▲古瑞瓦特離網(wǎng)逆變器系列

 

    修正波與正弦波

 

    逆變器輸出波形主要分兩類，一類是正弦波，另一類是修正波。修正弦波逆變器，采用PWM脈寬調(diào)制方式生成修正波輸出，由于存在20%左右的諧波失真，不能帶空調(diào)等感性負(fù)載，但可以帶電燈等阻性負(fù)載。修正弦波逆變器采用非隔離耦合電路，器件簡單，效率高。純正弦波逆變器采用隔離耦合電路設(shè)計(jì)，電路較復(fù)雜，成本較高，可以連接任何常見的電器設(shè)備(包括電視機(jī)、液晶顯示器等，特別是冰箱等感性負(fù)載)而沒有干擾。

    工頻隔離和高頻隔離

 

    純正弦波離網(wǎng)逆變器的輸入端和輸出端有電氣隔離，按照電氣結(jié)構(gòu)分為高頻隔離和工頻隔離，高頻隔離變壓器放在直流升壓端，采用的方案是先把直流電逆變器高頻率的交流電，通過高頻變壓器升壓，然后整流為直流電，最后又逆變?yōu)楣ゎl交流電，高頻逆變器采用的是體積小，重量輕的高頻磁芯材料，可以降低逆變器的重量，減少逆變器的體積，提高逆變器的效率，但電路較為復(fù)雜。工頻隔離變壓器放在交流端出端，逆變器電路較簡單，抗沖擊能力較強(qiáng)，但體積較大，重量比較重。

 

    離網(wǎng)系統(tǒng)由于多了一個(gè)蓄電池，因此必須要配置控制器，用于組件給蓄電池充電，控制器和逆變器分開，做成兩個(gè)設(shè)備，就是分體式。把控制器和逆變器集成在一起，就是一體式，也稱為控制逆變一體式。分體式系統(tǒng)，控制器和逆變器可以分別選型，但接線比較復(fù)雜，適應(yīng)于組件和逆變器功率相差比較大的系統(tǒng)，以及系統(tǒng)功率很大的系統(tǒng)?？刂颇孀円惑w式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，用戶接線方便，適應(yīng)于組件和逆變器功率相差比較小的系統(tǒng)。

    離網(wǎng)逆變器的重要技術(shù)參數(shù)

 

    在選擇離網(wǎng)逆變器時(shí)，除了注意逆變器的輸出波形，隔離類型外，還有幾個(gè)技術(shù)參數(shù)也非常重要，如系統(tǒng)電壓、輸出功率、峰值功率、轉(zhuǎn)換效率、切換時(shí)間等等，這些參數(shù)的選擇對負(fù)載的用電需求影響較大。

 

    1)系統(tǒng)電壓：就是蓄電池組的電壓，離網(wǎng)逆變器的輸入電壓和控制器的輸出電壓是一致的，在設(shè)計(jì)選型時(shí)，要注意和控制器保持一致。

 

    2)輸出功率：離網(wǎng)逆變器的輸出功率表述有兩種，一種是視在功率表示法，單位是VA，這是參考UPS標(biāo)記，實(shí)際輸出有功功率還需乘以功率因素，如500VA的離網(wǎng)逆變器，功率因素是0.8，實(shí)際輸出有功功率就是400W，也就是說能帶動(dòng)400W的阻性負(fù)載，如電燈，電磁爐等;第二種是有功功率表示法，單位是W，如5000W離網(wǎng)逆變器，實(shí)際輸出有功功率就是5000W。

 

    3)峰值功率：在光伏離網(wǎng)系統(tǒng)中，組件、蓄電池、逆變器、負(fù)載構(gòu)成電氣系統(tǒng)，逆變器的輸出功率，是由負(fù)載決定的，有些感性負(fù)載，如空調(diào)、水泵等，里面的電動(dòng)機(jī)，啟動(dòng)功率是額定功率的3-5倍，所以離網(wǎng)逆變器對過載有特別要求。峰值功率就是離網(wǎng)逆變器的過載能力。

 

    逆變器給負(fù)載提供啟動(dòng)能量，一部分來自于蓄電池或者光伏組件，超出的部分由逆變器內(nèi)部的儲能元件—電容和電感來提供。電容和電感都是一種儲能元件，不同的是電容是以電場的形式儲存電能，電容的容量越大，儲存的電量越多。而電感則是以磁場的形式存儲能量，電感器磁芯的磁導(dǎo)率越大，電感量也越大，則能夠儲存的能量也越多。

 

    4)轉(zhuǎn)換效率：離網(wǎng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換效率包括兩方面，一是機(jī)器本身的效率，離網(wǎng)逆變器電路復(fù)雜，要經(jīng)過多級變換，因此整體效率比并網(wǎng)逆變器稍低，一般在80-90%之間，逆變器整機(jī)功率越大效率越高，高頻隔離比工頻隔離效率要高，系統(tǒng)電壓越高效率也越高。二是蓄電池充放電的效率，這個(gè)是蓄電池的類型有關(guān)系，當(dāng)光伏發(fā)電和負(fù)載用電同步時(shí)，光伏可以直接供給負(fù)載使用，不需要經(jīng)過蓄電池轉(zhuǎn)換。

 

    5)切換時(shí)間：離網(wǎng)系統(tǒng)帶負(fù)載，有光伏、蓄電池、市電三種模式，當(dāng)蓄電池能量不足，切換到市電模式時(shí)，存在切換時(shí)間，有的離網(wǎng)逆變器采用電子開關(guān)切換，時(shí)間在10毫秒內(nèi)，臺式電腦不會關(guān)機(jī)，照明燈也不會閃爍。有的離網(wǎng)逆變器采用繼電器切換，時(shí)間可能超過20毫秒，臺式電腦可能會關(guān)機(jī)或者重啟。

 

    總結(jié)

 

    從成本上來說，修正波逆變器最經(jīng)濟(jì)、工頻逆變器最高;從帶載能力來說，工頻逆變器能力最強(qiáng)。所以在選擇逆變器時(shí)，要看使用場合，如果只是簡單的照明應(yīng)用，建議選用修正波逆變器，可以節(jié)省初始成本;如果有空調(diào)、洗衣機(jī)、水泵等含有電機(jī)的感性負(fù)載，建議選用工頻逆變器，帶負(fù)載能力強(qiáng);如果是綜合性負(fù)載，建議選用高頻逆變器，兼顧成本和帶負(fù)載能力。