מה התפקיד של הממירים הפוטו -וולטאיים? תפקיד המהפך במערכת ייצור חשמל פוטו -וולטאי

העיקרון של ייצור חשמל פוטו -וולטאי סולארי הוא טכנולוגיה הממירה ישירות אנרגיית אור לאנרגיה חשמלית על ידי שימוש בהשפעה הפוטו -וולטאית של ממשק המוליכים למחצה. מרכיב המפתח בטכנולוגיה זו הוא התא הסולארי. התאים הסולאריים נארזים ומוגנים בסדרה ליצירת מודול תאי סולארי שטח גדול ואז בשילוב עם בקר כוח וכדומה ליצירת מכשיר לייצור חשמל פוטו -וולטאי. התהליך כולו נקרא מערכת לייצור חשמל פוטו -וולטאי. מערכת ייצור החשמל הפוטו -וולטאי מורכבת ממערכי תאים סולאריים, חבילות סוללות, בקרי טעינה ופריקה, ממירים פוטו -וולטאיים סולאריים, תיבות קומבינר וציוד אחר.

מדוע להשתמש במהפך במערכת ייצור חשמל פוטו -וולטאי סולארי?

מהפך הוא מכשיר שממיר זרם ישיר לזרם לסירוגין. תאים סולאריים יפיקו כוח DC באור שמש, וכוח ה- DC המאוחסן בסוללה הוא גם כוח DC. עם זאת, למערכת אספקת החשמל של DC יש מגבלות נהדרות. לא ניתן להפעיל עומסי AC כמו מנורות פלורסנט, טלוויזיות, מקררים ומאווררים חשמליים בחיי היומיום על ידי DC Power. כדי שייצור כוח פוטו -וולטאי ישמש באופן נרחב בחיי היומיום שלנו, הם הכרחיים ממירים שיכולים להמיר זרם ישיר לזרם לסירוגין.

כחלק חשוב מייצור הכוח הפוטו -וולטאי, המהפך הפוטו -וולטאי משמש בעיקר להמרת הזרם הישיר שנוצר על ידי מודולים פוטו -וולטאיים לזרם מתחלף. למהפך לא רק יש את הפונקציה של המרת DC-AC, אלא יש גם את הפונקציה של מקסום הביצועים של התא הסולארי ואת הפונקציה של הגנת תקלות המערכת. להלן מבוא קצר לתפקידי הפעולה והכיבוי האוטומטיים של המהפך הפוטו -וולטאי ופונקציית בקרת מעקב הכוח המרבית.

1. פונקציית בקרת מעקב אחר חשמל מקסימום

הפלט של מודול התא הסולארי משתנה בעוצמת קרינת השמש והטמפרטורה של מודול התא הסולארי עצמו (טמפרטורת השבב). בנוסף, מכיוון שלמודול התא הסולארי הוא המאפיין כי המתח פוחת ככל שהזרם גדל, יש נקודת הפעלה אופטימלית בה ניתן להשיג את ההספק המרבי. עוצמת קרינת השמש משתנה, וברור שנקודת העבודה האופטימלית משתנה גם היא. יחסית לשינויים אלה, נקודת ההפעלה של מודול התא הסולארי נמצאת תמיד בנקודת ההספק המרבית, והמערכת תמיד משיגה את תפוקת ההספק המרבית ממודול התא הסולארי. בקרה זו היא בקרת מעקב החשמל המרבית. התכונה הגדולה ביותר של הממירים למערכות כוח סולאריות היא שהם כוללים את הפונקציה של מעקב מקסימאלי של נקודת חשמל (MPPT).

2. פונקציית הפעלה ועצירה אוטומטית

לאחר הזריחה בבוקר, עוצמת קרינת השמש עולה בהדרגה, וגם תפוקת התא הסולארי עולה. כאשר מושג כוח הפלט הנדרש על ידי המהפך, המהפך מתחיל לפעול אוטומטית. לאחר הכניסה לפעולה, המהפך יפקח על תפוקת מודול התא הסולארי כל הזמן. כל עוד כוח הפלט של מודול התא הסולארי גדול מכוח הפלט הנדרש כדי שהמהפך יעבוד, המהפך ימשיך לרוץ; זה ייפסק עד השקיעה, גם אם הוא מעונן וגשום. המהפך יכול גם לפעול. כאשר הפלט של מודול התא הסולארי הופך להיות קטן יותר ופלט המהפך קרוב ל 0, המהפך יהווה מצב המתנה.

בנוסף לשתי הפונקציות שתוארו לעיל, למהפך הפוטו-וולטאי יש גם את הפונקציה של מניעת פעולה עצמאית (עבור מערכת המחוברת לרשת), פונקציית התאמת מתח אוטומטית (עבור מערכת המחוברת לרשת), פונקציית איתור DC (עבור מערכת המחוברת לרשת) , ופונקציית זיהוי הארקה של DC (למערכות המחוברות לרשת) ופונקציות אחרות. במערכת ייצור הסולארי, היעילות של המהפך היא גורם חשוב שקובע את יכולת התא הסולארי ואת קיבולת הסוללה.