Didelio{0}}efektyvumo saulės energijos keitiklių vidinės architektūros analizė

Didelio{0}}efektyvumo saulės energijos keitiklių vidinės architektūros analizė

Techninė komercinės saulės keitiklio vidinės architektūros, dviejų{0}}pakopų topologijos, aukštos-įtampos MPPT efektyvumo ir šiluminės dinamikos analizė.

Komercinės fotovoltinės energijos konversijos šiluminės ir elektros kliūtys

Komerciniai saulės energijos įrenginiai susiduria su nuolatiniu pajamų mažėjimu, kurį sukelia terminis mažėjimas, stygų neatitikimas esant kintamajai apšvitai ir dideli perjungimo nuostoliai esant aukštesnei temperatūrai. Komponentų gedimas DC-AC konversijos etape sudaro daugiau nei 40 % neplanuotų lauko techninės priežiūros iškvietimų komunalinių paslaugų ir komerciniuose-ir -pramoniniuose (C&I) projektuose.

Šiame vadove analizuojama vidinės plokštės-lygio architektūra, šiluminės sklaidos dinamika ir didelio efektyvumo styginių keitiklių MPPT stebėjimo priemonės integravimas. EPC inžinieriams ir pirkimų specialistams pateikiami griežti techniniai kriterijai, skirti įvertinti galios pakopų patikimumą, sumažinti sistemos išlygintas energijos sąnaudas (LCOE) ir patikrinti komponentų{3} lygio kokybės užtikrinimą.

Techninė analizė: lentos{0}}lygio architektūra ir pagrindiniai mechanizmai

Dviejų{0}}pakopų aukšto-dažnio topologija

Didelio{0}}efektyvumo styginiai keitikliai naudoja dviejų{1}}pakopų galios konvertavimo architektūrą. DC-DC stiprinimo pakopa keičia įvairias stygų įtampas iki stabilios aukštos-įtampos nuolatinės srovės magistralės (600 V–900 V), kuri maitina DC-AC keitiklio pakopą.

· Galios puslaidininkiai: senus IGBT pakeitus atskirais silicio karbido (SiC) MOSFET, atvirkštinio atkūrimo nuostoliai sumažėja iki 73%. SiC puslaidininkiai leidžia perjungti dažnius, viršijančius 50 kHz, todėl galima naudoti mažesnius induktorius ir plėvelinius kondensatorius nedidinant bendrojo harmoninio iškraipymo (THD).

· 3-Fazinis neutralus taškas suspaustas (NPC) topologija: kelių lygių NPC topologijos sumažina įtampos įtampą maitinimo jungikliuose (VDC/2 vienam įrenginiui), sumažina dV/dt degradaciją be transformatorių tinklo jungtyse ir pasiekia didžiausią 98,6 % konversijos efektyvumą.

Aukštos{0}}įtampos MPPT integravimas su plačiu stebėjimo langu

Dviejų{0}}pakopų architektūrose yra dinaminės didžiausios galios taško sekimo (MPPT) grandinės, valdomos 32 bitų skaitmeninių signalų procesorių (DSP):

Platus MPPT veikimo diapazonas: Stebėjimo langai, apimantys 200 V–1000 V, leidžia paleisti anksti-rytą ir vėlai- vakare nuimti derlių, o dienos energijos generavimo langai pailgėja 45–90 minučių.

Dvigubas / kelių{0}}MPPT maršrutas: Dviejų{0}}kanalų MPPT stebėjimas išskiria dalinį atspalvio praradimą tarp nesuderinamų modulių eilučių. Srovės aptikimas per uždaros-kilpos Hall efekto jutiklius perduoda-realaus laiko įtampos / srovės metriką į didelio-greičio trukdžių-ir-stebėjimo (P&O) algoritmus, veikiančius 100 Hz atrankos dažniu.

Sustiprinta šiluminė ir apsaugos architektūra

Šilumos kaupimasis galios puslaidininkiuose padvigubina vidinių gedimų dažnį, kai sankryžos temperatūra pakyla 10 laipsnių ($ Tj $).

Anoduoto aliuminio šiluminės{0}}kriauklės ekstruzijos:Pagrindiniai maitinimo jungikliai tvirtinami tiesiai prie šalto -kalto aliuminio radiatorių, kurių kaiščio-pelekų geometrija padidina paviršiaus plotą 40 %, palyginti su standartinėmis ekstruzinėmis briaunomis.

Sandaraus skyriaus izoliacija:Vidiniai išdėstymai atskiria galios elektroniką (šilumą{0}}generuojančius komponentus, pvz., induktorių ir tiltų modulius) nuo jautrios valdymo elektronikos (DSP, vartų tvarkyklės, ryšių plokštės). Galios elektronika yra IP66 sandarioje kameroje, aušinama priverstiniu oru, izoliuojant pagrindinę PCB nuo dulkių kaupimosi ir korozinio aplinkos oro.

Apsauga nuo viršįtampių:II tipo (arba pasirenkami I+II tipo) metalo oksido varistoriai (MOV) apsaugo ir nuolatinės, ir kintamosios srovės gnybtus nuo žaibo{1}}sukeliamų pereinamųjų viršįtampių.

Pramonės standartai ir finansinės investicijų grąžos poveikis

Struktūrinių specifikacijų palyginimas: standartiniai ir pramoniniai -klasės keitikliai

Finansinė analizė: LCOE ir pajamingumo optimizavimas

1 MW komercinei stogo sistemai, veikiančiai 25 metų gyvavimo ciklą:

Efektyvumo pajamingumo skirtumas: Padidinus konversijos efektyvumą 0,8 %, vienam įdiegtam MW per metus papildomai pagaminama 12 800 kWh.

Šiluminio nusidėvėjimo prevencija: Apsauga nuo 40 laipsnių iki 50 laipsnių sumažinimo, atkuriama iki 4% prarastos energijos per didžiausią vasaros apšvitos mėnesius.

LCOE poveikis: bendras derliaus padidėjimas ir sumažėjęs komponentų keitimo ciklas sumažina bendrą LCOE 0,004 USD/kWh iki 0,007 USD/kWh, atgaunant pradinę aparatinės įrangos priemoką per 18 mėnesių nuo veikimo.

Sistemų integravimo ir kokybės kontrolės protokolai

Mūsų gamybos procese visi galios konvertavimo įrenginiai taikomi kelių{0}}fazių kokybės kontrolės sistemai:

Siekiant integruoti užbaigtus komercinius projektus, mūsų didelės{0}}pajėgumo eilučių platformos veikia kartu su specializuotu-sistemos-aparatinės įrangos balansu, įskaitant mažesnės-pajėgos paskirstytą turtą, pvz., mūsų10 kW įjungtas{1}}tinklo keitiklismažesnių komercinių po{0}}masyvų modeliai.

Atitikties standartai

Sauga ir tinklo jungtis: IEC/EN 62109-1, IEC/EN 62109-2, VDE-AR-N 4105, EN 50549-1.

EMC standartai: EN 61000-6-2, EN 61000-6-4.

Aplinkos ištvermė: IEC 60068-2-52 (6 druskos rūko korozijos klasė), IP66 apsauga nuo dulkių ir vandens patekimo.

DUK

Kl.: kaip dviejų{0}}kamerų aušinimo architektūra apsaugo nuo komponentų gedimų, kai pakrančių įrenginiuose yra daug druskos ar drėgmės?

A: Dviejų{0}}kamerų konstrukcija atskiria pagrindinę valdymo PCB nuo didelės-galios šiluminio išsklaidymo zonos. Didelio-kaitumo komponentai (induktoriai ir aušintuvai) patalpinti išoriniame oro srauto kanale, kurio reitingas IP66, todėl priverstinis aplinkos oras gali vėsinti briaunų paviršius. Jautri valdymo grandinė, vartų pavaros ir kondensatoriai yra atskirame, sandariame IP66 korpuse, pripildytame sausu azotu arba apsaugotame nuo aplinkos oro mainų, taip pašalinant druskos-rūko kondensaciją ir laidžių dulkių nusėdimą ant aukštos{8}}tampos pėdsakų.

Kl.: Kokie pakavimo ir gabenimo apsaugos protokolai yra naudojami siekiant išvengti mikro{0}}lūžimų vidiniuose PCB mazguose masinio eksporto metu?

A: Inverteriai supakuoti į ISPM 15-atitinkamas, termiškai{2}}apdorotas medines dėžes, išklotas didelio -tankio išplėsto polietileno (EPE) smūgio{5}}švelninimo putomis, pritaikytomis pagal važiuoklės matmenis. Visi vidiniai sunkūs komponentai-, pvz., magnetiniai induktoriai ir pagrindiniai kondensatoriai-, yra pritvirtinti prie pagrindinio važiuoklės rėmo naudojant konstrukcinius mechaninius laikiklius, o ne vien tik litavimo jungties laikymu. Siuntose yra vienkartiniai{10}}3D pakreipimo{11}}ir smūgio jutikliai, skirti stebėti krovinių vežimą.

Kl .: Kokie yra techniniai parametrai ir pristatymo terminai, skirti pritaikyti programinės įrangos arba aparatinės įrangos OĮG modifikacijas?

Ats.: Firmware{0}}lygio tinkinimai (MODBUS RTU/TCP registro žemėlapių modifikavimas, įtampos viršijimo{1}}slenksčių koregavimas arba tinkintų tinklelio-palaikymo profilių integravimas) patvirtinimo ciklas yra 14 darbo dienų. Aparatūros{5}}lygio modifikacijos (priskirtos gaubtų dangos, modifikuotos nuolatinės srovės jungčių konfigūracijos arba tinkintos šilumnešio{6}}geometrijos) atliekami pagal 6–10 savaičių kūrimo laikotarpį, įskaitant visą terminį modeliavimą, prototipo gamybą ir gamyklos priėmimo testavimą (FAT).

Susisiekite su mūsų inžinierių komanda, kad per 48 valandas gautumėte pritaikytą 5 kW PV sistemos išdėstymą ir išsamią MK pasiūlymą.