Методы построения гибридных автономных и резервных систем электроснабжения

Каргиев В.М., кандидат технических наук,
Компания “Ваш Солнечный Дом”

Доказано, что гибридные системы электроснабжения с использованием возобновляемых источников энергии являются экономически обоснованным решением проблемы электрификации в сельской местности и в других районах, где точка подключения к сети централизованного электроснабжения находится  далеко, или есть существующее подключение к сетям ненадёжно. Обычно строительство новых линий электропередачи для маломощных потребителей экономически не оправдано.

В большинстве случаев при построении систем используется конфигурация с соединением различных источников энергии на стороне постоянного тока. Однако в последнее время, после появления надёжных и относительно дешёвых моделей сетевых и гибридных инверторов, все больше применяется соединение различных источников энергии на стороне переменного тока. Это обеспечивает не только большую гибкость, но и высокую эффективность использования энергии различных источников за счет уменьшения потерь в системе – на преобразование напряжений и потери в аккумуляторах.

Более подробно различные варианты описаны ниже. Также, дополнительная информация есть в статье “Распределенная генерация энергии с использованием ВИЭ“, опубликованная в журнале EnergyFresh №1 в 2010 году.

1. Соединение элементов энергосистемы на стороне постоянного тока

Это наиболее распространённый и известный способ. Общая схема приведена на рисунке.

Соединение солнечных батарей и ветроустановки на стороне постоянного тока

Здесь солнечные батареи через контроллер заряда (

PWM или MPPT) заряжает аккумуляторные батареи. Одновременно аккумуляторные батареи могут заряжаться от сети. Далее постоянный ток от солнечных батарей и аккумуляторов преобразуется в инверторе в переменный ток напряжением 220В (или 380В, если вам нужна трехфазная система). Этим током питается нагрузка.

К недостатками системы можно отнести

• несколько ступеней преобразования солнечной энергии (контроллер, заряд-разряд аккумуляторов, инвертор) на стороне низкого напряжения постоянного тока.
• необходимость довольно сложной организации системы, если нужно дать приоритет для солнечных батарей относительно сети централизованного электроснабжения. А такой приоритет весьма желателен, так как без этого дорогие солнечные батареи будут работать вхолостую, если у вас есть напряжение в сети.

Для того, чтобы в первую очередь использовать энергию от солнечных батарей, нужно поставить в систему или ББП, который может отключаться от входа переменного тока (от сети) при напряжении на аккумуляторах выше заданного значения (например, ББП Steca Xtender), или включить в систему отдельное такое устройство. Нужно отметить, что функции этого устройства не так уж и просты. Чтобы делать то же самое, что делает

ББП Xtender, это устройство должно:

• следить за напряжением на аккумуляторных батареях, включать сеть, если напряжение понизилось ниже заданного в течение определенного промежутка времени
• после включения сети по низкому напряжению на аккумуляторной батарее обеспечить полный зарядный цикл аккумуляторов (как минимум фазы заряда максимальным током и насыщения)
• отключить сеть после окончания этих фаз заряда если напряжение на аккумуляторах поднялось выше заданного
• делать это в зависимости от времени суток, т. к. нет смысла отключать сеть после зарядного цикла ночью – все равно ночью заряда от солнечных батарей нет.
• иметь контактор на максимальный ток, который может быть в системе. Такой контактор не только недешев, но и потребляет от сети заметный ток.

Стоимость такого устройства будет скорее всего больше, чем разница между стоимостью инвертора Steca Xtender и более дешевыми инверторами (например, Xantrex или Outback). В случае применения инверторов Xtender XTM решение на оборудовании Xtender будет намного дешевле.

2. Соединение элементов системы на стороне переменного тока

Соединение элементов системы на стороне переменного тока

Соединение элементов системы на стороне переменного тока обладает наибольшей гибкостью и возможностью изменения и наращивания системы в дальнейшем. См. статью в журнале EnergyFresh (ссылка выше).

Основные требования к элементам системы.

1. Батарейный инвертор должен быть двунаправленным, т.е. иметь возможность принимать энергию с выхода переменного тока.
2. Этот инвертор должен иметь способность контролировать работу сетевого инвертора. Продвинутые инверторы могут изменять частоту выходного напряжения. Если такой возможности нет, то в инверторе должны быть дополнительные контакты, которые управляются напряжением на
   АБ; эти контакты могут быть использованы для включения-выключения сетевого инвертора.
3. Мощность батарейного инвертора должны быть равна или больше суммарной мощности сетевых инверторов, подключенных к его выходу. При отсутствии сети и нагрузки, вся вырабатываемая энергия от сетевых инверторов направляется на заряд АБ
4. Стандартный тест сети, который обычно выполняет сетевой инвертор, должны быть более “умным”, чем использовавшееся ранее измерение импеданса сети. Иначе есть риск такой ситуации, когда сетевой инвертор будет постоянно включаться- выключаться. Еще лучше, если у сетевого инвертора предусмотрен режим “off-grid”.
5. Оптимальным по эффективности будет совместное применение сетевых инверторов и контроллеров заряда постоянного тока. Распределение по мощности зависит от профиля потребления энергии нагрузкой. Это также добавит надежности в работе системы (см. ниже)

Возможность использования стандартных сетевых инверторов для солнечных батарей или ветроустановок в автономных системах может облегчить дизайн системы. Становится возможным располагать солнечные батареи далеко от аккумуляторных батарей, более того – можно объединять в одну систему несколько солнечных батарей, расположенных на разных зданиях.

Большим преимуществом является возможность соединять различные компоненты системы по обычной сети 220В переменного тока. Известно, что кабели постоянного тока должны быть толстыми и короткими, т.к. обычно используется напряжение 12/24/48В. Это является большим ограничением при создании системы, если расстояния между солнечными батареями, ветроустановкой и аккумуляторами значительные.

Таким образом, основные преимущества системы с соединением по шине переменного тока:

1. Низкая цена и доступность массово производимых сетевых инверторов
2. Возможны большие расстояния между элементами системы
3. При потреблении энергии в дневное время – очень высокая эффективность системы.

Соединение элементов системы по переменного тока становится все более популярным. Однако, нельзя сказать что это однозначно лучшее решение. К недостаткам можно отнести следующее:

1. Возможно меньшая эффективность если нужно сначала сохранить энергию в аккумуляторах (см. расчеты ниже)
2. Установки оборудования в разных местах иногда представляет неудобства – но это также может быть и преимуществом (см. выше замечания по высокому напряжению)
3. Цена сетевого инвертора выше, чем цена MPPT контроллера. Современные MPPT контроллеры позволяют использовать более дешевые “сетевые” фотоэлектрические модули в автономных системах
4. Зависимость работы сетевого инвертора от работы батарейного инвертора.

3. Сравнение эффективности систем с соединением на постоянном и переменном токе.

Стандартные конфигурации гибридных систем с несколькими источниками энергии используют соединение на шине постоянного тока, на шине переменного тока, или и то, и другое. Искусство проектировщика заключается в правильном выборе элементов системы и основной схемы соединений.

По эффективности использования энергии соединения по постоянному и переменному току отличаются. Необходимо придерживаться следующих простых правил:

• Если основное потребление имеет место в темное время суток, то энергия должна храниться в аккумуляторных батареях. В этом случае соединение по постоянному току будет более оправданно.
• Если бОльшая часть энергии потребляется днем, т.е. когда и солнечные батареи вырабатывают электричество, то лучше применять соединения по переменному току, т.к. в этом случае будет на одно преобразование энергии меньше

Распределение потребления энергии, вырабатываемой солнечной батареей

При сравнении примем следующие допущения:

• КПД сетевого инвертора: 0,93-0,98
• КПД батарейного инвертора в режиме инвертирования: 0,85-0,94
• КПД батарейного инвертора в режиме заряда АБ: 0,9-0,95
• КПД контроллера заряда: 0,95
• КПД заряда-разряда АБ: 0,8

Если энергия, произведенная сетевым инвертором будет использоваться в ночное время, то общий КПД преобразований будет равен 0,96*0,9*0,9*0,8=0,662

Если энергия, произведенная сетевым инвертором будет использоваться в дневное время, то общий КПД преобразований будет равен 0,96

Если энергия, произведенная солнечными батареями передается через контроллер заряда и будет использоваться в ночное время, то общий КПД преобразований будет равен 0,95*0,9*0,8=0,68

Если энергия, произведенная солнечными батареями передается через контроллер заряда и будет использоваться в дневное время, то общий КПД преобразований будет равен 0,95*0,9=0,855

Таким образом, при основном потреблении днем при использовании сетевых инверторов можно дополнительно получить на 10% больше энергии, чем при использовании контроллеров заряда постоянного тока. Если энергия потребляется только в темное время суток, то при использовании сетевых инверторов будет теряться около 1,5-2% энергии по сравнению со схемой “обвязки” по постоянному току. Это все верно только если используется хороший MPPT контроллер заряда постоянного тока. Обычные ШИМ контроллеры не позволяют максимально использовать энергию солнечных батарей и имеют эффективность в среднем на 15% ниже – за счет неоптимального сочетания напряжения на АБ и в точке максимальной мощности солнечной батареи. Таким образом, если сравнивать схемы с сетевыми инверторами и с ШИМ контроллерами, первые всегда будут на 13-26% более эффективны, чем вторые.

Дополнительный плюс – при использовании сетевых инверторов обычно используется высокое напряжение (200-600В), а контроллеры для АБ работают максимум до 150В (обычно в 48В системе рабочее напряжение модулей около 70-100В). Вследствие этого можно сэкономить дополнительно на проводах от солнечных батарей, т.к. при меньших токах нужны меньшие сечения провода. Медь сейчас очень недешева. На уменьшении потерь в проводах можно сэкономить еще несколько процентов энергии.

Эффективность использования энергии от солнечных батарей

КПД системы при использовании
солнечного контроллера заряда АБ				сетевого ФЭ инвертора
Основное время потребления энергии
днем		в темное время суток		днем	в темное время суток
MPPT	PWM	MPPT	PWM
85,5%	70%	68%	53%	96%	66,2%

Конечно, самым лучшим вариантом будет использование гибридной системы с обвязкой как по переменному, так и постоянному току. Однако, на практике, вряд ли имеет смысл вводить и сетевой инвертор, и контроллер заряда только лишь для того, чтобы повысить выработку системы на несколько процентов.

Гибридная “обвязка” имеет смысл для повышения надежности системы. Учитывая, что эффективность применения сетевых инверторов выше, основная часть солнечной батареи должна работать через сетевой инвертор. Однако, сетевой инвертор имеет один важных недостаток – если нет опорного напряжения в сети, он не работает. Поэтому батарейный инвертор должен работать всегда. Но что если после нескольких пасмурных дней и отсутствия сети аккумуляторы разрядились и инвертор выключился для того, чтобы защитить аккумуляторы от глубокого разряда? Автоматически система с обвязкой только по переменному току не запустится. Конечно, можно, когда появится солнце, отключить нагрузку и вручную включить инвертор (многие инверторы имеют функцию принудительного старта даже при разряженных АБ), чтобы дать сетевым инверторам подзарядить аккумуляторы. Но лучше иметь часть солнечных батарей, которые работают через контроллер постоянного тока и заряжают аккумуляторные батареи. В этом случае, когда АБ зарядятся от контроллера заряда, инвертор автоматически включится и запустит остальную часть системы – сетевые инверторы и нагрузку.

Поэтому мы рекомендуем иметь гибридную обвязку, если у вас полностью автономная система электроснабжения, или сеть пропадает на длительное (несколько дней и больше) время. Подразумевается, что резервного генератора нет, потому что если он есть, можно смело остановиться на “обвязке” по переменному току.

Рассмотрим случаи с использованием генератора.

Оптимальное время для работы резервного генератора

Различные генераторы имеют различную точность поддержания частоты. Обычно, частота генератора выше при отсутствии нагрузки, и падает при перегрузках. Влияние сетевого инвертора, подключенного к выходу генератора, на его частоту трудно предсказать – оно будет отличаться для разных генераторов.

В случае сомнений, лучше установить реле, которое будет отключать сетевой инвертор от системы, когда запущен генератор. Генератор будет питать нагрузку и заряжать аккумуляторы. Это легко сделать путем программирования дополнительных управляющих контактов инверторов (Xtender, SMA).

Алгоритм работы гибридной системы с резервным генератором обычно предусматривает периодическую работу генератора. Это может быть сделано 2 способами:

• генератор используется от случая к случаю и запускается при понижении напряжения на АБ
• генератор запускается ежедневно. В этом случае лучше запланировать время работы генератора, а запуск при понижении напряжения на АБ использовать только при необходимости.

Лучшее время для планового запуска генератора – когда нет солнца и нагрузка максимальна. Обычно это вечерние часы (см. график выше). Лучше для питания пика нагрузки запускать генератор, чем сначала использовать энергию, запасенную в аккумуляторах, а потом заряжать их от того же генератора. При правильном планировании работы генератора, можно исключить ненужное циклирование аккумуляторов, повысить эффективность работы системы и продлить срок службы АБ.

Условия частичного или полного копирования здесь

Эта статья прочитана 16691 раз(а)!

Продолжить чтение

Гибридный мощный солнечные панели инвертора схема для разнообразного использования Certified Products

Доступ к множеству вариантов мощных, надежных и эффективных. солнечные панели инвертора схема на Alibaba.com для всех типов домашнего и коммерческого использования. Эти. солнечные панели инвертора схема оснащены новейшими технологиями и обладают разной мощностью, чтобы легко служить вашим целям. Вы можете выбрать из существующих. солнечные панели инвертора схема моделей на сайте или выбирайте полностью адаптированные версии этих продуктов. Они долговечны и устойчивы, чтобы постоянно предлагать стабильное обслуживание без каких-либо поломок.

The. Коллекции солнечные панели инвертора схема, представленные на сайте, оснащены всеми интересными функциями, такими как интеллектуальная технология охлаждения для более быстрого и интеллектуального охлаждения, защита от короткого замыкания, интеллектуальная сигнализация для обнаружения и отображение любых ошибок, защита от перенапряжения и так далее. Эти. солнечные панели инвертора схема доступны с различными номиналами напряжения, например 230 В переменного тока, 220 В / 230 В / 240 В для преобразователей и 100 В / 110 В / 120 В / 220 В / 230 В / 240 В для линейки инверторов. Эти. солнечные панели инвертора схема также оснащены функциями защиты входа от обратной полярности.

Alibaba.com может помочь вам выбрать один из них. солнечные панели инвертора схема с разнообразием моделей, размеров, мощностей, энергопотребления и многого другого. Эти умные. солнечные панели инвертора схема эффективно экономят на счетах за электроэнергию даже в самых экстремальных климатических условиях. У них также есть возможность быстрой зарядки. Вы можете использовать их. солнечные панели инвертора схема в ваших домах, гостиницах, офисах или любой другой коммерческой недвижимости, где энергопотребление является дорогостоящим и важным.

Просмотрите разнообразное. солнечные панели инвертора схема представлены на Alibaba.com и покупайте лучшие из этих продуктов. Все эти продукты имеют сертификаты CE, ISO, RoHS и имеют гарантийный срок. OEM-заказы доступны для оптовых закупок с индивидуальными вариантами упаковки.

Сетевые солнечные электростанции

Автономные солнечные электростанции в России применяются довольно широко, в основном теми, кому не посчастливилось быть подключенными к общественным электросетям. В общем виде устройство автономной СЭС довольно простое: солнечные батареи через контроллер заряда подключаются а аккумулятору. Далее можно использовать либо постоянное напряжение, либо получить переменное при помощи инвертора.  

Рис.1 

                                     

Если солнечной энергии недостаточно, аккумуляторы нужно подзарядить генератором. Несмотря на очевидные плюсы, «бесплатная солнечная энергия» достается довольно дорого. Корень зла кроется в аккумуляторах, которые зачастую являются самой дорогой частью системы. Мало того, срок их жизни не столь велик, как этого хотелось бы, то есть через несколько лет потребуется замена и дополнительные расходы. 

Казалось бы, тем, кто подключен к сети вся эта «дорогая солнечная энергия» вообще не нужна. Не совсем так. Среди Россиян растет число желающих экономить за счет солнечных батарей. Сразу стоит заметить, экономия будет иметь место лишь в том случае, если это сетевые солнечные электростанции, то есть без аккумуляторов. Устройство сетевой СЭС еще проще, чем у автономной: солнечные панели подключаются к сетевому инвертору, а сетевой инвертор, собственно, к сети. 

Рис.2

                             

Если светит солнце, энергия передается напрямую потребителям с минимальными потерями, таким образом, потребление энергии из сети снижается, равно как и затраты. Срок эксплуатации оборудования в данном случае значительно превосходит срок окупаемости, а первоначальные вложения не столь велики.

Есть у данной схемы существенные недостатки:

• Сетевые инвертора не работают без опорного напряжения. Иными словами, если отключили сеть, напряжения не будет, даже если светит солнце. В некотором смысле это плата за отсутствие АКБ.
• Выработка должна быть согласована с потреблением. Максимум энергии будет вырабатываться в летний период в дневное время и, с точки зрения экономии, было бы очень неплохо эту энергию потреблять, иначе энергия уйдет в сеть и ее потребит Ваш сосед, и в этом заключается проблема. 
• Дело в том, что в России нет «зеленого тарифа» и  «продавать» энергию в сеть простым гражданам не разрешается. Дозволяется этим заниматься лишь юр. лицам, но по невыгодной цене.  

Удачный пример сетевой системы – общественное или жилое здание с кондиционерами. Пик потребления, равно как и пик выработки случается летом в дневное время.

Также среди пользователей популярны гибридные СЭС, совмещающие в себе функции сетевой и автономной системы. Схема гибридной СЭС отличается от схемы автономной лишь тем, что в ней фигурирует не обычный батарейный инвертор, а гибридный преобразователь, имеющий сетевой вход и способный «подмешивать» солнечную энергию к сетевой. 

Рис.3

                 

С потребительской точки зрения данная схема крайне выгодна. Обеспечивается и резерв за счет АКБ и экономия за счет выработки солнечных батарей. Тем не менее, есть существенный недостаток – низкий КПД. Чтобы дойти до потребителя, напряжение сначала преобразовывается в низкое постоянное, а потом в переменное, при каждом преобразовании часть энергии теряется. Данный недостаток существенен лишь в системах большой мощности.

Чтобы избавиться от нежелательных потерь, следует применять схемы с совместной работой преобразователя напряжения (обычного либо гибридного) и сетевого инвертора.

Рис. 4

                   

В данном случае инвертор является источником опорного напряжения для сетевого инвертора. «солнечная энергия» без лишних преобразований передается потребителям, либо ее излишки идут на заряд АКБ. Стоит отметить, что это не единственная возможная схема подключения оборудования. Производители инверторов предлагают различные схемы в зависимости от возможностей того или иного оборудования.

Читать другие статьи..

Контроллеры инверторы и другая электроника

В этом разделе размещаются статьи о различных контроллерах заряда аккумуляторов, также о инверторах и других преобразователях напряжения. Обзоры и тесты различной электроники, самодельные устройства контроля и защиты, и схемы, инструкции по изготовлению своими руками. >

Контроллер ФОТОН 150/50 MPPT WI-FI

В моей системе появился новый MPPT контроллер Фотон 150-50 с wi-fi подключением, настройками и мониторингом. Обзор, характеристики и возможности контроллера >

Инвертор SILA +MPPT

Гибридный инвертор SILA со встроенным MPPT контроллером заряда от солнечных батарей. Инвертор может работать автономно, совместно с сетью как ИБП, возможность настройки приоритетов работы от сети или от солнечных батарей >

Гибридные инверторы SILA

Универсальные солнечные инверторы ИБП SILA со встроеным зарядным устройством PWM или MPPP для заряда от солнечных батарей. С возможностью заряда от сети, и настройками приоритетов работы от сети или использование солнечной энергии >

Реле напряжения XH-M609

Реле напряжения для аккумуляторов, для защиты от разряда, отключение потребителей, или отключения и включения зарядного устройства. Я использую как балансиры >

Инвертор avs in 12-2000wt

Обзор и описание ( + видео с тестами) инвертора мощностью 2000 вт, который установлен в моей солнечной электростанции. Это бюджетный инвертор с мод.синусом, но при этом я считаю неплохой вариант даже для круглосуточного использования >

Контроллер ФОТОН 150-50

Новая версия контроллера ФОТОН (фотон 150-50) c входным диапазоном напряжения до 150В, и выходным до 130В, ток заряда до 50А долговременый. В статье характеристики и описание >

Контроллер фотон как DC-DC преобразователь

В этой статье я хочу более подробно описать некоторые возможности многофункционального контроллера фотон 100-50. Контроллер это по сути программируемый понижающий DC-DC преобразователь, и в этом качестве он прекрасно работает >

ИБП CyberPower CPS 600 E

В статье информация, обзор и фото + видео внутренности инвертора (ИБП) CyberPower CPS 600 E. Этот бесперебойник с чистой синусоидой на входе для газовых котлов, насосов и др. >

Инверторы для бесперебойного питания

В статье информация и цены с описанием инверторов (ИБП) небольшой мощности для обеспечения бесперебойным питанием освещения, газовых котлов, видеонаблюдения, насосов, и прочей электроники >

Подборка ваттметров постоянного тока с алиэкспресс

В статье описание и цены с ссылками на несколько популярных моделей ваттметров постоянного тока. Некоторые ваттметры имеют встроенные шунты, есть и с внешними. Есть беспроводные ваттметры с рабочими токами до 300А >

Ваттметр постоянного тока

Описание ваттметра постоянного тока, который может работать в диапазоне 6.5-100 вольт по постоянному напряжению и измерять ток до 100А. Так-же он ведёт учёт энергии и счётчик может запоминать до 9999 кВт*ч >

Солнечный MPPT контроллер Фотон 100-50

Обзор контрллера Фотон 100-50, это настоящий mppt контроллер от компании А-электроника, на 12 и 24 вольта с током заряда 50А, и по входу до 100 вольт от Российского производителя >

Реле напряжения на 12 вольт

Вот такую реле напряжения я ставлю в контроллеры для ветрогенераторов. Она по выставленному в настройках напряжению подключает к АКБ мощную нагрузку чтобы не допустить превышение напряжения на АКБ, и перезаряда >

Небольшой обзор контроллера для ветряка

Проработал у меня уже пару месяцев контроллер, заказанный на алиэкспресс и я написал небольшой обзор и так-сказать своё мнение об этом контроллере. Контроллер на 12/24в 30А, работает по принципу торможения генератора закорачивая фазы при 15в и отпускает при 13.5в >

Самодельный Балластный контроллер на 48в 40А

Изготовление балластного контроллера для сброса энергии на ТЭНы. Подробное описание деталей контроллера, фото и видео. Этот контроллер делался не для себя, поэтому я делал всё намного качественней и эстетичней чем обычно, да и мощность контроллера в этот раз более 1.5кВт >

Балансир для аккумуляторов 14 вольт

Описание изготовления простого балансира для балансировки аккумуляторов в последовательных сборках на 24 и 48 вольт. Полное описание принципа работы, а также схема и видео по изготовлению балансира >

Изготовление корпуса для электроники

В этой статье я хочу рассказать и показать (фото+видео) о том как можно делать достаточно хорошие и качественные корпуса для различной, как мелкой так и крупной электроники. Основа корпусов это профильные трубы, но всё намного проще и без сварки >

Контроллер для ветрогенератора своими руками

Известная схема контроллера для ветряка на основе автомобильного реле-регулятора, который я уже делал неоднократно, но здесь вместо транзистора я использовал твёрдотельное реле. Описание, а так-же видео-обзор контроллера в статье >

ИБП для бесперебойного электрообеспечения дома

ИБП для бесперебойного питания важной электроники. Когда пропадает электросеть они автоматически переходят на питание подключенных потребителей от аккумуляторов. Инвертор преобразует постоянное напряжение в 220в 50Гц >

Что лучше, MPPT или PWM контроллер

В чем отличия MPPT и PWM контроллеров для солнечных батарей. Стоит ли переплачивать, или лучше купить простой контроллер и еще добавить солнечную батарею. Что дает нам MPPT и как обстоят дела с обычными контроллерами >

Как сделать диодный мост

Принцип работы диодного выпрямительного моста, трехфазный и однофазный. В статье описание принципа преобразования переменного напряжения в постоянное с помощью диодного моста. Схемы и о том как работает полупроводниковый диод >

Обзор Солар30 МРРТ 12/24в 30А

Контроллер солар30, первые впечатления от использованию в первую неделю, недостатки и некоторые минусы и плюсы. Сам контроллер как написано на корпусе МРРТ, но это не совсем так, о общем прибавка только в цифрах на дисплее >

Самодельный контроллер для ветра и солнца

Небольшая модернизация самодельного контроллера (балласта). Вместо одного теперь два транзистора, установил их на новый общий радиатор, добавил лампы балластные. Проверка солнечными панелями прошла успешно… >

Контроллер для солнечных батарей

Этот контроллер уже второй и сделан по тому-же принципу что и первый, который работает в качестве балластного регулятора для ветряков. Контроллер сделан на основе автомобильного реле-регулятор ВАЗ с управлением по плюсу >

Дополнение к статье о балластном регуляторе

Решил снова описать принцип работы балластного регулятора и добавил более понятный рисунок схемы балласта. В статье подробно описаны все элементы и принцип их работы, также фотографии + видео готового балластного регулятора >

Балластный регулятор для ветряка

Самодельный контроллер, или балластный регулятор для моих ветрогенераторов. Ветрогенераторы исправно работают уже более полугода, но все это время я сам контролировал заряд аккумуляторов, и вот наконец собрал самый простой контроллер

Voltronic 3кВт InfiniSolar (grid-tie with back-up) сетевой инвертор для солнечных батарей on grid tie

Представляем серию сетевых солнечных инверторов с резервной функцией(grid-tie with back-up).

 

Производитель однофазного сетевого(on-grid) солнечного инвертора  с резервной функцией мощностью 3кВт 220В ,InfiniSolar 3kW Plus- компания Voltronic Power (Тайвань).

Voltronic Power — один из крупных мировых производителей электротехнических товаров, в т.ч. и сетевых инверторов.

 

 

 

Мы рады предложить Вам товары Voltronic Power в Украине.

 

Больше информации о производителе на официальном сайте-http://www.voltronicpower.com/

 

Сетевой однофазный инвертор с резервной функцией Infini Solar является полным аналогом инверторов серии ABi-Solar и производится той же компанией — Voltronic Power.

Сетевой (on-grid) солнечный однофазный (220В) инвертор с резервной функцией (back-up) мощностью 3кВт 220В InfiniSolar 3kW Plus одновременно совмещает в себе такие возможности:

 

• работает как обычный сетевой солнечный инвертор. 

• работает как источник бесперебойного питания (ИБП).

• работает как автономный инвертор.

• работает как зарядное устройство для аккумуляторов . Зарядка может производиться как от солнечных батарей так и от сети.

• -позволяет управлять источниками электроэнергии(сеть, солнечные батареи, аккумуляторы), которые Вы используете в каждый момент времени. Это очень важная функция, позволяющая максимально использовать энергию солнечных батарей и оптимизировать Ваши расходы на электроэнергию. Вы, к примеру, можете выбирать продавать излишки электроэнергии по “зеленому тарифу” либо накопить излишки в аккумуляторах для последующей минимизации потребления сетевого электричества.

1. Вход для солнечных батарей 

2. Вход для переменного тока (Сеть)

3. Вход для Аккумуляторов

4. Выход для переменного тока (потребители, резерв)

5. Порт RS-232

6. USB слот

7. Интеллектуальный слот

8. Заземление

 

Стандартная схема подключения сетевого солнечного однофазного (220В) инвертора с резервной функцией InfiniSolar 3kW Plus выглядит так:

Сетевой солнечный инвертор с резервной функцией 3кВт, 220В может быть легко подключен к трехфазной (380В) системе энергоснабжения дома.

 

 

К трехфазной системе энергоснабжения можно подключить до трех однофазных сетевых инвертора с резервной функцией InfiniSolar 3kW Plus

Дисплей сетевого солнечного инвертора с резервной функцией 3кВт 220В InfiniSolar 3kW Plus  позволяет получать информацию:

 

— о напряжении и частоте сетевого электричества.

— о напряжении, частоте и мощности переменного тока на выходе, а также мощности потребляемой нагрузками.

— о работе солнечных батарей — напряжение и мощность, вырабатываемый каждой группой солнечных батарей. 

— о режиме работы аккумулятора — напряжении на клеммах аккумулятора, степени заряженности аккумулятора(в % от полной емкости).

— о выработанной инвертором энергии за указанный промежуток времени.

— о настройках инвертора.

 

В чем основное отличие таких двунаправленных (bidirectional) сетевых солнечных инверторов?

 

Обычный сетевой солнечный инвертор работает только параллельно с сетью. При пропадании сетевого электричества обычный сетевой инвертор отключается и перестает преобразовывать энергию, вырабатываемую солнечными батареями.Такой порядок работы сетевого инвертора вызван необходимостью обеспечения безопасности персонала, работающего на линии электропередачи. т.к. зачастую отключение сетевого электричества связано с проведением ремонтных работ на линии.

 

Однако это свойство обычных сетевых инверторов очень неудобно.Т.к. на время отсутствия сетевого электричества Вы не можете не только продать электроэнергию по “зеленому тарифу”, но Вы также не можете использовать энергию, вырабатываемую солнечными батареями, для своих потребностей. Солнечные батареи в этом случае просто “простаивают”.

 

Сетевые инверторы с резервной функцией решают эту проблему. Они могут преобразовывать электроэнергию, вырабатываемую солнечными батареями и передавать ее потребителям вне зависимости от того есть ли сетевое электричество или нет. Таким образом, солнечные батареи не “простаивают” и “работают” всегда.

 

Кроме того, сетевые инверторы с резервной функцией работают вместе с аккумуляторами, что превращает Вашу энергосистему в автономную, способную длительные промежутки времени работать без сетевого электричества и обеспечивать Вас необходимым объемом электроэнергии.

 

Итак, сетевые солнечные инверторы с резервной функцией одновременно совмещают в себе такие возможности:

 

-работает как обычный сетевой солнечный инвертор. 

 

-работает как источник бесперебойного питания (ИБП).

 

-работает как автономный инвертор.

 

-работает как зарядное устройство для аккумуляторов . Зарядка может производиться как от солнечных батарей так и от сети.

 

—позволяет управлять источниками электроэнергии(сеть, солнечные батареи, аккумуляторы), которые Вы используете в каждый момент времени. Это очень важная функция, позволяющая максимально использовать энергию солнечных батарей и оптимизировать Ваши расходы на электроэнергию. Вы, к примеру, можете выбирать продавать излишки электроэнергии по “зеленому тарифу” либо накопить излишки в аккумуляторах для последующей минимизации потребления сетевого электричества.

 

Более детально рассмотреть особенности работы сетевых солнечных инверторов с резервной функцией можно в описании каждой из имеющихся в ассортименте моделей.

 

 

Часто задаваемые вопросы

Энциклопедия солнечных батарей  → Часто задаваемые вопросы

Вопрос: Возможно подключить нагрузку через инвертор напрямую к солнечному модулю, без аккумулятора?
Ответ: Существуют типы инверторов которые это допускают, но для обычных инверторов это окончится фатально. Нагрузка будет работать крайне нестабильно из-за изменений освещенности и кроме того с солнечной батареи инвертор не сможет «взять» ток больше её тока короткого замыкания.Аккумулятор накапливает энергию, позволяет включать нагрузки, превышающие мощность солнечной батареи;

Вопрос: Хочу установить СБ у себя в квартире в обычном высотке? Это возможно?
Ответ: Это возможно, но вопрос лишь в том насколько это целесообразно и какую Вы преследуете цель. Сомнительна экономическая целесообразность мероприятия- электричество, получаемое от солнца гораздо дороже традиционного электричества из «розетки», к тому же по разным причинам объемы получаемой энергии будут незначительны. Вы можете направить эту энергию на работу какой либо маломощной нагрузки, к примеру освещения на балконе, освещения аквариума, прочих мелких нужд, а также для «экзотики» или исследований;

Вопрос: У меня часто бывают перебои в электроснабжении. Могут ли солнечные батареи решить проблему?
Ответ: Для ответа на Ваш вопрос нужно все тщательно рассчитать. В расчете нужно учесть расход энергии в периоды отключения внешней сети, длительность отключения, имеется ли сезонность в отключениях, какова инсоляция в Вашем регионе с учетом предыдущего замечания. Как альтернатива решению с солнечными батареями может выступить обычная система резервного питанияя с возможностью запуска генератора в ручном или автоматическом режиме для заряда АКБ, т.к. солнечная система скорее всего будет слишком дорогой, да и попросту не сыграть никакой роли, если отключение произойдет ночью или в пасмурный день;

Вопрос: Какова эффективность крепления солнечной батареи на поворотную платформу?
Ответ: При слежении с помощью трекера за движением светила по азимуту дополнительная выработка 20%, при слежении еще и по высоте солнца плюс еще 10%;

Вопрос: В купленном мной солнечном модуле защитное стекло шершавое и напоминает пластик, что это?
Ответ: Нет, конечно это не пластик, а текстурированное стекло, к тому же закаленное. Вас вводит в заблуждение рисунок на поверхности, называемый текстурой. Для проверки Вы можете убедиться в этом ударив со всей силы молотком или кувалдой, а потом заказать новый солнечный модуль:) Такое стекло с текстурой отражает от своей поверхности меньше света, особенно это актуально под острыми углами падения излучения и такая поверхность более выигрышна по сравнению с обычным гладким стеклом;

Вопрос: На этикетке солнечного модуля и его паспорте заявлена некая мощность модуля, но в реале я чаще всего наблюдаю что батарея выдает мощность меньше этой величины. С чем это связано?
Ответ: Тестирование и паспортизация солнечных модулей проходит в определенных условиях освещенности, температуры и спектра источника света. Подобные условия(STC- Standart Test Condition, E=1000Вт/м*2, Т=25С, АМ=1.5) приняты единые во всем мире. В реальной жизни условия эксплуатации довольно значительно отличаются от тестовых. В первую очередь это интенсивность освещенности. На стенде модуль замеряется при освещенности 1000Вт/м*2, а в природе подобная освещенность редко достигается на широтах нашей страны. Даже в яркий солнечный день освещенность не превышает обычно 800-900Вт/м*2. Освещенность на поверхности солнечного модуля также сильно зависит от того насколько оптимально модуль ориентирован к солнечным лучам — если они падают на поверхность модуля не под прямым углом, то освещенность ниже максимально возможной в этом месте в это время. Во вторых под воздействием солнечного излучения солнечная батарея сильно(до 60-65С) нагревается и теряет в мощности. Именно поэтому солнечная батарея в морозный солнечный день может дать паспортную мощность и даже больше, если имеются переотражения от снега или иных предметов.

Вопрос: В некоторых модулях внутри соединительной коробки имеются какие то диоды. Зачем они нужны?
Ответ: Да, в модулях мощности более 60Вт есть подобные диоды. Такие модули бывают в составе систем мощности более 1кВт. А в таких системах средней мощности актуальна проблема выхода из строя модулей при частичном затенении. Эти диоды закорачивают затененную часть солнечного модуля для предотвращения выхода его из строя.

Вопрос: Насколько оправдано приобретение солнечных  модулей имеющих  КПД 20% и более?
Ответ:  Надеюсь что Вы не собираетесь выводить модули на космическую орбиту и имеете ограничение по весу:). Ну а если серьезно, то при отсутствии ограничений на площадь, отводимую под солнечные модули(например на катере), то экономичней покупать модули с типичным для массового производства  КПД 16-18%. Модули с высоким КПД стоят дорого и покупка их нецелесообразна для обычных целей;

Вопрос: Вы рекомендуете покупать специализированные АКБ вместо стартерных автоаккумуляторов при комплектации солнечной электростанции? Почему?
Ответ: Все дело в том , что автомобильные АКБ «заточены» под абсолютно другой режим работы, а именно на кратковременные большие стартерные токи , и вследствие этого срок эксплуатации стартерных АКБ при разряде малыми токами меньше, чем у специализированных АКБ, изготовленных технологии GEL и AGM. Кроме того стартерные АКБ крайне чувствительны к глубоким разрядам;

Вопрос:Как правильно подобрать сечение кабеля для компонентов солнечной установки?
Ответ: В разделе «Энциклопедия» в разделе «Самостоятельный монтаж системы» , а также в паспорте изделия приведены таблица и формула для расчета площади сечения кабеля в зависимости от величины протекающего тока, а также длины провода;

Вопрос: Мне сказали , что нужно соблюдать определенную последовательность при коммутации солнечной батареи, контроллера и аккумулятора.
Ответ: Да, это действительно очень важный момент. Необходимо первым подключить к контроллеру аккумулятор, затем солнечную батарею и только затем нагрузку. Если нужно все разобрать, то последовательность обратная. Несоблюдение этой последовательности приводит к выходу из строя контроллера. Иными словами нельзя оставлять контроллер с каким то напряжением «наедине», если не подключен аккумулятор;

Вопрос:Какие основные компоненты присутствуют в комплекте солнечной электростанции?

Ответ: Ответ: Помимо солнечной батареи в комплект фотоэлектрической станции входят: 1)Аккумулятор. Он выступает как буфер и накапливает энергию получаемую от СБ в течении дня; 2)Контроллер заряда- ведет интеллектуальный заряд АКБ, защищает АКБ от перезаряда и глубокого разряда; 3)Инвертор- преобразует постоянное напряжение АКБ в ~220В, если имеются нагрузки переменного тока; 4)Соединительные кабели; 5)Знания по монтажу системы:)

Вопрос:Короткое замыкание полюсов солнечной батареи как то отражается на её работе и ресурсе?
Ответ: Нет, СБ — это источник тока, которому не страшно короткое замыкание. ;

Вопрос: Возможно применить обычный выпрямительный диод и не использовать контроллер заряда, чтобы АКБ не разряжался через СБ при низкой освещенности?
Ответ: Это возможно, если мощность СБ очень мала, а емкость аккумулятора велика. В этом случае перезаряд аккумулятора невозможен, но если мощность СБ значительна, то Вам необходимо вручную следить за заряженностью АКБ во избежание перезаряда и глубокого разряда АКБ. Обе крайности ощутимо сокращают жизнь АКБ;

Вопрос:Как должны соотноситься номинальное напряжение солнечной батареи и аккумулятора?
Ответ: Если Вы используете контроллер заряда ШИМ(PWM), то номинальное напряжение АКБ и СБ обязаны быть идентичны. При использовании контроллера заряда технологии МРРТ возможно подключить на его вход СБ с напряжением гораздо большим чем напряжение АКБ.Собственно в этом и состоит смысл МРРТ. Собственно в этом и состоит смысл МРРТ. Подробнее смотрите в разделе «Дополнительное оборудование-Контроллеры»

Вопрос: Я планирую установить солнечные батареи, но зимы у нас снежные и я хочу спросить как бороться со снежным покровом на СБ?
Ответ: Рецепт один- чистить+чистить. Любые механические способы подойдут, за исключением тех что могут нанести ущерб целостности СБ. Это может быть веник, швабра и т.д. и т.п. Например, иногда вполне достаточно подмести модуль, а оставшийся снег сходит довольно быстро с темной поверхности модуля;

 

Трекеры — системы ориентации солнечных батарей

В подавляющем большинстве случаев нет.

Это связано с тем, что обычно:

мощность инвертора намного превышает максимальную мощность выхода на нагрузку солнечного контролера

большинство инверторов имеют большие емкости на входе и выходе. Эти конденсаторы используются для фильтрации гармоник и помех на входе инвертора. При первом подключении источника постоянного тока эти конденсаторы начинают заряжаться, что приводит к очень большим входным токам инвертора (в сотни ампер) в течение короткого промежутка времени. Этого может быть достаточно для того, чтобы транзисторы на выходе контроллера заряда вышли из строя, даже если контроллер имеет защиту от короткого замыкания в нагрузке.  Если инвертор подключен к выходу контроллера, это обычно приводит к срабатыванию защиты контроллера или, в большинстве случаев, выходу его из строя из-за того, что защита контроллера по короткому замыканию не успевает сработать. 

 
Мы не рекомендуем присоединять инвертор к выходу контроллера, даже в том случае, если его номинальная мощность меньше номинальной мощности выхода контроллера. Инвертор может заработать после нескольких попыток (т.е. когда его входной конденсатор зарядится), но это не является нормальным режимом работы.   

 

Поэтому инвертор обычно подключают напрямую к аккумуляторной батарее. Защита аккумулятора от глубокого разряда при этом осуществляется инвертором. Обычно инверторы имеют напряжение защитного отключения примерно 1,75В на банку (т.е. 10,5 В для 12В, для других напряжений нужно умножать на соответствующий коэффициент). «Продвинутые» инверторы могут регулировать напряжение защитного отключению, простые — не могут. Если режимы работы системы таковы, что происходит частое срабатывание защиты инвертора по низкому напряжению аккумуляторов, нужно использовать защитные возможности контроллера. Дело в том, что напряжение срабатывания защиты инвертора соответствует почти полному разряду аккумулятора при типичных токах разряда (около 0,1С). Это приводит к резкому сокращению срока службы аккумулятора.

Солнечные контроллеры рассчитаны на работу именно в регулярных циклических режимах заряда-разряда, поэтому напряжение защитного отключения контроллера обычно значительно выше, около 11,1-11,4 (около 1,87 В на банку 2В). Поэтому при работе защиты по напряжению контроллера, срок службы АБ можно значительно повысить.

Как же правильно подключить инвертор в системе солнечного электроснабжения, учитывая ограничения контроллера, указанные выше?

Для этого нужно подключить к выходу контроллера реле (на соответствующее напряжение постоянного тока 12, 24 или 48В и ток, не превышающий номинальный ток контроллера), с коммутирующими контактами, рассчитанными на максимальный потребляемый инвертором ток. Инвертор должен подключаться к аккумуляторной батарее через эти контакты. В такой схеме защитные функции будет выполнять контроллер заряда. Когда контроллер дает команду на отключение нагрузки из-за разряда аккумулятора, реле обесточивается и его контакты размыкают питающую инвертор цепь. Обращайтесь к нашим специалистам для получения схем подключения.

Диод — для гашения всплесков напряжения в индуктивности обмотки реле, его номинал зависит от выбранного реле. Обычно диода на 1А бывает достаточно. Силовые реле мы не продаем, поищите любые контакторы в электротехнических магазинах.

Примечание: При подключении по такой схеме контроллер не может вычислять степень заряженности АБ, поэтому, если он имеет соответствующие установки, его нужно перевести в режим работы по напряжению. Следует учитывать, что такая же ситуация имеет место и при прямом подключении инвертора к клеммам аккумуляторной батареи.

Для правильного подсчета степени заряженности нужно применять специальные измерительные шунты, которые измеряют не только ток заряда, но и ток разряда аккумуляторов. Только дорогие MPPT контроллеры имеют возможность подключения таких шунтов. В остальных случаях для получения данных по степени заряженности нужно ставить отдельный монитор АБ (см. в нашем Интернет-магазине, раздел «Дополнительное оборудование»).

Как разработать схему солнечного инвертора

Когда преобразователь постоянного тока в переменный работает через солнечную панель, он называется солнечным инвертором. Энергия солнечной панели либо напрямую используется для работы инвертора, либо для зарядки инверторной батареи. В обоих случаях инвертор работает вне зависимости от мощности электросети.

Проектирование схемы солнечного инвертора по существу требует правильной настройки двух параметров, а именно схемы инвертора и технических характеристик солнечной панели.В следующем руководстве подробно объясняются детали.

Создание солнечного инвертора

Если вы заинтересованы в создании собственного солнечного инвертора, вы должны хорошо разбираться в схемах инвертора или преобразователя и правильно выбирать солнечные панели.

Здесь есть два варианта: если вы думаете, что создание инвертора — это очень сложная задача, в этом случае вы можете предпочесть купить готовый инвертор, который сегодня в изобилии доступен во всех формах, размерах и спецификациях, а затем просто узнайте только о солнечных батареях для необходимой интеграции / установки.

Другой вариант — изучить оба аналога, а затем наслаждаться пошаговым сбором собственного солнечного инвертора своими руками.

В любом случае изучение солнечных батарей становится важной частью процесса, поэтому давайте сначала узнаем об этом важном устройстве.

Спецификация панели солнечных батарей

Солнечная панель — это не что иное, как источник питания, производящий чистый постоянный ток.

Поскольку этот постоянный ток зависит от интенсивности солнечных лучей, выходной сигнал обычно непостоянен и зависит от положения солнечного света и климатических условий.

Хотя солнечная панель также является формой источника питания, она значительно отличается от наших обычных домашних источников питания, использующих трансформаторы или SMPS. Разница между этими двумя вариантами заключается в характеристиках тока и напряжения.

Наши домашние блоки питания постоянного тока рассчитаны на более высокие значения тока и напряжения, идеально подходящие для данной нагрузки или приложения.

Например, мобильное зарядное устройство может быть оборудовано для выработки 5 В при 1 А для зарядки смартфона, здесь 1 А — это достаточно высокий уровень, а 5 В полностью совместимы, что делает вещи чрезвычайно эффективными для приложений.

В то время как солнечная панель может быть прямо противоположной, она обычно не имеет тока и может быть рассчитана на производство гораздо более высоких напряжений, что может быть совершенно непригодным для обычных нагрузок постоянного тока, таких как аккумуляторный инвертор 12 В, мобильное зарядное устройство и т. Д.

Этот аспект делает проектирование солнечного инвертора немного сложным и требует некоторых расчетов и размышлений, чтобы получить технически правильную и эффективную систему.

Выбор правильной солнечной панели

При выборе правильной солнечной панели необходимо учитывать, что средняя мощность солнечной батареи не должна быть меньше средней потребляемой мощности нагрузки.

Допустим, аккумулятор на 12 В необходимо заряжать со скоростью 10 ампер, тогда солнечная панель должна быть рассчитана на обеспечение минимум 12 x 10 = 120 Вт в любой момент, пока есть разумное количество солнечного света.

Поскольку обычно трудно найти солнечные панели с более низкими характеристиками напряжения и более высокими токами, мы должны перейти к тому, что легко доступно на рынке (с характеристиками высокого напряжения, низкого тока), а затем соответственно изменить условия.

Например, если ваша нагрузка составляет, скажем, 12 В, 10 ампер, и вы не можете получить солнечную панель с такими характеристиками, вы можете быть вынуждены выбрать несовместимое соответствие, такое как солнечная панель на 48 В, 3 А, которая выглядит много возможно закупить.

Здесь панель дает нам преимущество по напряжению, но недостаток по току.

Следовательно, вы не можете подключить панель 48 В / 3 ампер напрямую к нагрузке 12 В 10 А (например, к батарее 12 В 100 А · ч), потому что это приведет к падению напряжения панели до 12 В при 3 А, что сделает работу очень неэффективной.

Это означало бы заплатить за панель 48 x 3 = 144 Вт, а взамен получить выходную мощность 12 x 3 = 36 Вт … это не хорошо.

Для обеспечения оптимальной эффективности нам необходимо использовать преимущество панели по напряжению и преобразовать его в эквивалентный ток для нашей «несовместимой» нагрузки.

Это очень легко сделать с помощью понижающего преобразователя.

Вам понадобится понижающий преобразователь для создания солнечного инвертора

Понижающий преобразователь эффективно преобразует избыточное напряжение от вашей солнечной панели в эквивалентную величину тока (ампер), обеспечивая оптимальное соотношение выход / вход = 1 .

Здесь необходимо учитывать несколько аспектов. Если вы собираетесь заряжать аккумулятор с более низким номинальным напряжением для последующего использования с инвертором, то понижающий преобразователь подойдет для вашего приложения.

Однако, если вы намереваетесь использовать инвертор с выходом солнечной панели в дневное время одновременно с его генерацией энергии, понижающий преобразователь не будет необходим, скорее вы можете подключить инвертор непосредственно к панели. Обе эти возможности мы обсудим отдельно.

В первом случае, когда вам может потребоваться зарядить батарею для последующего использования с инвертором, особенно когда напряжение батареи намного ниже, чем напряжение панели, тогда может потребоваться понижающий преобразователь.

Я уже обсуждал несколько статей, связанных с понижающим преобразователем, и я вывел окончательные уравнения, которые могут быть непосредственно реализованы при проектировании понижающего преобразователя для солнечного инвертора. Вы можете просмотреть следующие две статьи, чтобы получить легкое понимание концепция.

Как работают понижающие преобразователи

Расчет напряжения и тока в понижающем индукторе

Прочитав вышеупомянутые сообщения, вы, возможно, примерно поняли, как реализовать понижающий преобразователь при проектировании схемы солнечного инвертора.

Если вас не устраивают формулы и расчеты, можно использовать следующий практический подход для получения наиболее оптимальной выходной мощности понижающего преобразователя для вашей солнечной панели:

Простая схема понижающего преобразователя

На приведенной выше диаграмме показан простой Схема понижающего преобразователя на микросхеме IC 555.

Мы видим два потенциометра: верхний потенциометр оптимизирует понижающую частоту, а нижний потенциометр оптимизирует ШИМ, обе эти настройки можно настроить для получения оптимального отклика на C.

Транзистор BC557 и резистор 0,6 Ом образуют ограничитель тока для защиты TIP127 (транзистор драйвера) от перегрузки по току во время процесса настройки, позже это значение сопротивления можно будет отрегулировать для более высоких выходных токов вместе с транзистором драйвера с более высоким номиналом.

Выбор индуктора может быть непростым …..

1) Частота может быть связана с диаметром индуктора, меньший диаметр потребует более высокой частоты и наоборот,

2) Количество витков влияет на выходное напряжение а также выходной ток, и этот параметр будет связан с настройками ШИМ.

3) Толщина провода будет определять предел тока для выхода, все это нужно будет оптимизировать методом проб и ошибок.

Как показывает практика, начните с диаметра 1/2 дюйма и числа витков, равного напряжению питания … используйте феррит в качестве сердечника, и после этого вы можете начать предложенный выше процесс оптимизации.

Это касается понижающего преобразователя, который можно использовать с данной солнечной панелью с более высоким напряжением / низким током для получения эквивалентно оптимизированной выходной мощности более низкого напряжения / более высокого тока в соответствии со спецификациями нагрузки, удовлетворяющей уравнению:

(o / p ватт), деленное на (i / p ватт) = близко к 1

Если вышеупомянутая оптимизация понижающего преобразователя выглядит сложной, вы, вероятно, могли бы пойти на следующий протестированный вариант схемы понижающего преобразователя солнечного зарядного устройства с ШИМ:

Здесь R8, R9 можно настроить для регулировки выходного напряжения, а R13 — для оптимизации выходного тока.

После сборки и настройки понижающего преобразователя с соответствующей солнечной панелью можно было ожидать идеально оптимизированного выхода для зарядки данной батареи.

Теперь, поскольку вышеуказанные преобразователи не поддерживают полное отключение заряда, для включения полностью автоматической функции зарядки может потребоваться дополнительная схема отключения на основе внешнего операционного усилителя, как показано ниже.

Добавление отключения полной зарядки к выходу понижающего преобразователя

• Показанная простая схема отключения полной зарядки может быть добавлена ​​к любому из понижающих преобразователей, чтобы гарантировать, что аккумулятор никогда не будет перезаряжен после достижения указанного уровня полной зарядки. уровень заряда.
• Вышеупомянутая конструкция понижающего преобразователя позволит вам получить достаточно эффективную и оптимальную зарядку подключенного аккумулятора.
• Хотя этот понижающий преобразователь обеспечит хорошие результаты, его эффективность может снизиться при заходе солнца.
• Чтобы решить эту проблему, можно подумать об использовании схемы зарядного устройства MPPT для получения наиболее оптимального выхода от промежуточной схемы.
• Таким образом, понижающая схема в сочетании с самооптимизирующейся схемой MPPT может помочь получить максимум от доступного солнечного света.
• Я уже объяснял соответствующий пост в одном из моих предыдущих постов, то же самое можно применить при проектировании схемы солнечного инвертора

Солнечный инвертор

без понижающего преобразователя или MPPT

В предыдущем разделе мы научились проектировать солнечный инвертор, использующий понижающий преобразователь для инверторов с более низким номинальным напряжением батареи, чем панель, и которые предназначены для работы в ночное время, используя ту же батарею, которая заряжалась в дневное время.

Это, наоборот, означает, что если напряжение батареи каким-либо образом повышается, чтобы приблизиться к напряжению панели, то понижающего преобразователя можно было бы избежать.

Это также может быть верно для инвертора, который может быть предназначен для работы в режиме реального времени в дневное время, то есть одновременно с тем, что панель вырабатывает электричество из солнечного света.

Для одновременной работы в дневное время соответствующим образом сконструированный инвертор может быть напрямую сконфигурирован с рассчитанной солнечной панелью, имеющей правильные характеристики, как показано ниже.

Опять же, мы должны убедиться, что средняя мощность панели выше, чем максимальная требуемая мощность, потребляемая нагрузкой инвертора.

Допустим, у нас есть инвертор, рассчитанный на работу с нагрузкой 200 Вт, тогда панель должна быть рассчитана на 250 Вт для стабильного отклика.

Следовательно, панель может быть рассчитана на 60 В, 5 ампер, а инвертор может быть рассчитан на напряжение около 48 В, 4 ампер, как показано на следующей диаграмме:

В этом солнечном инверторе панель можно увидеть, прикрепленную непосредственно к инвертору. цепи, и инвертор может производить необходимую мощность, пока солнечные лучи оптимально попадают на панель.

Инвертор будет продолжать работать с достаточно хорошей выходной мощностью до тех пор, пока панель выдает напряжение выше 45 В … то есть 60 В на пике и до 45 В, вероятно, днем.

Из показанной выше схемы инвертора 48 В очевидно, что конструкция солнечного инвертора не обязательно должна быть слишком важной с ее характеристиками и техническими характеристиками.

Вы можете подключить инвертор любой формы к любой солнечной панели для получения требуемых результатов.

Это означает, что вы можете выбрать любую схему инвертора из списка , настроить ее с помощью приобретенной солнечной панели и начать получать бесплатную электроэнергию по своему желанию.

Единственными важными, но легко реализуемыми параметрами являются характеристики напряжения и тока инвертора и солнечной панели, которые не должны сильно отличаться, как объяснялось в нашем предыдущем обсуждении.

Схема синусоидального солнечного инвертора

Все конструкции, которые обсуждались до сих пор, предназначены для получения прямоугольного сигнала на выходе, однако для некоторых приложений прямоугольная волна может быть нежелательной и может потребовать улучшенной формы волны, эквивалентной синусоиде, для таких требований Схема с ШИМ-питанием может быть реализована, как показано ниже:

Примечание. Вывод 5 SD ошибочно показан подключенным к Ct, убедитесь, что он подключен к линии заземления, а не к Ct.

Вышеупомянутая схема солнечного инвертора, использующая синусоидальную волну ШИМ, может быть подробно изучена в статье под названием Схема солнечного инвертора переменного тока 1,5 т.

Из приведенного выше руководства теперь ясно, что проектирование солнечного инвертора в конце концов не так сложно эффективно реализовано, если вы обладаете некоторыми базовыми знаниями в области электроники, такой как понижающие преобразователи, солнечные панели и инверторы.

Синусоидальную версию вышеперечисленного можно увидеть здесь:

Все еще запутались? Не стесняйтесь использовать поле для комментариев, чтобы выразить свои ценные мысли.

Как сделать схему простого солнечного инвертора

В этой статье мы попытаемся понять основную концепцию солнечного инвертора, а также как сделать простую, но мощную схему солнечного инвертора.

Солнечная энергия в изобилии доступна для нас и бесплатна для использования, более того, это неограниченный, бесконечный природный источник энергии, легко доступный для всех нас.

Что такого важного в солнечных инверторах?

Дело в том, что в солнечных инверторах нет ничего принципиального.Вы можете использовать любую нормальную схему инвертора, подключить ее к солнечной панели и получить требуемый выход постоянного тока на переменный ток от инвертора.

Сказав это, вам, возможно, придется правильно выбрать и настроить спецификации , в противном случае вы рискуете повредить инвертор или вызвать неэффективное преобразование мощности.

Почему солнечный инвертор

Мы уже обсуждали, как использовать солнечные панели для выработки электроэнергии из солнечной или солнечной энергии, в этой статье мы собираемся обсудить простую конструкцию, которая позволит нам использовать солнечную энергию для эксплуатации наших бытовых приборов.

Солнечная панель может преобразовывать солнечные лучи в постоянный ток при более низких уровнях потенциала. Например, солнечная панель может быть указана для подачи 36 В при 8 А в оптимальных условиях.

Однако мы не можем использовать эту величину мощности для работы наших бытовых приборов, потому что эти приборы могут работать только при сетевых потенциалах или при напряжениях в диапазоне от 120 до 230 В.

Более того, ток должен быть переменным, а не постоянным. как обычно получается от солнечной панели.

Мы наткнулись на несколько схем инвертора, размещенных в этом блоге, и изучили, как они работают.

Инверторы

используются для преобразования и увеличения мощности низковольтной аккумуляторной батареи до высокого напряжения сети переменного тока.

Таким образом, инверторы можно эффективно использовать для преобразования постоянного тока от солнечной панели в сетевые выходы, которые подходят для питания нашего домашнего оборудования.

В основном в инверторах преобразование с низкого потенциала на повышенный высокий уровень сети становится возможным из-за высокого тока, который обычно поступает от входов постоянного тока, таких как батарея или солнечная панель.Общая мощность остается прежней.

Общие сведения о характеристиках напряжения и тока

Например, если мы подадим на инвертор входное напряжение 36 В при 8 А и получим на выходе 220 В при 1,2 А, это будет означать, что мы только что изменили входную мощность 36 × 8 = 288 Вт. в 220 × 1,2 = 264 Вт.

Таким образом, мы видим, что это не волшебство, а просто изменение соответствующих параметров.

Если солнечная панель способна генерировать достаточный ток и напряжение, ее выход можно использовать для непосредственного управления инвертором и подключенными бытовыми приборами, а также одновременно для зарядки аккумулятора.

Заряженная батарея может использоваться для питания нагрузок через инвертор в ночное время, когда солнечная энергия отсутствует.

Однако, если солнечная панель меньше по размеру и не может генерировать достаточную мощность, ее можно использовать только для зарядки аккумулятора, и она станет полезной для работы инвертора только после захода солнца.

Работа схемы

Обращаясь к принципиальной схеме, мы можем наблюдать простую установку с использованием солнечной панели, инвертора и батареи.

Три блока соединены через цепь регулятора солнечной энергии, которая распределяет мощность между соответствующими блоками после соответствующего регулирования мощности, получаемой от солнечной панели.

Предполагая, что напряжение от солнечной панели составляет 36, а ток 10 ампер, инвертор выбирается с входным рабочим напряжением 24 вольт при 6 амперах, обеспечивая общую мощность около 120 ватт.

Часть силы тока солнечных панелей, составляющая около 3 ампер, сэкономлена для зарядки батареи, предназначенной для использования после захода солнца.

Мы также предполагаем, что солнечная панель установлена ​​над солнечным трекером, чтобы она могла выполнять указанные требования, пока солнце видно в небе.

Входное напряжение 36 вольт подается на вход регулятора, который снижает его до 24 вольт.

Нагрузка, подключенная к выходу инвертора, выбрана так, чтобы она не заставляла инвертор отводить от солнечной панели более 6 ампер. Из оставшихся 4 ампер на аккумулятор поступает 2 ампера для его зарядки.

Оставшиеся 2 ампера не используются для повышения эффективности всей системы.

Схемы — это все те, которые уже обсуждались в моих блогах, мы можем увидеть, как они разумно настроены друг для друга для выполнения требуемых операций.

Полное руководство см. В этой статье: Учебное пособие по солнечному инвертору

Список деталей для секции зарядного устройства LM338

• Все резисторы имеют номинальный коэффициент CFR 1/4 Вт и 5% CFR, если не указано иное.
• R1 = 120 Ом
• P1 = потенциометр 10 кОм (ошибочно показано 2 кОм)
• R4 = заменить iit на ссылку
• R3 = 0,6 x 10 / аккумулятор AH
• Транзистор = BC547 (не BC557, он ошибочно показан)
• Регулятор IC = LM338
• Список деталей для секции инвертора
• Все детали имеют мощность 1/4 Вт, если не указано иное
• R1 = 100 кОм
• R2 = 10K
• R3 = 100K
• R4, R5 = 1K
• T1, T2 = mosfer IRF540
• N1 — N4 = IC 4093

Остальные части не нужно указывать, их можно скопировать, как показано на схеме.

Для зарядки аккумуляторов емкостью до 250 Ач

Зарядную секцию в приведенной выше схеме можно соответствующим образом модернизировать для обеспечения возможности зарядки сильноточных аккумуляторов от 100 Ач до 250 Ач.

Для аккумулятора 100 Ач вы можете просто заменить LM338 на LM196, который является 10-амперной версией LM338.

Внешний транзистор TIP36 соответствующим образом интегрирован в IC 338 для облегчения необходимой сильноточной зарядки.

Эмиттерный резистор TIP36 должен быть рассчитан соответствующим образом, иначе транзистор может просто взорваться, сделайте это методом проб и ошибок, сначала начните с 1 Ом, затем постепенно уменьшайте его до тех пор, пока на выходе не станет достижимым требуемое количество тока. .

Добавление функции ШИМ

Для обеспечения фиксированного выходного напряжения 220 В или 120 В к вышеперечисленным схемам можно добавить управление ШИМ, как показано на следующей диаграмме. Как можно видеть, вентиль N1, который в основном сконфигурирован как генератор с частотой 50 или 60 Гц, усилен диодами и потенциометром для включения опции переменного рабочего цикла.

Регулируя этот потенциометр, мы можем заставить генератор создавать частоты с разными периодами включения / выключения, что, в свою очередь, позволит МОП-транзисторам включаться и выключаться с одинаковой скоростью.

Регулируя время включения / выключения МОП-транзистора, мы можем пропорционально изменять индукцию тока в трансформаторе, что в конечном итоге позволит нам регулировать выходное среднеквадратичное напряжение инвертора.

Как только выходное среднеквадратичное значение зафиксировано, инвертор сможет выдавать постоянный выходной сигнал независимо от колебаний солнечного напряжения, пока, конечно, напряжение не упадет ниже номинального напряжения первичной обмотки трансформатора.

Солнечный инвертор с использованием IC 4047

Как описано ранее, вы можете присоединить любой желаемый инвертор с солнечным регулятором для реализации простой функции солнечного инвертора.

На следующей схеме показано, как простой инвертор IC 4047 можно использовать с тем же солнечным регулятором для получения 220 В переменного тока или 120 В переменного тока от солнечной панели.

Солнечный инвертор с использованием IC 555

Точно так же, если вы заинтересованы в создании небольшого солнечного инвертора с использованием IC 555, вы можете сделать это, интегрировав инвертор IC 555 с солнечной панелью для получения необходимого 220 В переменного тока.

Солнечный инвертор, использующий транзистор 2N3055

Транзисторы 2N3055 очень популярны среди всех любителей электроники.И этот удивительный BJT позволяет создавать довольно мощные инверторы с минимальным количеством деталей.

Если вы один из тех энтузиастов, у которых есть несколько таких устройств в своем мусорном ящике, и вы заинтересованы в создании на их основе классного маленького солнечного инвертора, то следующий простой дизайн может помочь вам осуществить вашу мечту.

Простой солнечный инвертор без контроллера зарядного устройства

Для пользователей, которые не слишком увлечены включением контроллера зарядного устройства LM338, для простоты подойдет следующая простейшая конструкция фотоэлектрического инвертора.

Несмотря на то, что аккумулятор можно увидеть без регулятора, аккумулятор все равно будет заряжаться оптимально при условии, что солнечная панель получает необходимое количество прямого солнечного света.

Простота конструкции также свидетельствует о том, что свинцово-кислотные аккумуляторы все-таки не так уж сложно зарядить.

Помните, что для полностью разряженной батареи (ниже 11 В) может потребоваться от 8 до 10 часов зарядки, пока инвертор не будет включен для необходимого преобразования 12 В в 220 В переменного тока.

Простое переключение с солнечной батареи на переменный ток

Если вы хотите, чтобы ваша солнечная инверторная система имела возможность автоматического переключения с солнечной панели на сетевую сеть переменного тока, вы можете добавить следующую модификацию реле к входу регулятора LM338 / LM196:

Адаптер 12 В должен быть рассчитан на напряжение аккумулятора и характеристики Ач. Например, если батарея рассчитана на 12 В 50 Ач, то адаптер на 12 В может быть рассчитан на 15–20 В и 5 А.

Солнечный инвертор с понижающим преобразователем

В приведенном выше обсуждении мы узнали, как сделать простой солнечный инвертор с зарядное устройство с использованием линейных микросхем, таких как LM338, LM196, которые отлично подходят, когда напряжение и ток солнечной панели такие же, как требования инвертора.

В таких случаях мощность инвертора мала и ограничена. Для инверторных нагрузок со значительно большей мощностью выходная мощность солнечной панели также должна быть большой и соответствовать требованиям.

В этом сценарии ток солнечной панели должен быть значительно большим. Но поскольку солнечные панели доступны с высоким током, создание солнечного инвертора высокой мощности от 200 Вт до 1 кВА при низком напряжении не представляется легко осуществимым.

Однако солнечные панели высокого напряжения и низкого тока легко доступны.А поскольку мощность составляет Вт = В x I , солнечные панели с более высоким напряжением могут легко способствовать созданию более мощной солнечной панели.

Тем не менее, эти высоковольтные солнечные панели нельзя использовать для инверторов низкого напряжения и высокой мощности, поскольку напряжения могут быть несовместимы.

Например, если у нас есть солнечная панель на 60 В, 5 А и инвертор на 12 В, 300 Вт, хотя номинальная мощность двух аналогов может быть одинаковой, их невозможно подключить из-за различий напряжения / тока.

Здесь очень удобен понижающий преобразователь, который может применяться для преобразования избыточного напряжения солнечной панели в избыточный ток и снижения избыточного напряжения в соответствии с требованиями инвертора.

Создание схемы солнечного инвертора мощностью 300 Вт

Допустим, мы хотим сделать схему инвертора мощностью 300 Вт 12 В из солнечной панели с номиналом 32 В, 15 ампер.

Для этого нам понадобится выходной ток понижающего преобразователя 300/12 = 25 Ампер.

Следующий простой понижающий преобразователь от ti.com выглядит чрезвычайно эффективным в обеспечении необходимой мощности для нашего солнечного инвертора мощностью 300 Вт.

Мы фиксируем важные параметры понижающего преобразователя, как указано в следующих расчетах:

Требования к конструкции
• Напряжение солнечной панели VI = 32 В
• Выход понижающего преобразователя VO = 12 В
• Выход IO понижающего преобразователя = 25 A
• Рабочая частота понижающего преобразователя fOSC = частота коммутации 20 кГц
• VR = полная амплитуда 20 мВ (VRIPPLE)
• ΔIL = 1.Изменение тока индуктора на 5 А

• d = рабочий цикл = VO / VI = 12 В / 32 В = 0,375
• f = 20 кГц (расчетная цель)
• ton = время включения (S1 закрыт) = (1 / f ) × d = 7,8 мкс
• toff = время выключения (S1 открыт) = (1 / f) — тонна = 42,2 мкс
• L ≉ (VI — VO) × тонна / ΔIL
• ≉ [(32 В — 12 В) × 7,8 мкс] / 1,5 A
• ≉ 104 мкГн

Это дает нам технические характеристики катушки индуктивности понижающего преобразователя. Провод SWG можно оптимизировать методом проб и ошибок.Суперэмалированный медный провод 16 SWG должен быть достаточно хорош, чтобы выдерживать ток 25 А.

Расчет конденсатора выходного фильтра для понижающего преобразователя

После определения выходной понижающей индуктивности можно рассчитать значение конденсатора выходного фильтра, чтобы оно соответствовало характеристикам пульсации выходного сигнала. Электролитический конденсатор можно представить как последовательную взаимосвязь индуктивности, сопротивления и емкости. Чтобы обеспечить приличную фильтрацию пульсаций, частота пульсаций должна быть намного ниже, чем частоты, при которых последовательная индуктивность становится критической.

Таким образом, ключевыми элементами являются емкость и эффективное последовательное сопротивление (ESR). максимальное значение ESR рассчитывается в соответствии с соотношением между выбранным напряжением пульсаций от пика к пику и током пульсаций от пика к пику.

ESR = ΔVo (пульсации) / ΔIL = V / 1,5 = 0,067 Ом

Наименьшее значение емкости C, рекомендованное для устранения пульсаций напряжения VO при меньшем, чем проектное требование 100 мВ, выражается в следующих расчетах .

C = ΔIL / 8fΔVo = 1,5 / 8 x 20 x 10 ³ x 0,1 V = 94 мкФ , хотя превышение этого значения только поможет улучшить характеристику пульсаций на выходе понижающего преобразователя.

Настройка понижающего выхода для солнечного инвертора

Чтобы точно настроить выход 12 В, 25 А, нам нужно рассчитать резисторы R8, R9 и R13.

R8 / R9 определяет выходное напряжение, которое можно настроить случайным образом, используя 10 кОм для R8 и потенциометр 10 кОм для R9. Затем отрегулируйте потенциометр 10K для получения точного выходного напряжения инвертора.

R13 становится резистором, считывающим ток для понижающего преобразователя, и гарантирует, что инвертор никогда не сможет потреблять ток более 25 А от панели и отключится в таком сценарии.

Резисторы R1 и R2 устанавливают опорное напряжение примерно 1 В для инвертирующего входа внутреннего токоограничивающего ОУ TL404. Резистор R13, подключенный последовательно с нагрузкой, подает 1 В на неинвертирующий вывод операционного усилителя для ограничения тока ошибки, как только ток инвертора достигает 25 А.Таким образом, ШИМ для BJT ограничен соответствующим образом для управления дальнейшим потреблением тока. Значение R13 рассчитывается следующим образом:

R13 = 1 В / 25 A = 0,04 Ом

Мощность = 1 x 25 = 25 Вт

После того, как вышеуказанный понижающий преобразователь будет построен и испытан для требуемого преобразования Из-за избыточного напряжения панели в избыточный выходной ток, пора подключить любой качественный инвертор на 300 Вт к понижающему преобразователю с помощью следующей блок-схемы:

Солнечный инвертор / зарядное устройство для научного проекта

Следующая статья объясняет простая схема солнечного инвертора для новичков или школьников.

Здесь батарея соединена напрямую с панелью для простоты, и система автоматического переключения реле для переключения батареи на инвертор при отсутствии солнечной энергии.

Схема была запрошена г-жой Свати Оджха.

Этапы схемы

Схема в основном состоит из двух ступеней, а именно: простой инвертор и автоматическое переключение реле.

В дневное время, пока солнечный свет остается достаточно сильным, напряжение панели используется для зарядки аккумулятора, а также для питания инвертора через переключающие контакты реле.

Предварительная установка цепи автоматического переключения настроена таким образом, что соответствующее реле отключается, когда напряжение панели падает ниже 13 вольт.

Вышеупомянутое действие отключает солнечную панель от инвертора и соединяет заряженную батарею с инвертором, чтобы выходные нагрузки продолжали работать с использованием энергии батареи.

Работа цепи:

Резисторы R1, R2, R3, R4 вместе с T1, T2 и трансформатором образуют секцию инвертора. 12 В, приложенное к центральному отводу и заземлению, немедленно запускает инвертор, однако здесь мы не подключаем аккумулятор напрямую в этих точках, а через ступень переключения реле.

Транзистор T3 с соответствующими компонентами и реле образует ступень переключения реле. LDR находится вне дома или в месте, где он может воспринимать дневной свет.

Предварительная установка P1 регулируется таким образом, что T3 просто прекращает проводить ток и отключает реле в случае, если окружающий свет падает ниже определенного уровня или просто когда напряжение падает ниже 13 вольт.

Это, очевидно, происходит, когда солнечный свет становится слишком слабым и больше не может поддерживать указанные уровни напряжения.

Однако, пока солнечный свет остается ярким, реле остается включенным, подключая напряжение солнечной панели напрямую к инвертору (центральный ответвитель трансформатора) через замыкающие контакты. Таким образом, инвертор можно использовать через солнечную панель в дневное время.

Солнечная панель также одновременно используется для зарядки аккумулятора через D2 в дневное время, так что она полностью заряжается к моменту наступления сумерек.

Солнечная панель выбрана так, чтобы она никогда не генерировала напряжение более 15 вольт даже при пиковом уровне солнечного света.
Максимальная мощность от этого инвертора не будет более 60 Вт.

Список деталей предлагаемого солнечного инвертора со схемой зарядного устройства, предназначенного для научных проектов.

• R1, R2 = 100 Ом, 5 Вт
• R3, R4 = 15 Ом, 5 Вт
• T1, T2 = 2N3055, УСТАНОВЛЕН НА ПОДХОДЯЩЕМУ РАДИАТЕЛЕ
• ТРАНСФОРМАТОР = 9-0-9 В, от 3 до 10 ампер
• R5 = 10K
• R6 = 0,1 Ом 1 Вт
• P1 = 100K ПРЕДУСТАНОВЛЕННАЯ ЛИНЕЙНАЯ
• D1, D2 = 6A4
• D3 = 1N4148
• T3 = BC547
• C1 = 100116DT = 9116D
• LDR = ЛЮБОЙ СТАНДАРТНЫЙ ТИП
• СОЛНЕЧНАЯ ПАНЕЛЬ = РАЗОМКНУТАЯ ЦЕПЬ 17 В, ТОК КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ 5 А.
• АККУМУЛЯТОР = 12 В, 25 Ач

Схема сетевого инвертора и принципы работы

ЧТО ЭТО?

Grid-interactive или инвертор для привязки к сетке (GTI) — это электронное устройство, которое преобразует напряжение постоянного тока (DC) в напряжение переменного тока (AC) и может работать параллельно с электросетью. Напряжение постоянного тока обычно поступает от фотоэлектрических панелей или аккумуляторов энергии. GTI позволяют подключать системы возобновляемой энергии к сети.Цепи обработки мощности в GTI имеют тот же принцип работы, что и у обычных автономных DC-AC SMPS. Основные отличия заключаются в алгоритме управления и функциях безопасности. GTI в основном принимает переменное нерегулируемое напряжение от массива солнечных панелей и инвертирует его в переменный ток, синхронизированный с сетью. Он должен автоматически прекращать подачу электроэнергии к линиям электропередачи при отключении сети. GTI может обеспечить электричеством ваш дом и даже подать избыток электроэнергии в сеть, чтобы снизить ваши счета за электроэнергию.

В зависимости от мощности и уровней входного напряжения схемы GTI обычно имеют от одной до трех ступеней. Концептуальная принципиальная схема силовой передачи, представленная ниже, иллюстрирует принципы работы трехступенчатого инвертора для подключения к сети. Такая топология может быть полезна для низковольтных входов (например, 12 В) в заземленных системах. Цепи управления и прочие детали здесь не показаны. Как я упоминал выше, существуют также двухкаскадные и одноступенчатые конфигурации (см. Примеры синусоидальных топологий и основные принципы преобразователя постоянного тока в переменный).

КАК ЭТО РАБОТАЕТ.

Входное напряжение сначала повышается повышающим преобразователем, состоящим из катушки индуктивности L1, полевого МОП-транзистора Q1, диода D1 и конденсатора C2. Если фотоэлектрическая батарея рассчитана на напряжение более 50 В, как правило, одна из входных шин постоянного тока должна быть заземлена в соответствии с Национальным электрическим кодексом®. Однако NEC® допускает некоторые исключения, которые мы обсудим ниже. Хотя теоретически любая из двух шин может быть соединена с землей, обычно это отрицательное соединение. Важно помнить, что если вход постоянного тока имеет проводящий провод к земле, выходные проводники переменного тока в конфигурациях с сетевым взаимодействием должны быть изолированы от постоянного тока.В нашем примере гальваническая развязка обеспечивается высокочастотным трансформатором на втором этапе преобразования. Этот каскад представляет собой преобразователь постоянного тока с широтно-импульсной модуляцией. На схеме выше показан изолирующий преобразователь полного моста (также известный как Н-мост). Он состоит из Q2-Q5, T1, D2-D5, L2 и C3. Для уровней мощности менее 1000 Вт это также может быть полумост или прямой преобразователь (подробнее см. Обзор типов SMPS). Некоторые коммерческие модели используют низкочастотный (НЧ) трансформатор в выходном каскаде вместо высокочастотного в секции DC-DC.При таком методе входной сигнал преобразуется в переменный ток частотой 60 Гц, а затем низкочастотный трансформатор изменяет его до необходимого уровня и одновременно обеспечивает изоляцию. Оборудование с НЧ трансформатором имеет значительно больший вес и размер, но оно не будет вводить постоянную составляющую в нагрузку. Вот менее известная деталь: UL 1741 разрешает бестрансформаторные инверторы и освобождает их от испытания на выдерживаемое диэлектрическое напряжение между входом и выходом. Следовательно, этап изоляции можно исключить.Важно отметить, что проводники фотоэлектрической батареи в неизолированных конструкциях не могут быть заземлены. NEC® 690.41 допускает незаземленные конфигурации, если они соответствуют Статье 690.35. Разумеется, бестрансформаторные инверторы отличаются меньшим весом и стоимостью. Они особенно популярны в Европе, где в некоторых странах до сих пор используются 2-проводные системы без заземления. Однако из-за отсутствия гальванической развязки эти модели представляют потенциальную опасность поражения электрическим током. В такой установке, если человек касается клеммы фотоэлектрической панели или батареи, он / она окажется под потенциалом линии переменного тока.Вот почему для бестрансформаторных систем требуются дополнительные защитные устройства в соответствии со статьей 690.35 NEC® и специальные предупреждающие таблички, размещаемые там, где цепи под напряжением могут подвергаться воздействию во время обслуживания.

T1 может быть так называемого повышающего типа для усиления входного напряжения. С повышающим T1 первая ступень (повышающий преобразователь) может быть опущена . Однако высокое отношение витков приводит к большой индуктивности рассеяния. Это, в свою очередь, вызывает скачки напряжения на полевых транзисторах и выпрямителях, а также другие нежелательные эффекты.
Регулируемый преобразователь обеспечивает связь постоянного тока с выходным преобразователем переменного тока. Его значение должно быть выше пикового значения переменного напряжения сети. Например, для службы 120 В переменного тока напряжение постоянного тока должно быть> 120 * √2 = 168 В. Типичные значения — 180-200 В. Для 240 В переменного тока вам потребуется 350-400 В постоянного тока.
Третья ступень преобразования преобразует постоянный ток в переменный с помощью другого мостового преобразователя. Он состоит из IGBT Q6-Q9 и LC-фильтра L3, C4.

БТИЗ Q6-Q9 работают как электронные переключатели, работающие в режиме ШИМ. Эта топология требует, чтобы антипараллельные диоды свободного хода обеспечивали альтернативный путь для тока, когда переключатели выключены.Эти диоды либо входят в состав IGBT, либо добавляются извне. Управляя различными переключателями в H-мосте, можно подавать положительный, отрицательный или нулевой потенциал на катушку индуктивности L3. Затем выходной LC-фильтр уменьшает высокочастотные гармоники, создавая синусоидальную волну.

Любой сетевой источник питания должен синхронизировать свою частоту, фазу и амплитуду с электросетью и подавать синусоидальный ток в нагрузку. Обратите внимание, что если выход инвертора (Vout) выше напряжения сети, GTI будет перегружен.Если он ниже, GTI может потреблять ток, а не обеспечивать его. Схема должна позволять ограниченному току течь как в ваши нагрузки, так и обратно в линию. Поскольку сеть действует как источник с очень низким импедансом, типичный ГТД предназначен для работы в качестве источника с регулируемым током, а не в качестве источника напряжения. Обычно между ГТД и сетью имеется дополнительный дроссель связи (L _{, сетка} ), который действует как прокладка, «поглощающая» дополнительное напряжение переменного тока. Это также уменьшает гармоники тока, генерируемые ШИМ.Недостатком сетки L _{является то, что она вводит дополнительные полюса в контур управления, что потенциально может привести к нестабильности системы.}

В солнечных приложениях, чтобы максимизировать эффективность системы, GTI также должен отвечать определенным требованиям, определяемым фотоэлектрическими панелями. Солнечные панели обеспечивают разную мощность в разных точках их вольт-амперной (ВАХ) характеристики. Точка на кривой V-I, где выходная мощность максимальна, называется точкой максимальной мощности (MPP). Солнечный инвертор должен гарантировать, что фотоэлектрические модули работают рядом с их MPP.Это достигается с помощью специальной схемы управления на первом этапе преобразования, называемой трекером MPP (MPPT). GTI также должен обеспечивать так называемую защиту от островков . При отказе сети или когда ее уровень напряжения или частота выходит за допустимые пределы, автоматический выключатель должен быстро отключить выход системы от линии. Время отключения зависит от состояния сети и указано в стандарте UL 1741. В худших случаях, когда напряжение в сети падает ниже 0.5 от номинального значения или его частота отклоняется на +0,5 или -0,7 Гц от номинального значения, GTI должен прекратить экспорт электроэнергии обратно в сеть менее чем за 100 миллисекунд. Защита от изолирования может быть достигнута, например, с помощью функций обнаружения пониженного напряжения переменного тока или максимального тока на выходе. В нашем примере показана система с возможностью резервного питания: при размыкании SW контактора GTI будет обеспечивать питание критических нагрузок, подключенных к субпанели. Вопреки распространенному заблуждению, обычная фотоэлектрическая система снизит ваши затраты на электроэнергию, но не обеспечит резервного питания, если у вас нет специальной настройки с резервным аккумулятором.

Реализация алгоритма управления сетевыми инверторами довольно сложна и обычно выполняется с помощью микроконтроллеров. Любители часто ищут в Интернете полную схему инвертора для привязки сетки. К сожалению, это почти бесплодная задача — GTI вряд ли можно сделать самодельным проектом. Также обратите внимание, что подключение любого генератора, не одобренного UL, к проводке, подключенной к сети, может быть незаконным. В любом случае, производители GTI явно не будут раскрывать детали своей конструкции.Даже если бы вы смогли найти полную схему, она была бы бесполезна без исходного кода контроллера. Для инженеров есть бесплатная инструкция по применению AN3095 от ST Micro. Он предоставляет полную принципиальную схему солнечного инвертора и руководство по проектированию фотоэлектрического инвертора мощностью 3000 Вт, но не предоставляет исходный код.

Простые схемы инвертора солнечной энергии для студентов

Солнечная энергия широко доступна для нас и бесплатна для использования, кроме того, это безграничный, бесконечный природный источник энергии, доступный каждому.Мы, безусловно, говорили о простых методах использования солнечных панелей для производства электричества из солнечной или солнечной энергии, в этом посте мы намерены поговорить о базовой компоновке, которая позволяет нам использовать солнечную энергию для работы наших бытовых приборов.

Солнечная панель способна преобразовывать солнечные лучи в постоянный ток при более низких возможных уровнях. Например, солнечная панель может быть специфичной для обеспечения 36 В при 8 А в оптимальных условиях, но мы не можем использовать эту величину мощности для работы наших бытовых приборов, поскольку это домашнее оборудование может работать только при потенциалах сети или при напряжении в сети. диапазоны от 120 до 230 В.Более полно, ток должен быть переменным, а не постоянным, как обычно получается от солнечной панели.

Теперь мы обнаружили несколько схем инвертора, представленных в этом блоге, и мы, безусловно, проанализировали, как они работают.

Инверторы

могут использоваться для преобразования и увеличения мощности низковольтной батареи до высокого напряжения сети переменного тока.

Следовательно, инверторы могут быть эффективно полезны для преобразования постоянного тока от солнечной панели в сетевые выходы, которые, несомненно, будут питать наше домашнее оборудование.

По сути, в инверторах переход от низкого потенциала к повышенному высокому уровню сети становится возможным из-за высокого тока, который обычно создается входами постоянного тока, такими как батарея или солнечная панель. Общая мощность остается прежней.

Например, если мы подаем на инвертор вход 36 В при 8 А и получаем на выходе 220 В при 1,2 А, это обычно означает, что мы просто изменили входную мощность 36 × 8 = 288 Вт на 220 × 1,2 = 264 Вт. . По этой причине мы можем заметить, что это абсолютно не волшебство, а просто изменение конкретных правил.

Если солнечная панель способна производить достаточный ток и напряжение, ее выход можно использовать для непосредственного функционирования инвертора и связанных бытовых устройств, а также одновременно для зарядки аккумулятора. Заряженный аккумулятор можно использовать для управления нагрузкой через инвертор в ночное время, когда солнечная энергия отсутствует.

Несмотря на это, если солнечная панель меньше по размеру и не может производить достаточную мощность, ее можно использовать просто для зарядки аккумулятора, и она станет эффективной для работы инвертора только после захода солнца.

Ссылаясь на принципиальную схему, вы можете легко испытать простую установку с использованием солнечной панели, инвертора и батареи. Эти три блока соединены с помощью схемы регулятора солнечной энергии, которая направляет мощность на отдельные блоки после соответствующих условий, получаемых от солнечной панели.

Предполагая, что напряжение от солнечной панели равно 36, а ток — 10 ампер, выбран инвертор с входным рабочим напряжением 24 вольт при 6 амперах, что дает общую мощность около 120 Вт.

Часть силы тока солнечных панелей, составляющая около 3 ампер, сэкономлена для зарядки батареи, предназначенной для работы после захода солнца.

Мы также считаем, что солнечная панель устанавливается над солнечным трекером, чтобы обеспечить предусмотренные потребности при условии, что солнце заметно в небе.

Входное напряжение 36 вольт подается на вход регулятора, который снижает его до 24 вольт.

Нагрузка, подключенная к выходу инвертора, выбрана так, что она не заставляет инвертор отводить более 6 ампер от солнечной панели.Из оставшихся 4 ампер на аккумулятор поступает 2 ампера для его зарядки.

Остальные 2 усилителя не используются для повышения эффективности всей системы.

Схемы — это все те схемы, которые ранее упоминались в моих блогах, вы можете легко заметить, как они обычно грамотно настроены друг для друга для применения необходимых процедур.

Схема солнечного инвертора MINI с переключением реле здесь обсуждается

Для зарядки аккумуляторов до 250 Ач

Секция зарядного устройства в приведенной выше схеме может быть соответственно улучшена для обеспечения зарядки сильноточных аккумуляторов порядка 100 До 250 хиджры.

Внешний транзистор TIP36 правильно встроен в микросхему IC 338 для помощи в существенной сильноточной зарядке.

Эмиттерный резистор TIP36 должен быть правильно определен, обычно транзистор действительно может сгореть, сделайте это методом проб и ошибок, сначала начните с 1 Ом, затем медленно уменьшайте его, пока необходимое количество тока не станет достижимым. на выходе.

Схема бестрансформаторного солнечного инвертора

Солнце является значительным и безграничным источником чистой энергии, доступной на нашей планете в свободном доступе.Эта энергия возникает просто за счет тепла, несмотря на это, люди нашли методы использования света этого огромного источника для производства электроэнергии.

В наши дни электричество становится повседневным явлением во всех городах и даже в сельской местности. С истощением ископаемого топлива солнечный свет гарантирует, что он станет одним из основных альтернативных источников энергии, который можно мгновенно найти в любой тени и в любой ситуации по всему миру, бесплатно. Давайте обязательно узнаем один из способов преобразования солнечной энергии в электричество для наших индивидуальных преимуществ.

В одной из моих более ранних статей я упомянул схему солнечного инвертора, которая имеет довольно простой подход и объединяет обычную топологию инвертора с использованием трансформатора.
Трансформаторы, как мы все знаем, большие, тяжелые и могут сильно раздражать при выполнении определенных функций.
В существующей конструкции я попытался избавиться от использования трансформатора, включив высоковольтные МОП-транзисторы и повысив напряжение посредством последовательного соединения солнечных панелей. Давайте исследуем полную конструкцию с помощью следующих пунктов:

Рассматривая принципиальную схему, мы можем заметить, что она по существу включает три основных фазы, а именно.фаза генератора состоит из адаптируемой микросхемы IC 555, выходной период состоит из нескольких высоковольтных мощных полевых транзисторов и фазы обеспечения мощности, которая использует батарею солнечных панелей, которая может быть запитана в B1 и B2.

Бестрансформаторная схема солнечного инвертора 220 В, 120 В

Учитывая, что ИС не может работать при напряжениях намного выше 15 В, она хорошо защищена понижающим резистором и стабилитроном. Стабилитрон ограничивает высокое напряжение от солнечной панели при подключенном стабилитроне 15 В.

Несмотря на это, МОП-транзисторы могут управляться с полным выходным напряжением солнечной батареи, которое может составлять от 200 до 260 вольт. В пасмурных условиях напряжение может упасть до уровня ниже 170 В. Поэтому, возможно, на выходе можно использовать стабилизатор напряжения для регулирования выходного напряжения в таких условиях.

МОП-транзисторы имеют типы N и P, которые образуют пару для использования двухтактного действия и для создания необходимого переменного тока.

Мосфеты не указаны в диаграмме, желательно, чтобы они были рассчитаны на 450 В и 5 ампер, вы обнаружите много версий, если немного погуглите в сети.

Используемые солнечные панели должны иметь чистое напряжение холостого хода около 24 В при полном солнечном свете и около 17 В в периоды ярких сумерек.

Список деталей

R1 = 6K8
R2 = 140K
C1 = 0,1 мкФ
Диоды = 1N4148
R3 = 10K, 10 Вт,
R4, R5 = 100 Ом, 1/4 Вт
B1 и B2 = от солнечной панель
Z1 = 5,1 В 1 Вт

Используйте эти формулы для расчета R1, R2, C1 ….

Солнечный инвертор мощностью 50 Вт со схемой зарядного устройства

В следующем сообщении описывается базовая схема солнечного инвертора мощностью 50 Вт, состоящая из собственного зарядное устройство и система реле с программируемым переключением для переключения батареи на инвертор, не имеющий солнечной энергии.

Конструкция:

Предлагаемый солнечный инвертор со схемой зарядного устройства в основном содержит две фазы, а именно: инвертор на 50 Вт и реле автоматического переключения.

В течение дня, пока солнечный свет остается действительно мощным, напряжение панели используется для зарядки аккумулятора, а также для работы инвертора через переключающие контакты реле.

Заранее определенная схема автоматического переключения размещена так, что подключенное реле отключается, когда напряжение панели падает ниже 13 вольт.

Вышеупомянутое движение отключает солнечную панель от инвертора и связывает заряженную батарею с инвертором, чтобы выходные нагрузки продолжали работать, используя энергию батареи.

Схема зарядного устройства солнечного инвертора мощностью 50 Вт для научного проекта

Описание схемы:

Резисторы R1, R2, R3, R4 вместе с T1, T2 и трансформатором образуют секцию инвертора. Напряжение 12 вольт, подаваемое на центральный отвод и землю, запускает инвертор мгновенно, тем не менее, здесь мы не будем подключать батарею мгновенно в этих точках, а именно с помощью фазы переключения реле.

Транзистор T3 с подключенными частями и реле образует ступень переключения реле. LDR хранится вне дома или в месте, где он может чувствовать дневной свет.

Предварительная установка P1 изменена таким образом, что T3 просто предотвращает срабатывание и удаляет реле в случае, если окружающий свет падает ниже определенного уровня или просто когда напряжение падает ниже 13 вольт. Это, несомненно, происходит, когда солнечный свет становится слишком слабым и больше не в состоянии поддерживать установленные уровни напряжения.

Несмотря на это, при условии, что солнечный свет продолжает быть ярким, реле остается активированным, подключая напряжение солнечной панели прямо к инвертору (центральный ответвитель трансформатора) через замыкающие контакты. Следовательно, инвертор превращается в работоспособный через солнечную панель в дневное время.

Кроме того, солнечная панель в то же время полезна для зарядки аккумулятора через D2 в дневное время, так что она полностью заряжается к моменту наступления сумерек.

Солнечная панель выбрана так, чтобы она ни в коем случае не вырабатывала более 15 вольт даже при пиковом уровне солнечного света.

Максимальная мощность этого инвертора никогда не будет намного больше 50 Вт.

Солнечный инвертор на основе полевого МОП-транзистора можно увидеть прямо здесь

Список деталей для предлагаемого солнечного инвертора со схемой зарядного устройства, предназначенного для научных проектов.

R1, R2 = 100 Ом, 5 Вт

R3, R4 = 15 Ом, 5 Вт

T1, T2 = 2N3055, УСТАНОВЛЕН НА ПОДХОДЯЩЕМУ РАДИАТЕЛЕ

ТРАНСФОРМАТОР = 9-0-9 В, от 3 до 10 ампер

R5 = 10К

R6 = 0.1 Ом 1 Вт

P1 = 100K ПРЕДУСТАНОВЛЕННАЯ ЛИНЕЙНАЯ

D1, D2 = 6A4

D3 = 1N4148

T3 = BC547

C1 = 100 мкФ / 25 В

RELAY = 9V, SPDT2

СОЛНЕЧНАЯ ПАНЕЛЬ = РАЗОМКНУТАЯ ЦЕПЬ 17 В, ТОК КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ 5 А.

PV Солнечный инвертор Принципиальная схема

Схема инвертора выдает переменный ток (AC) на выходе из источника питания батареи, но для зарядки батареи требуется постоянный источник постоянного тока, поэтому каждая схема инвертора содержит сегмент выпрямителя и зарядного устройства.Нам нужно обеспечить входное питание переменного тока для этих цепей, только тогда мы сможем получить выход переменного тока от схемы инвертора.


Когда нет розетки переменного тока, мы не можем зарядить аккумулятор инвертора и получить высокое выходное напряжение. В этой статье приводится схема инвертора на фотоэлектрической солнечной батарее с легко доступными компонентами, которая помогает нам заряжать батарею инвертора без внешней розетки переменного тока. Он может быть инкапсулирован как портативный инвертор.

Этапы фотоэлектрического инвертора солнечной энергии

Схема фотоэлектрического солнечного инвертора, состоящая из пяти различных ступеней.

1. PV Солнечная панель
2. Регулятор / аккумулятор chagerg
3. Цепь инвертора (импульсный генератор)
4. Коммутационное устройство
5. Повышающий трансформатор (выходной каскад)
Схема солнечного инвертора

pv

Строительство и работа

PV Солнечная панель

В этой схеме 12 В / 20 Вт Солнечная панель, используемая для получения входного смещения, дает пиковое напряжение 12 В при 1600 мА при воздействии открытого Солнца.

Регулятор / зарядное устройство

Здесь используется регулируемый трехконтактный стабилизатор положительного напряжения LM317, который может выдавать выходное напряжение в диапазоне от 1,25 В до 37 В при номинальном токе более 1,5 А. окончательный выходной сигнал регулятора подается на батарею SLA 12 / 4,5 Ач, эта батарея обеспечивает смещение постоянного тока в цепи инвертора. Выходное напряжение Vout регулятора LM317 можно получить как

R2 => R2 + VR1 для данной схемы инвертора.

Схема инвертора с использованием микросхемы CD4047 (импульсный генератор)

Микросхема моностабильного / нестабильного мультивибратора CD4047 используется здесь для генерации импульса переключения. Эта микросхема работает с низким энергопотреблением и доступна в 14-выводном двухрядном корпусе. Он обеспечивает полный выход колебаний F на выводе 13, 1/2 колебаний на выводе 10 как Q и ​​выводе 11 как Q ’. каждый выходной контакт дает 50% рабочего цикла.

Здесь R => R4 + VR2 и C => C3. Используя эту формулу, мы можем получить частотный выход на выводе 13.Для выводов 10 и 11 формула меняется как f = 1 / 4.4RC.

Драйверы MosFET

IRF540 N-канальный МОП-транзистор от Vishay Siliconix, используемый в качестве импульсных драйверов для этой схемы инвертора. Он обеспечивает быстрое переключение и обладает высокими рабочими температурными характеристиками (175 ° C).

Выходной каскад

Основной частью солнечного инвертора является выходной каскад, здесь трансформатор X1 используется в обратном направлении с характеристиками как первичная обмотка 230В, 9В-0-9В / 1.Трансформатор с ответвлениями вторичной обмотки 5А. MOV (Металлооксидный варистор) защищает электронное устройство, подключенное к выходу.

Выходное напряжение солнечной панели напрямую подается в цепь положительного регулятора LM317, и оно настраивается на выходное напряжение 12 В и аккумулятор, подключенный к этому смещению через диод Шоттки (3 А, 50 В).

Микросхема CD4047 подключена и настроена как нестабильный мультивибратор. Когда мы включаем переключатель SPST, эта схема начинает колебаться. Выходы Q и Q ’напрямую подаются на импульсный МОП-транзистор IRF540 и управляет вторичной обмоткой трансформатора X1, при этом ток протекает определенной продолжительности, а не определенной продолжительности.Таким образом, изменение индукции электромагнита и катушки первичной обмотки производит ЭДС, следовательно, мы получаем на выходе переменный ток. Зависит от количества обмоток и частоты коммутации выходное напряжение / частота варьируются.

Солнечный инвертор с использованием SG3525

Солнечный инвертор с использованием sg3525. В этой статье вы узнаете, как спроектировать солнечный инвертор для дома, освещения и приложений с низким энергопотреблением без использования микроконтроллера. В этом проекте я использовал очень известный контроллер широтно-импульсной модуляции IC sg3525 .Из этой статьи вы узнаете, что такое солнечный инвертор? Принципиальная схема солнечного инвертора? Что такое ИС Sg3525 с широтно-импульсной модуляцией?

Как использовать SG3525 в качестве контроллера напряжения обратной связи, генерации ШИМ и контроля рабочего цикла.

Что такое солнечный инветер?

Как следует из названия, солнечный инветер используется для преобразования солнечной энергии постоянного тока в переменный ток. Энергия солнечных панелей накапливается в батареях с помощью солнечного контроллера заряда . Энергия постоянного тока, хранящаяся в батареях, преобразуется в мощность переменного тока с помощью инвертора.Инвертор — это преобразователь постоянного тока в переменный для силовой электроники. Инверторы находят множество применений в энергосистемах, промышленном и бытовом использовании. Блок-схема солнечного инвертора представлена ​​ниже. Блок-схема солнечного инвертора, приведенная ниже, не требует пояснений. Но если у вас остались вопросы по этому поводу, можете написать в комментариях.

Блок-схема солнечного инвертора

Контроллер заряда солнечной батареи используется для обратной зарядки аккумулятора. Его необходимо использовать для солнечного контроллера заряда для зарядки аккумуляторной батареи.В противном случае это может привести к повреждению аккумуляторной батареи из-за чрезмерной зарядки или разрядки. На рынке доступно множество типов инверторов. В зависимости от формы выходного сигнала инвертора на рынке доступны три типа инверторов:

• Преобразователь прямоугольной формы
• Модифицированный синусоидальный инвертор
• синусоидальный инвертор

можно использовать любой инверетр. Но вам рекомендуется чисто синусоидальный инвертор. Потому что у него много преимуществ по сравнению с инверторами других типов.

Принципиальная схема солнечного инвертора:

Принципиальная схема солнечного инвертора на Sg3525 приведена ниже. Я объяснил все основные компоненты и их работу ниже. Я также разместил отдельные статьи об ИС с широтно-импульсной модуляцией или ШИМ-контроллере Sg3523. Начнем с основной работы этого проекта.

Sg3525 используется для управления выходным напряжением инвертора методом управления обратным напряжением. Он также используется для управления полевым МОП-транзистором, подключенным к трансформатору. Оба полевых МОП-транзистора используются в качестве подключения нижнего уровня.SG3525 имеет встроенную схему тотемного столба для управления полевыми МОП-транзисторами, подключенными к низкому уровню. О работе Sg3525 и его настройке я написал отдельную статью. Я объяснил все, что вам нужно знать, чтобы использовать ИС контроллера ШИМ Sg3525. Чтобы узнать больше об этом, прочтите эту статью:

«Как использовать микросхему ШИМ-контроллера Sg3525»

Принципиальная схема солнечного инвертора с использованием sg3523

На этой принципиальной схеме двухтактная топология преобразователей постоянного тока используется для преобразования источника постоянного напряжения в переменное.Повышающий трансформатор используется для повышения напряжения с 12 до 220 вольт переменного тока. В этом проекте используется трансформатор с центральным ответвлением. Схема делителя напряжения на выходе используется для обратной связи на Sg3525. Sg3525 управляет рабочим циклом ШИМ, используя это напряжение обратной связи. Если вы хотите узнать, как ШИМ-контроллер Sg3525 управляет выходным напряжением и рабочим циклом ШИМ, ознакомьтесь с упомянутой выше статьей о Sg3525.

В правой части принципиальной схемы находится контроллер заряда солнечной батареи. Этот солнечный контроллер заряда можно использовать для аккумуляторов до 7.Только 2AH. Контроллер заряда от солнечной батареи используется для зарядки аккумулятора. Если вы хотите разработать высокопроизводительный контроллер солнечного заряда, ознакомьтесь со следующей статьей:

«Контроллер заряда солнечной батареи с использованием микроконтроллера pic»

Это все о солнечном инверторе, использующем Sg3525. Если у вас возникнут проблемы после прочтения этой статьи, дайте мне знать своими комментариями. Пожалуйста, поделитесь этой статьей со своими друзьями. Вот что вы можете сделать для нас взамен. Потому что чем больше вы поделитесь, тем больше вы получите

🙂

Как сделать солнечный инвертор?

Солнечные инверторы

перешли от простого инвертирования постоянного тока солнечных панелей к переменному току.Производители инверторов постоянно стремятся внедрять инновации и сокращать расходы, не забывая при этом о нескольких ключевых параметрах — Насколько эффективно преобразование постоянного тока в переменный? Какова будет начальная стоимость ватта мощности? Насколько быстро и легко будет изготовлена ​​система? Есть ли удаленное управление утилитой? Прослужит ли система еще 25 лет даже в суровых условиях? Достаточно ли гибок дизайн? Какая технологическая топология задействована? Будет ли легко обнаружен / заменен отказ инвертора?

Вот несколько эталонных проектов солнечных инверторов от нескольких ключевых игроков, которые могут помочь вам получить все эти ответы, независимо от того, предполагает ли ваша солнечная система жилое проектирование мощностью 1 кВт или мегаваттную электростанцию.Каждый эталонный дизайн включает полностью протестированную плату вместе с применимыми примечаниями по применению, схемами, таблицами данных и т. Д. Взглянем!

Высокоэффективный солнечный микроинвертор мощностью 215 Вт, подключенный к сети: Эталонный проект солнечного микроинвертора, подключенного к сети_CMYK

Требуется ли для проектирования вашей фотоэлектрической системы недорогой и гибкий солнечный инвертор? Microchip представляет одноступенчатый солнечный микроинвертор с выходной мощностью 215 Вт, позволяющий разработчикам быстро спроектировать продукт и сократить расходы.В основе этого эталонного дизайна лежит цифровой контроллер сигналов dsPIC33F «GS», который управляет потоком энергии от панели к электросети. DsPIC33F позволяет разработчикам перейти от жестких переключений к методам / топологиям мягкого переключения, тем самым уменьшая коммутационные потери и тепловыделение, а также повышая эффективность. Преобразование переменного тока в постоянный выполняется обратным преобразователем с чередованием. Решение с чередованием устраняет пульсации входного и выходного тока, продлевая срок службы конденсатора, чтобы справиться с 25-летним сроком службы фотоэлектрической панели.Кроме того, в этой топологии снижаются потери в меди и сердечнике, потери проводимости выпрямительного диода и THD. Система дает КПД 94,5% при номинальных условиях и обеспечивает MPPT для панельных напряжений от 20 до 45 В постоянного тока. Узнать больше.

Сетевой микроинвертор на солнечных батареях с полным цифровым управлением:

Вот эталонный дизайн, описывающий бестрансформаторный солнечный микроинвертор с полным цифровым управлением. Контроллер цифровых сигналов MC56F8257 DSC, интегрированный с высокопроизводительной цифровой обработкой сигналов, позволяет реализовать сложные алгоритмы управления с компактным кодом и возможностями обмена данными, такими как QSCI, I2C, QSPI, MSCAN, WiFi или PLM (модем Power Line), необходимые в фотоэлектрических системах.Цифровое решение избавляет систему от эффектов параметрического дрейфа или старения компонентов.