基于TMS320F2802的實施并網微型太陽能逆變器設計
另一種應用是在所有串分支把PV板串聯以實現能量轉換。使用一個MPPT模塊,用于獲得PV板的最大電能。這種拓撲被稱作“串型逆變器”,如圖5(b)所示;它的主要特點是:
1到10kw,典型的住宅型應用。
每個串分支都有其自己的逆變器,用于實現更佳的MPPT。
各串可以有不同的方向。
三相逆變器,用于5km以上輸出功率。
盡管這種串型逆變器可以獲得更的電能收集效率,但是當一個串聯PV板被陰影遮擋時,該串分支的電能收集也隨之下降,如圖6(a)所示。如果放置一個MPPT模塊來收集所有PV板的電能,則可解決這個問題。這種拓撲被稱作“微型逆變器”,如圖7所示。
圖 6 陰影對電能收集的影響情況
圖 7 微型逆變器拓撲
很明顯,就微型逆變器而言,“分布式MPPT”架構增加了每PV板成本;但是,通過回收下列效率損失可將效率提高5%到25%:
PV板錯配損耗(3%到5%)
部分陰影損耗(5%到25%)
簡單的系統(tǒng)設計,更寬松的故障容限(0%到15%)
次優(yōu)MPPT損耗(3%到10%)
另外,增加安全性和建筑面積(屋頂)利用
因此,如果我們選擇微型逆變器拓撲,則會犧牲轉換器效率,但是會讓電能收集變得更高效。
2 硬件設計
2.1 系統(tǒng)結構圖
在我們的太陽能逆變器解決方案中,我們選擇交叉反激加SCR全橋的拓撲,用于工業(yè)頻率逆變。所有控制僅為一個MCU(2802x),另外還有一個RS485或者PLC接口,用于通信。圖8顯示了這種微型太陽能逆變器的結構圖。具體規(guī)范,請參見《附件A》。
這種拓撲具有如下特點:
簡單的系統(tǒng)結構
高效率,低成本
完全隔離,高可靠性
無法實現反應式功率補償
圖 8 微型太陽能逆變器系統(tǒng)結構圖
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