Ефективност на соларните инвертори

Ефективността на слънчевите инвертори се отнася до нарастващия пазар за слънчеви инвертори (фотоволтаични инвертори) поради търсенето на възобновяема енергия. И тези инвертори изискват изключително висока ефективност и надеждност. Силовите вериги, използвани в тези инвертори, бяха изследвани и бяха препоръчани най-добрите избори за превключватели и токоизправители. Общата структура на фотоелектрическия инвертор е показана на фигура 1 и има три различни инвертора, от които да избирате. Слънчевата светлина свети върху соларни модули, свързани последователно, като всеки модул съдържа набор от слънчеви клетки, свързани последователно. Напрежението на постоянен ток (DC), генерирано от слънчевите модули, варира от порядъка на няколкостотин волта, в зависимост от условията на осветление на масива от модули, температурата на батерията и броя на модулите в серия.
Основната функция на този тип инвертор е да преобразува входното постоянно напрежение в стабилна стойност. Тази функция се постига чрез усилващ преобразувател и изисква усилващ превключвател и усилващ диод. В първата структура, след етапа на усилване, има изолиран пълен мостов преобразувател. Функцията на пълния мостов трансформатор е да осигури изолация. Вторият пълен мостов преобразувател на изхода се използва за преобразуване на DC на първия етап на пълен мостов преобразувател в променливотоково напрежение. Неговият изход се филтрира, преди да бъде свързан към мрежата за променлив ток чрез допълнителен двоен контактен релеен превключвател, с цел осигуряване на безопасно изолиране по време на събития на повреда и изолиране от електрическата мрежа през нощта. Втората структура е неизолирана схема. Сред тях променливотоковото променливотоково напрежение се генерира директно от изходното постояннотоково напрежение от етапа на усилване. Третата структура използва новаторска топологична структура на захранващи превключватели и захранващи диоди, интегрирайки функциите за усилване и AC генериране на променлив ток в специална топология. Въпреки че ефективността на преобразуване на слънчевите панели е много ниска, от решаващо значение е ефективността на инвертора да се поддържа възможно най-близо до 100 процента. В Германия модулът от серия от 3kW, инсталиран на покрива, обърнат на юг, се очаква да генерира 2550 kWh електроенергия годишно. Ако ефективността на инвертора се увеличи от 95 процента на 96 процента, могат да се генерират допълнителни 25kWh годишно. Цената за използване на допълнителни соларни модули за генериране на тези 25kWh е еквивалентна на добавяне на инвертор. Тъй като увеличаването на ефективността от 95 процента на 96 процента не удвоява цената на инверторите, инвестирането в по-ефективни инвертори е неизбежен избор. За нововъзникващи дизайни подобряването на ефективността на инвертора с най-рентабилния подход е ключов критерий за проектиране. Надеждността и цената на инверторите са два други критерия за проектиране. По-високата ефективност може да намали температурните колебания по време на цикли на натоварване, като по този начин подобри надеждността. Следователно тези критерии всъщност са взаимосвързани. Използването на модули също подобрява надеждността.