Penyongsang-Mikro Dengan Panel Suria Untuk Sistem Penyimpanan Tenaga Rumah

Selain penyongsang berpusat dan rentetan, sistem tenaga baharu juga termasuk-penyongsang mikro, yang mudah dipasang dan dikonfigurasikan secara fleksibel. Seperti namanya, penyongsang mikro-mempunyai penggunaan kuasa yang rendah dan oleh itu biasanya disambungkan kepada hanya satu atau beberapa panel solar. Sebagai penyongsang, penyongsang-mikro menukar-kuasa DC voltan rendah daripada panel fotovoltan kepada kuasa AC untuk grid kuasa tempatan. Walaupun voltan panel fotovoltaik biasanya sekitar 50V, voltan grid AC boleh mencecah ratusan volt. Nisbah voltan tinggi-kepada-arus ini menuntut keuntungan penukar yang tinggi. Menggunakan penukar PWM tidak-konvensional dalam keadaan ini akan menghasilkan kitaran tugas tinggi atau rendah untuk suis, mengakibatkan kecekapan penukar rendah dan tekanan ketara pada peranti kuasa. Sememangnya, menggabungkan induktor atau pengubah berganding ke dalam penukar untuk mencapai padanan voltan melalui nisbah lilitan telah menjadi penyelesaian pilihan untuk penyongsang-mikro.

Secara fungsional, penyongsang-mikro mesti menyediakan tiga fungsi: penutupan pantas (RSD), penjejakan titik kuasa maksimum (MPPT) dan penyongsangan. RSD telah dicadangkan pada persidangan NEC pada tahun 2014. Tujuannya adalah untuk memutuskan sambungan panel fotovoltaik dengan cepat dari bas DC sekiranya berlaku kebakaran atau bencana lain, memastikan keselamatan anggota bomba. MPPT terkenal-kepada mereka dalam industri fotovoltaik dan telah diperkenalkan dalam artikel sebelumnya. Walau bagaimanapun, tidak seperti litar MPPT berpusat atau rentetan tradisional, fungsi dalam mikroinverter ini tidak semestinya memerlukan litar rangsangan; litar lain, seperti buck, full-bridge dan flyback, juga boleh digunakan. Ini disebabkan terutamanya oleh kepelbagaian litar hiliran.

Penyongsang-mikro ialah peranti penyongsang kecil yang dipasang terus di belakang satu atau sebilangan kecil panel fotovoltaik, menukar kuasa DC panel kepada grid-kuasa AC yang disambungkan. Kelebihan terasnya terletak pada fungsi MPPT bebasnya (Penjejakan Titik Kuasa Maksimum) untuk setiap panel, memaksimumkan penjanaan kuasa apabila terdapat ketidakpadanan antara panel atau teduhan separa. Ia juga mengehadkan voltan DC sistem kepada tahap yang rendah<60 V, reducing the risk of fire and electric shock.

Dari segi struktur litar, penyongsang-mikro telah berkembang daripada berbilang-peringkat kepada dua-peringkat dan kemudian kepada satu-peringkat [1]. Apabila elektrik dikeluarkan daripada panel fotovoltaik dan disambungkan selari dengan grid AC, semakin sedikit peringkat penukaran, semakin tinggi kecekapan. Penyongsang-berbilang peringkat atau dua-mikro-. Ia terdiri daripada-pentas DC/DC dan{12}}belakang pentas DC/AC. Peringkat hadapan-DC/DC mempunyai MPPT dan fungsi rangsangan, menaikkan voltan kepada voltan bas DC yang diperlukan untuk penyongsangan dan-tahap DC/AC belakang disongsangkan dan disambungkan ke grid.

Dua-penukar mikro peringkat dibahagikan lagi kepada dua jenis: sumber voltan dan sumber arus. Jenis sumber voltan mengawal voltan keluaran pada bahagian AC. Keluaran peringkat DC/DC sebelumnya ialah voltan DC yang stabil. Dengan jenis mikroinverter ini, peringkat DC/AC seterusnya beroperasi pada frekuensi tinggi. Pembolehubah kawalan utama bagi mikroinverter jenis sumber semasa ialah semasa. Output sisi DCnya bukan lagi DC yang stabil, sebaliknya "gelombang bun kukus" dengan komponen AC, seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 4. Litar penukaran kekutuban frekuensi kuasa seterusnya memisahkan gelombang bun kukus ini kepada output positif dan negatif, membentuk grid-gelombang sinus yang disambungkan. Berbanding dengan mikroinverter jenis-voltan, mikroinverter jenis sumber semasa ini menawarkan tekanan voltan peranti yang lebih rendah dan struktur serta kawalan yang lebih ringkas, menjadikannya digunakan secara meluas dalam model mikroinverter arus perdana semasa.

Kedua-dua mikroinverter-sumber dan arus-mempunyai litar DC/AC, tetapi jenis sumber-arus memerlukan-litar frekuensi kuasa, manakala jenis sumber-voltan memerlukan-pensuisan frekuensi tinggi. Litar terbentang mempunyai struktur ringkas, dengan MOSFET beroperasi pada frekuensi kuasa dan kerugian utama ialah kehilangan pengaliran. 600V-950V CoolMOS™ P7 dan juga 1200V IGBT sesuai untuk aplikasi ini. Litar-penuh ialah penyongsang sumber voltan-biasa, dengan satu kaki beroperasi pada frekuensi kuasa dan satu lagi beralih pada frekuensi tinggi untuk mengurangkan harmonik voltan keluaran. Reka bentuk optimum secara semula jadi melibatkan pemilihan MOSFET berbeza untuk dua kaki berdasarkan keadaan operasi, tetapi julat 600V-950V CoolMOS™ P7s juga tersedia. Seperti yang dapat dilihat dari topologi, litar terbentang mempunyai keupayaan pampasan kuasa reaktif yang terhad disebabkan oleh ciri peranti. Litar penyongsang jambatan penuh boleh beroperasi secara dua arah, memberikan keupayaan pampasan kuasa reaktif yang mencukupi, tetapi memerlukan penapis LCL tambahan.