ZHCAET2A October   2020  – December 2024

 

  1.   1
  2.   摘要
  3.   商标
  4. 1引言
  5. 2太阳能串式逆变器
    1. 2.1 直流/直流 MPPT 的功率级
    2. 2.2 电池端口直流/直流的功率级
    3. 2.3 用于单相直流/交流的功率级
    4. 2.4 三相直流/交流功率级
  6. 3未来技术和趋势
  7. 4总结
  8. 5参考资料
  9. 6修订历史记录

直流/直流 MPPT 的功率级

MPPT 直流/直流功率级执行以下功能:将电池板的 MPPT 电压的倍数(取决于串中的电池板数量)转换为适合逆变器或用于电池输入的直流/直流级的稳定电压电平。输入电压由 MPPT 调节,MPPT 通过软件或电源优化器等外部附加装置执行。PV 电池板充当电流源,其短路电流与可用的辐照大致成正比。PV 电池板上的开路电压取决于环境温度条件。对于住宅用例,400W PV 电池板的输出 MPPT 电压通常为 33V,500W 或 600W 额定值电池板为 40V 或更高。

串式逆变器是成本敏感型应用,因此在将输入串电压转换为稳定的直流链路电压时,非隔离式升压转换器是优选拓扑。图 2-2 展示了 TIDA-010938 中存在的此类示例。该输入电压为 33V 或 40V 的倍数,具体取决于所用电池板的类型和功率。直流链路电压取决于是单相应用还是三相应用。对于单相应用,总线的额定电压最高可达 500V 至 550V;而对于三相应用,通常最高可达 1200V。由于较低的直流链路电压支持较高的电流,降压或降压/升压级的效率将降低。为了增加这个功率级的功率等级,可添加多个逆变器串作为独立输入。每个输入可独立且对称地设计。通常,此处不采用 CLLLC 级或同步升压,因为这种方法会降低成本效益。

 直流/直流 MPPT 级方框图图 2-2 直流/直流 MPPT 级方框图

升压转换器需要一个受控开关(MOSFET、IGBT 等)与一个不受控制的开关(二极管)和一个电感器结合才能实现。这种拓扑具有多种优势,例如元件数量较少、效率高、实现方式简单等。在较高的功率等级下,二极管被另一个受控开关(用作同步开关)取代,以降低传导损耗。因此,它成为同步升压转换器。

在更高的功率级别(在串式逆变器中会遇到),我们最终会并联功率器件以减少传导损耗。同步升压转换器的多个级与用于驱动每个转换器的相位交错 PWM 配合使用。如果交错级数为“n”,各个 PWM 之间的相位差为 360°/n这样可以显著降低纹波电流,并有助于减小整体尺寸。

请务必记住,需要根据应用类型适当地确定开关晶体管的额定值。这意味着单相应用的漏源电压额定值为 650V,三相应用的漏源电压额定值可高达 1200V(直流总线电压更高的系统需要更高的漏源电压额定值)。通过将直流链路电压升高到 1000V 以上将减少系统中的功率损耗,并允许串联更多电池板。然而,所选器件需要具有适当的额定值。