的参数和特点。
一、技术参数输入电压范围:Enphase微逆的输入电压范围通常为20-60伏,适应不同规格的光伏组件。
输出电压:Enphase微逆的输出电压通常为230伏或120伏,与电网电压相匹配。
额定功率:Enphase微逆的额定功率从250瓦到360瓦不等,可根据光伏系统的需求进行选择。
最大效率:Enphase微逆的最大效率通常超过96%,确保光伏系统的高效运行。
MPPT数量:Enphase微逆采用多路MPPT(最大功率点跟踪)技术,可同时跟踪多个光伏组件的最大功率点,提高系统发电量。
二、性能特点高可靠性:Enphase微逆采用无风扇设计,减少了机械故障的风险,提高了系统的可靠性。
同时,微逆内部具有过热保护功能,确保在极端温度条件下稳定运行。
易于安装和维护:Enphase微逆体积小、重量轻,便于安装。
同时,微逆具有模块化设计,可实现即插即用,大大简化了安装和维护过程。
智能管理功能:Enphase微逆配备了先进的智能管理功能,可实时监测光伏系统的运行状态,实现远程监控和故障诊断。
此外,微逆还具有自适应负载匹配功能,可根据电网条件自动调整输出电压和频率。
高效能量转换:Enphase微逆采用先进的功率转换技术,实现了高效能量转换。
与传统的集中式逆变器相比,微逆在部分阴影遮挡和低光照条件下具有更高的发电量。
环保节能:Enphase微逆符合国际环保标准,采用无铅、无卤素等环保材料制造。
同时,微逆具有高效率和低能耗特点,有助于减少光伏系统的碳排放。
总之,Enphase微逆作为一种先进的太阳能微型逆变器技术,具有高效、可靠、智能等诸多优点。
在未来的太阳能光伏市场中,Enphase微逆将继续发挥重要作用,推动太阳能光伏产业的持续发展。
德州仪器(TI)太阳能微型逆变器解决方案

德州仪器(TI)太阳能微型逆变器解决方案德州仪器(TI)的太阳能微型逆变器解决方案设计注意事项太阳能微型逆变器| 太阳能电池板系统设计太阳能微型逆变器原理方框图与网格相连的光伏(PV)安装通常使用与组串式逆变器串联的模块阵列。
微型逆变器这一快速成长的架构可将PV 模块的功率转换至交流电网,通常用于180-300W 范围内的最大输出功率。
微型逆变器的优势在于易于安装、局部最大功率点跟踪(MPPT)以及为故障提供稳健性的冗余。
逆变器的核心为可通过微控制器或MPPT 控制器执行的MPPT 算法。
该控制器执行所需的高精度算法,以便在调整DC-DC 和DC-AC 转换以生成电网输出交流电压的同时将面板保持在最大功率提取点。
此外,该控制器负责电网的频率锁定。
该控制器还被编程为执行所有电源管理功能必须的控制循环。
PV 最大输出功率取决于工作条件且每时每刻都由于温度、阴影、污浊程度、云量和时间等原因在不断变化,因此,跟踪和调整此最大功率点是一个持续的过程。
该控制器包含高级外设,如用于执行控制循环的高精度PWM 输出和ADC。
该ADC 测量PV 输出电压和电流等变量,然后根据负载更改PWM 占空比,从而调节DC/DC 转换器和DC/AC 转换器。
复杂计划用于跟踪部分阴影PV 模块中的实际最大偶数。
专为在单个时钟周期内读取ADC 和调整PWM 而设计的实时处理器非常具有吸引力。
简单系统的通讯可由单个处理器进行处理,对于具有复杂的监控报告功能的复杂系统可能需要使用辅助处理器。
电流感应通过磁通门传感器或分流电阻器执行。
为安全起见,可能需要将处理器与电流和电压及连接外界的通信总线隔离开来。
包含集成隔离的- 调制器非常具有吸引力。
可处理较高电压并包含集成感应的MOSFET/IGBT 驱动器也非常具有吸引力。
偏置电源使用DC-DC 转换器为逆变器上的电子元件提供电源。
有时也包含通讯。
小型离网光伏发电系统逆变器的研制

小型离网光伏发电系统逆变器的研制1. 本文概述随着全球对可再生能源的需求不断增长,光伏发电系统作为其中一种重要的能源形式,正受到越来越多的关注。
在众多光伏发电系统中,小型离网光伏发电系统因其安装灵活、维护简便等优点,被广泛应用于偏远地区、户外活动以及紧急电源供应等领域。
小型离网光伏发电系统的核心组件——逆变器,其性能的优劣直接影响到整个系统的效率和稳定性。
本文旨在研制一种高效、稳定的小型离网光伏发电系统逆变器。
通过对现有逆变器技术的深入分析,明确了当前逆变器在小型离网光伏系统中存在的问题和挑战。
接着,本文提出了一种新型的逆变器设计方案,该方案在提升转换效率、降低能耗、增强系统稳定性等方面具有显著优势。
本文的主要内容包括:逆变器的工作原理和关键技术研究、新型逆变器的设计与实现、以及逆变器的性能测试与分析。
通过这些研究,本文不仅为小型离网光伏发电系统提供了一种高效的逆变器解决方案,而且也为逆变器技术的进一步发展提供了新的思路和方向。
2. 文献综述小型离网光伏发电系统作为可再生能源利用的重要组成部分,在全球范围内得到了广泛的关注和发展。
逆变器作为该系统中的核心组件,负责将光伏板产生的直流电转换为交流电,以供家庭或小型社区使用。
随着技术的进步,逆变器的设计和效率成为研究的热点。
过去几年,研究人员在逆变器效率提升方面取得了显著进展。
高效能的半导体材料如硅碳(SiC)和氮化镓(GaN)的使用,显著降低了逆变器的能量损耗。
新型拓扑结构和控制策略也被提出以优化逆变器性能。
离网光伏系统通常安装在偏远地区,因此逆变器的长期稳定运行至关重要。
文献中对于提高逆变器在高温、潮湿等恶劣环境下的可靠性进行了广泛研究,包括热管理技术、故障诊断和预测维护等方面。
随着智能电网的发展,逆变器在电网交互方面的作用日益重要。
研究集中在逆变器的电网支持功能,如频率和电压调节,以及与储能系统的集成。
尽管在逆变器技术上取得了进步,但仍存在一些挑战。
微型逆变器情况

微逆变器微逆变器是传统逆变器的微型版,将太阳能面板产生的直流电转换成可现场使用或供并网发电的交流电。
微逆变器尤其适合用于小的光伏系统中,如1KW 或以下。
传统的太阳能系统能利用中央逆变器,它安装于太阳能板旁的控制盒内,而不同的是,微逆变器将直接粘贴在每个面板上。
中央逆变器采用所谓的最大功率点跟踪(Maximum Power Point Tracking,MPPT)的原理来测定整个系统最优的功率输出。
因为太阳能面板典型地采用串联联接,一个低性能的面板将会影响到其他面板的输出。
如果部分面板被树或建筑物遮挡住,MPPT就会被降低。
较低的MPPT将会导致低的系统电力输出。
代替整个系统MPPT,微逆变器是在每个面板上进行MPPT,因此采用微逆变器能够确保一些低性能的面板将不会拉底其他面板的输出。
通过运算可以找到最合适的功率点,理想状态下每个电池板都有。
在“扰乱观察”这一常用技术里,功率变化电路系统尝试牵引更多电流以观察电压是否下降。
然后该算法进行MPPT(最大功率点追踪),在过程中搜索最大功率点,在该点上从模块中得到最大功率。
在传统太阳能设施中,该过程在中央逆变器中进行。
通过中央逆变器找到的很可能是区域最大值而不是阵列的绝对最大值。
如果所有电池板状态都很好,则实际的最大功率点和区域最大功率点的差别可忽略不计。
不过因为老化差异、乌云遮挡或存在污物等缘故,也不能指望还有良好的电池板。
某个性能较差的模块决定了串行中其它模块所接收的电力。
ENPHASEENPHASE MICROINVERT E RThe Enphase Energy Microinverter System improves energy harvest,increases reliability, and dramatically simplifies design, installation and management of solar power systems. The Enphase System includes the microinverter, the Envoy Communications Gateway, and the web-based Enlighten monitoring and analysis website.P R ODUC T I V E:(1)Maximum energy production;(2)Resilient to dust, debris and shading;(3)Performance monitoring per module.R E L I A B L E : (1) (2)System availability greater than 99.8%;(2) No single point of system failure.S M A R T: (1) Quick & simple design, installation and management;(2 ) 24/7 monitoring and analysis.S A F E: (1)Low voltage DC;(2)Reduced fire risk.MICROINVERTER TECHNICAL DATAThe D380 “TwinPack” microinverters contain 2 independent DC inputs. The Input Data (DC) values below apply to both DC Inputs A and B individually.INVOLAR MICROINVERT E R英伟力新能源科技(上海)有限公司是由太阳能、电信、网络领域的5位归国留学人员创立的新兴本土企业,并获得了太阳能行业诸多领军人物的大力支持。
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Figure 2 dual flyback-type invertห้องสมุดไป่ตู้r
When it works,switch transistor Q1 and Q2 complementary conducts, and so do Q3 and Q4. And the drive signal of Q1 and Q4, Q2 and Q3 are the same. Also the model of transfer function is: V1 ND = Vdc 1 − D whereN is the variable ratio of the flyback transformer( N=n2/n1), and D isthe duty cycle of control signal. This circuit has two operational cycle, as shown inFigure 3 and Figure 4.
Figure 1 bidirectional flyback DC-DC converter
The relationship between input voltage and output voltage of a single inverter is: ������2 ������������ = ������1 1 − D where N is the variable ratio, and D is the duty cycle. The dual flyback-type inverter has two flyback DC-DC converters. The circuits of dual flyback-type PV inverter isasFigure 2.
2) Maximum Power Point Tracking(MPPT)
There is some ways to implement MPPT. These methods are used not only in flyback inverters, but in other kinds of inverters as well. perturbation and observation method:the controller adjusts the voltage by a small amount from the array and measures power; if the power increases, further adjustments in that direction are tried until power no longer increases. This is called the perturb and observe method and is
the Review of Dual-FlybackInverter
【Abstract】Along with the quick development of global economic, the world is facing energy crisis because of excessive traditional fossil energy consumption. Countries all over the world are devoting to development and utilization of new energy. Solar energy is resourceful, renewable, non-pollution and has become one of the most potential new energy. Moreover, solar photovoltaic (PV) power generation has got considerable development and become the mainstream of solar energy utilization based on the constant progress of solar cell and power electronic technique. In many kinds of solar PV configuration, solar AC module assembles single PV component and low power inverter and parallels with single-phase low voltage network. Thisconfiguration reduces power loss by shade sheltering of PV array and series connection of PV components, and realizes best fit of PV component and inverter easily. In this review, we will discuss the dual flyback-type inverter, namely the principle, the MPPT, , the advantages and the disadvantages of it. 【Key Word】 PV micro-inverter; dualflyback-type inverter; Maximum power point tracking; Voltage stress.
2. Principles
The basic structure of the dual flyback-type inverter is bidirectional flyback DC-DC converter, as Figure 1.Assume that V1 is the primary voltage, and V2 is the secondary voltage. S1 and S3 complementary conducts.The flyback transformer can transmit energy form the primary side to the secondary side just when S1 shutdowns and S3 conducts.
most common, although this method can result in oscillations of power output. Incremental conductance method: In the incremental conductance method, the controller measures incremental changes in array current and voltage to predict the effect of a voltage change. This method requires more computation in the controller, but can track changing conditions more rapidly than the perturb and observe method. Constant voltage:In the constant voltage method, the power delivered to the load is momentarily interrupted and the open-circuit voltage with zero current is measured. The controller then resumes operation with the voltage controlled at a fixed ratioof the open-circuit voltage, which has empirically been determined as the estimated maximum power point.The operating point of the PV array is kept near the MPP by regulating the array voltage and matching it to a fixed reference voltage Vref. The Vref value is set equal to the maximum power point voltage of the characteristic PV module or to another calculated best fixed voltage.
VQ2max = VQ3max =
Since the voltage of grid is always higher than the output voltage of PV, Q1 and Q4 will bear high voltage, while Q2 and Q3 will bear low voltage. Sometimes the voltage stress of Q1 and Q4 can be a restriction.
Figure 3 dual flyback circuit-model 1
Figure 4 dual flyback circuit-model 2
3. Hot topics 1) Voltage Stress
The voltage stress of this circuit is: VQ1max = VQ4max = Dmax 2Vgrid 2Dmax − 1 1 V 1 − Dmax dc
simple structure and easily controlled function. In this Review, we willmainly discuss the topology of dual-flyback type PV inverter, and the principle, hot topics such as MPPT, the advantages and disadvantages, and its comparisons with other circuits will be referenced.