离网发电太阳能逆变器解决方案—Ameya360电子元器件平台

发布时间：2019-08-12 00:00
作者：
来源：Ameya360
阅读量：1924

1、 前言

交流光伏发电系统中，逆变器是不可或缺的一个部分，目前由于种种技术或是政策原因，把所有独立光伏交流发电系统并网到国家统一电网中还需要一段不短的时间。由此市场把光伏逆变器区分出光伏离网型逆变器和光伏并网型逆变器两类。光伏离网型逆变器为功率变换装置，将输入的直流电推挽升压，再经过逆变桥 SPWM 正弦脉宽调制技术逆变成 220V 交流电。

离网发电太阳能逆变器解决方案—Ameya360电子元器件平台

2、 方案概述

Ameya360 离网发电太阳能逆变器解决方案利用太阳能电池板在有光照的情况下将太阳能转换为电能，通过太阳能充放电控制器给负载供电，同时给蓄电池充电；在阴天气或者无光照时，通过太阳能充放电控制器由蓄电池组给直流负载供电，同时蓄电池还要直接给独立逆变器供电，通过独立逆变器逆变成交流电，给交流负载供电。


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逆变器电源和UPS电源有什么区别

　　在电力领域中，逆变器电源和UPS(不间断电源)电源是两种常见的供电设备，它们都有着保障电力稳定供应的重要作用。尽管它们都用于应对电力中断和波动等问题，但两者之间存在一些显著的区别。本文将探讨逆变器电源和UPS电源之间的差异，包括定义、工作原理、应用场景以及优缺点。　　1. 定义　　逆变器电源：逆变器电源是一种将直流电转换为交流电的装置，通常用于太阳能发电系统、风力发电系统、汽车电子设备等，以提供可控的交流电源输出。　　UPS电源：UPS(不间断电源)电源是一种备用电源系统，用于在主电源中断或波动时提供即时电力支持，确保设备或系统连续供电。　　2. 工作原理　　逆变器电源：逆变器电源通过将直流电源转换为交流电源，其工作原理类似于电路中的逆变器部分，使用开关元件如晶体管来实现直流到交流的转换。　　UPS电源：UPS电源通常由电池、充电器、逆变器和控制电路组成。当主电源正常时，UPS通过充电器将电池充电;当主电源中断时，UPS自动切换到电池供电状态，同时通过逆变器将直流电转换为交流电。　　3. 应用场景　　逆变器电源：主要应用于需要将直流电源转换为交流电源的场合，如太阳能发电系统、风力发电系统、家庭或商业用途的UPS系统等。　　UPS电源：适用于需要连续供电和保护设备免受电力中断或波动影响的场合，如数据中心、医疗设备、通信基站等。　　5. 优缺点　　逆变器电源　　优点： 高效、稳定的交流输出;适用于长时间运行。　　缺点： 不具备电力中断应急处理功能;不能保证连续供电。　　UPS电源　　优点： 可实现即时备用电源供电;保护设备免受电力波动和中断影响。　　缺点： 效率较低，因为需要经常进行电池充电和放电操作;成本相对较高。　　逆变器电源和UPS电源虽然都是用于保障电力供应的重要设备，但它们在功能、工作原理、应用场景以及优缺点上存在明显的区别。逆变器电源主要用于将直流电转换为交流电输出，适用于长时间运行且稳定的场合;而UPS电源则是为了应对电力中断或波动，提供即时备用电源支持，以确保设备连续供电。在选择适合的供电设备时，需要根据实际需求和应用场景综合考虑两者的特点，以满足设备安全可靠运行的需要。
2024-06-28 11:20 阅读量：450
逆变器的作用和原理
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逆变器的作用和原理

　　01、逆变器的起源　　1800 年代末，美国电气先驱托马斯·爱迪生 (Thomas Edison，1847-1931) 竭尽全力证明直流电 (DC) 是比交流电 (AC) 更好的供电方式，交流电是一种由他的主要竞争对手尼古拉·特斯拉(1856-1943)。爱迪生尝试了各种不正当的方式来让人们相信交流电太危险了，从电死大象到(相当狡猾地)支持在电椅上使用交流电来执行死刑。即便如此，特斯拉的系统还是赢得了胜利，从那时起，世界基本上就靠交流电运行了。　　唯一的问题是，尽管我们的许多电器都设计为使用交流电，但小型发电机通常会产生直流电。这意味着，如果在移动房屋中使用直流汽车电池来运行诸如交流供电小工具之类的设备，就需要一个能够将直流电转换为交流电的设备，即所谓的逆变器。　　02、直流电和交流电有什么区别?　　当老师解释电的基本概念(即电子流)时，他们通常谈论的是直流电 (DC)。我们都了解，电子的工作方式有点像一排蚂蚁，沿着电能包行进，就像蚂蚁搬运树叶一样。拿手电筒这样的小电器举例，手电筒中有一个连接电池、灯和开关的电路(不间断的电气回路)，电能从电池传输到灯，直到电池的所有能量都耗尽。　　在大型家用电器中，电力的工作方式有所不同。来自墙壁插座的电源基于 交流电 (AC)，电力每秒切换方向约 50-60 次(换句话说，频率为 50-60 Hz)。当交流电不断改变其去向时，很难理解它是如何提供能量的!如果从墙壁插座中发出的电子沿着电缆到达几毫米，然后必须反转方向并再次返回，它们如何到达桌子上的灯以使其点亮?　　答案其实很简单。想象一下在灯和充满电子的墙壁之间运行的电缆。当你打开开关时，填充电缆的所有电子都会在灯丝中来回振动，这种快速的移动将电能转化为热量，使灯泡发光。电子不一定必须绕圈运行才能传输能量：在交流电中，它们只是“原地运行”。　　动画：直流电和交流电有什么区别?　　假设对一个房间进行吸尘，直流电好比从一侧到另一侧沿直线工作;交流电就像原地来回工作。两者都完成了工作，方式略有不同!　　03、什么是逆变器?　　特斯拉(以及他的商业伙伴、西屋电气公司老板乔治·威斯汀豪斯)的遗产之一是，我们家中的大多数电器都是专门为使用交流电源而设计的。需要直流电但必须从交流电源插座获取电力的设备需要一个称为整流器的额外设备，以将交流电转换为直流电。　　逆变器则执行相反的工作，并且很容易理解其工作原理的本质。假设手电筒中有一个电池，并且开关闭合，因此直流电在电路中流动，并且始终以相同的方向流动，就像赛道上的赛车一样。如果取出电池并将其翻转过来会怎么样?假设它以另一种方式安装，它几乎肯定仍然会为手电筒供电，并且看不出所获得的光有任何差异，但电流实际上会以相反的方向流动。假设一个人的手快如闪电，并且足够灵巧，能够每秒翻转电池 50-60 次，这个人就成为一种机械逆变器，将电池的直流电转变为频率为50-60 赫兹的交流电。　　典型的电力逆变器　　当然，我们在电器商店购买的那种逆变器并不是这样工作的，尽管有些确实是机械的：它们使用高速打开和关闭的电磁开关来反转电流方向。像这样的逆变器通常会产生所谓的方波输出：电流要么单向流动，要么反向流动，或者立即在两种状态之间切换：　　对于某些种类的电气设备来说，这种电源的突然反转冲击很大。在正常的交流电源中，电流以正弦波模式逐渐从一个方向交换到另一个方向，如下所示：　　电子逆变器可用于从直流输入产生这种平滑变化的交流输出。它们用电感器和电容器来使输出电流，比一般的逆变器所获得的突然的、开/关的方波输出更加缓慢地上升和下降。　　逆变器还可以与变压器一起使用，将一定的直流输入电压转变为完全不同的交流输出电压(更高或更低)，但输出功率必须始终小于输入功率：根据能量守恒定律，逆变器变压器发出的功率不能超过其吸收的功率，当电流流经各种电气和电子元件时，一些能量必然会以热量的形式损失掉。在实践中，逆变器的效率通常超过 90%。　　一系列可与可再生能源发电设备(例如太阳能电池和微型风力涡轮机)一起使用的逆变器。　　04、逆变器的工作原理　　想象一下，你是一块直流电池，有人拍拍你的肩膀，要求你生产交流电。你会怎么做?如果你产生的所有电流都朝一个方向流出，那么在输出引线上添加一个简单的开关怎么样?非常快速地打开和关闭电流会产生直流脉冲——这至少可以完成一半的工作。为了产生适当的交流电，你需要一个开关，可以让你完全反转电流并每秒执行大约 50-60 次。将自己想象成一块人体电池，每分钟来回交换触点超过 3000 次。这是你需要的一些巧妙的手指操作!　　从本质上讲，老式机械逆变器可以归结为连接到电力变压器的开关单元。它们组成了一个电磁设备，可以使用两个线圈(称为初级和次级)缠绕将低压交流电变为高压交流电，反之亦然围绕一个共同的铁芯。在机械逆变器中，电动机或其他类型的自动开关机构只需反转触点即可在初级线圈中来回翻转输入的直流电，并在次级线圈中产生交流电，因此两者并没有太大不同。该开关装置的工作原理有点像 电动门铃中的开关装置，连接电源后，它会磁化开关，将其拉开并短暂关闭。弹簧将开关拉回原位，再次将其打开并一遍又一遍地重复该过程。　　动画：机电逆变器的基本概念。　　直流电通过具有十字交叉连接的旋转板(红色和蓝色)流入环形变压器(棕色甜甜圈)的初级绕组(左侧的粉红色锯齿形电线)。当板旋转时，它会反复切换与初级绕组的连接，因此变压器接收交流电而不是直流电作为其输入。这是一个升压变压器，其次级绕组(黄色之字形，右侧)比初级绕组更多，因此它将较小的交流输入电压升压为较大的交流输出。磁盘旋转的速度决定了交流输出的频率。大多数逆变器的工作原理并非如此。这只是说明了这个概念。以这种方式设置的逆变器将产生非常粗糙的方波输出。
2024-01-26 11:45 阅读量：1242
储能逆变器和光伏逆变器的区别
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储能逆变器和光伏逆变器的区别

　　在可再生能源领域，储能逆变器(Energy Storage Inverter)和光伏逆变器(Photovoltaic Inverter)是两种常见的装置。它们在不同的应用场景中发挥重要作用。　　1. 储能逆变器　　储能逆变器是一种电力设备，主要用于控制和管理能量储存系统中的能量流动。它的主要功能是将电池等能量储存装置中存储的直流电能转换为交流电能，以供电网或负载使用。以下是储能逆变器的一些关键特点：　　双向能量流：储能逆变器具有双向能量转换的能力，可以根据需要将电能从电池系统输送到电网，也可以将电能从电网输送到电池系统进行储存。　　高效能量转换：储能逆变器通常采用高效率的电力转换技术，以最大限度地减少能量转换过程中的损耗，并提高整个储能系统的效率。　　储能管理功能：储能逆变器通过集成控制算法和通信接口，可以实现对能量储存系统的智能管理。它能够监测、控制和优化能量的充放电过程，以提高系统的性能和可靠性。　　抗干扰能力：储能逆变器需要具备较好的抗干扰能力，以应对电网波动和负载变化等外部因素对能量储存系统的影响。　　储能逆变器主要应用于电池储能系统、风能储能系统、电动车充电桩等领域。　　2. 光伏逆变器　　光伏逆变器是一种用于太阳能发电系统的装置，主要用于将光伏电池板产生的直流电转换为交流电，并将其输送到电网或供给负载。以下是光伏逆变器的一些关键特点：　　最大功率点跟踪(MPPT)：光伏逆变器通过最大功率点跟踪技术，自动调整电压和电流的匹配，以确保从光伏电池板中提取出最大的电能。　　高效能量转换：光伏逆变器采用高效的电力转换技术，以最大限度地减少能量转换过程中的损耗，并提高光伏发电系统的整体效率。　　网络接入和反馈：光伏逆变器将产生的交流电能直接注入到电网中，并与电网实现连接。此外，光伏逆变器还能够通过反馈机制控制电力质量和稳定性，以满足电网要求。　　监测和诊断功能：光伏逆变器可提供对光伏发电系统运行状态的监测和诊断功能。它可以实时显示光伏电池板的输出功率、电压和电流等参数，以便工程师进行故障排除和维护。　　光伏逆变器主要应用于太阳能发电系统。　　3. 储能逆变器与光伏逆变器的区别　　储能逆变器和光伏逆变器之间存在以下几个显著区别：　　能量来源：储能逆变器主要从电池等能量储存设备中获取能量，将其转换为交流电供电网或负载使用。而光伏逆变器则是利用光伏电池板产生的直流电能，将其转换为交流电能供电。　　功能特点：储能逆变器具有双向能量转换功能，可以实现能量的存储和释放。它还具备储能管理和智能控制功能，以优化能量的充放电过程。光伏逆变器则主要关注最大功率点跟踪和电力转换效率，以确保从光伏电池板中提取出最大的能量。　　应用领域：储能逆变器广泛应用于储能系统、风能储能系统、电动车充电桩等领域，以满足能量存储和调度的需求。光伏逆变器则主要应用于太阳能发电系统，将太阳能转换为可供电网或负载使用的交流电。　　输入电压和电流：储能逆变器通常需要处理较高的电压和电流，以满足电池等能量储存设备的要求。光伏逆变器则需要适应太阳能发电系统产生的相对较低的电压和电流。　　控制策略：储能逆变器的控制算法主要关注能量的储存和释放管理，以实现最优的能量调度。光伏逆变器的控制策略则主要集中在最大功率点跟踪，确保从光伏电池板中提取最大的电能。　　储能逆变器和光伏逆变器是两种在可再生能源领域中常见的装置。储能逆变器主要用于能量储存系统的控制和管理，具有双向能量转换和智能管理功能。而光伏逆变器主要用于太阳能发电系统，通过最大功率点跟踪技术将光伏电池板产生的直流电转换为交流电，并与电网连接。根据应用需求和能源类型的不同，选择合适的逆变器设备能够充分发挥其功能和性能。
2024-01-25 09:54 阅读量：2299
逆变器的作用是什么 逆变器的工作原理
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　　一、逆变器的起源　　1800 年代末，美国电气先驱托马斯·爱迪生 (Thomas Edison，1847-1931) 竭尽全力证明直流电 (DC) 是比交流电 (AC) 更好的供电方式，交流电是一种由他的主要竞争对手尼古拉·特斯拉(1856-1943)。爱迪生尝试了各种不正当的方式来让人们相信交流电太危险了，从电死大象到(相当狡猾地)支持在电椅上使用交流电来执行死刑。即便如此，特斯拉的系统还是赢得了胜利，从那时起，世界基本上就靠交流电运行了。　　唯一的问题是，尽管我们的许多电器都设计为使用交流电，但小型发电机通常会产生直流电。这意味着，如果在移动房屋中使用直流汽车电池来运行诸如交流供电小工具之类的设备，就需要一个能够将直流电转换为交流电的设备，即所谓的逆变器。　　二、直流电和交流电有什么区别?　　当老师解释电的基本概念(即电子流)时，他们通常谈论的是直流电 (DC)。我们都了解，电子的工作方式有点像一排蚂蚁，沿着电能包行进，就像蚂蚁搬运树叶一样。拿手电筒这样的小电器举例，手电筒中有一个连接电池、灯和开关的电路(不间断的电气回路)，电能从电池传输到灯，直到电池的所有能量都耗尽。　　在大型家用电器中，电力的工作方式有所不同。来自墙壁插座的电源基于 交流电 (AC)，电力每秒切换方向约 50-60 次(换句话说，频率为 50-60 Hz)。当交流电不断改变其去向时，很难理解它是如何提供能量的!如果从墙壁插座中发出的电子沿着电缆到达几毫米，然后必须反转方向并再次返回，它们如何到达桌子上的灯以使其点亮?　　答案其实很简单。想象一下在灯和充满电子的墙壁之间运行的电缆。当你打开开关时，填充电缆的所有电子都会在灯丝中来回振动，这种快速的移动将电能转化为热量，使灯泡发光。电子不一定必须绕圈运行才能传输能量：在交流电中，它们只是“原地运行”。　　动画：直流电和交流电有什么区别?　　假设对一个房间进行吸尘，直流电好比从一侧到另一侧沿直线工作;交流电就像原地来回工作。两者都完成了工作，方式略有不同!　　三、什么是逆变器?　　特斯拉(以及他的商业伙伴、西屋电气公司老板乔治·威斯汀豪斯)的遗产之一是，我们家中的大多数电器都是专门为使用交流电源而设计的。需要直流电但必须从交流电源插座获取电力的设备需要一个称为整流器的额外设备，以将交流电转换为直流电。　　逆变器则执行相反的工作，并且很容易理解其工作原理的本质。假设手电筒中有一个电池，并且开关闭合，因此直流电在电路中流动，并且始终以相同的方向流动，就像赛道上的赛车一样。如果取出电池并将其翻转过来会怎么样?假设它以另一种方式安装，它几乎肯定仍然会为手电筒供电，并且看不出所获得的光有任何差异，但电流实际上会以相反的方向流动。假设一个人的手快如闪电，并且足够灵巧，能够每秒翻转电池 50-60 次，这个人就成为一种机械逆变器，将电池的直流电转变为频率为50-60 赫兹的交流电。　　典型的电力逆变器　　当然，我们在电器商店购买的那种逆变器并不是这样工作的，尽管有些确实是机械的：它们使用高速打开和关闭的电磁开关来反转电流方向。像这样的逆变器通常会产生所谓的方波输出：电流要么单向流动，要么反向流动，或者立即在两种状态之间切换：　　对于某些种类的电气设备来说，这种电源的突然反转冲击很大。在正常的交流电源中，电流以正弦波模式逐渐从一个方向交换到另一个方向，如下所示：　　电子逆变器可用于从直流输入产生这种平滑变化的交流输出。它们用电感器和电容器来使输出电流，比一般的逆变器所获得的突然的、开/关的方波输出更加缓慢地上升和下降。　　逆变器还可以与变压器一起使用，将一定的直流输入电压转变为完全不同的交流输出电压(更高或更低)，但输出功率必须始终小于输入功率：根据能量守恒定律，逆变器变压器发出的功率不能超过其吸收的功率，当电流流经各种电气和电子元件时，一些能量必然会以热量的形式损失掉。在实践中，逆变器的效率通常超过 90%。　　一系列可与可再生能源发电设备(例如太阳能电池和微型风力涡轮机)一起使用的逆变器。　　四、逆变器的工作原理　　想象一下，你是一块直流电池，有人拍拍你的肩膀，要求你生产交流电。你会怎么做?如果你产生的所有电流都朝一个方向流出，那么在输出引线上添加一个简单的开关怎么样?非常快速地打开和关闭电流会产生直流脉冲——这至少可以完成一半的工作。为了产生适当的交流电，你需要一个开关，可以让你完全反转电流并每秒执行大约 50-60 次。将自己想象成一块人体电池，每分钟来回交换触点超过 3000 次。这是你需要的一些巧妙的手指操作!　　从本质上讲，老式机械逆变器可以归结为连接到电力变压器的开关单元。它们组成了一个电磁设备，可以使用两个线圈(称为初级和次级)缠绕将低压交流电变为高压交流电，反之亦然围绕一个共同的铁芯。在机械逆变器中，电动机或其他类型的自动开关机构只需反转触点即可在初级线圈中来回翻转输入的直流电，并在次级线圈中产生交流电，因此两者并没有太大不同。该开关装置的工作原理有点像 电动门铃中的开关装置，连接电源后，它会磁化开关，将其拉开并短暂关闭。弹簧将开关拉回原位，再次将其打开并一遍又一遍地重复该过程。　　动画：机电逆变器的基本概念。　　直流电通过具有十字交叉连接的旋转板(红色和蓝色)流入环形变压器(棕色甜甜圈)的初级绕组(左侧的粉红色锯齿形电线)。当板旋转时，它会反复切换与初级绕组的连接，因此变压器接收交流电而不是直流电作为其输入。这是一个升压变压器，其次级绕组(黄色之字形，右侧)比初级绕组更多，因此它将较小的交流输入电压升压为较大的交流输出。磁盘旋转的速度决定了交流输出的频率。大多数逆变器的工作原理并非如此。这只是说明了这个概念。以这种方式设置的逆变器将产生非常粗糙的方波输出。
2023-12-07 09:14 阅读量：1523
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