一台固德威三相15kW并网逆变器,首先看下外观。
机器技术参数表
常规的参数我们不在解释了,我们就说几个跟系统设计直接的参数。
最大直流功率:19500W
这就意味着,在电压允许的条件下,该逆变器虽然只有15kW的交流输出,但是可以接入19.5kWp的组件。
逆变器直流电压范围:180-1000V
MPPT电压:200-850V
200V意味着什么?典型60片组件的开路电压为37V,180V启动电压意味着单回路只要6块组件,就可以配置,这个比较适合薄膜组件以及方阵多的系统设置。同时,按照典型的20片组件设置,200V启动电压意味着逆变器有更早的启动时间和更晚的关机时间。这个参数通常也决定逆变器的技术水平。早期这个参数都是在350V左右。
好了,下面主要看一下开机里面的电路结构。
机箱内部的防水处理,这部分机箱外壳因为是钣金弯过来的,所以为了防止可能的开裂和损伤,也打上了上了防水胶确保万无一失。
45度的接线端子设计,保证线缆不会在狭小的空间内变形产生局部损伤。
主控板和电源板的连接是通过焊接排针连接的,稳固可靠。
逆变器内部的线缆标识和走线清晰,约束可靠。相信经得起时间的考验。
拆开上盖后的整体结构。
1 直流滤波器
2 辅助电源系统
3 驱动电路和IGBT(在电路板下面看不到)
4、5 交流滤波输出电路
6 显示屏和控制电路(在显示屏下方)
我们拆开了机器以后,发现了在交流侧有一个风扇。
风扇使用的是三洋SANACE风扇,大家不要小看这颗风扇,这颗风扇国产基本没有!!全是靠进口,因为他需要超低功耗,噪音低,寿命超长(180000小时)的特点。价格也要一百多。之前一直有人说风扇会降低寿命,没错,但是在机壳内的风扇没有粉尘和氧化污染,寿命确实可以达到整个光伏系统的寿命。
核心部件,电容。
整个逆变器的核心电力电子部件主要有 电容、变压器、电感、IGBT(开关管)、主控芯片。
我们看到,直流侧DCLINK上使用的是四颗松下薄膜电容。
薄膜电容是什么,其实主要区别于电解电容。
电解电容
早些年,低档电力电子产品和逆变器使用的基本都是电解电容。而随着产品和技术的更新,越来越多的逆变器和高级电力电子产品都是用了薄膜电容。
具体的构造我们不再陈述,主要说一下二者区别
寿命:电解电容一般会有寿命的参数,而薄膜电容就没有寿命的说法,可长达几十年。
容值:电解电容的容值可做得很大,高压高容值。而相对薄膜电容容值较小,如你需用到较大容值,薄膜电容是搞不定的。
尺寸:如同规格参数而言,薄膜电容的尺寸要比电解电容的尺寸大。
极性:电解电容有分正负极,而薄膜电容却没有分,为无极性电容。
所以在引线上就能分出,电解电容的引线一高一低,薄膜电容的引线为一样长短。
精度:电解电容一般是20%,薄膜电容一般是10%及5%。
价格:薄膜电容贵很多,具体数据暂无。
我们从整个全局图可以看出,本台逆变器功率电容使用的均为薄膜电容,薄膜电容寿命可以长达几十年,因此,逆变器寿命和光伏系统寿命还是预期一致的。
传感器
逆变器中最核心的传感器是这几颗电流霍尔传感器。
这颗传感器使用的是瑞士LEM品牌,也是世界传感器的高端产品(都是进口的)。精度0.6%。
逆变器的大脑,采用了一颗由美国德州仪器出品的高性能DSP芯片,仔细查看后,该芯片是TMS320F28335。
处理能力
TMS320F28335型数字信号处理器TI公司的一款TMS320C28X系列浮点DSP控制器。与以往的定点DSP相比,该器件的精度高,成本低, 功耗小,性能高,外设集成度高,数据以及程序存储量大,A/D转换更精确快速等。
TMS320F28335具有150MHz的高速处理能力,具备32位浮 点处理单元,6个DMA通道支持ADC、McBSP和 EMIF,有多达18路的PWM输出,其中有6路为TI特有的更高精度的PWM输出 (HRPWM),12位16通道ADC。得益于其浮点运算单元,用户可快速编写控制算法而无需在处理小数操作上耗费过多的时间和精力,与前代DSP相比,平均性能提高50%,并与定点C28x控制器软件兼容,从而简化软件开发, 缩短开发周期,降低开发成本。
优点
F2833X在保持150MHz时钟速率不变的情况下,新型F2833X浮点控制器与TI前代领先数字信号控制器相比,性能平均提高50%。与作用相当的32位定点技术相比,快速傅立叶转换(FFT)等复杂计算算法采用新技术后性能提升了一倍之多。
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