محول الطاقة الكهروضوئية خارج الشبكة

مقدمة المنتج
محول الطاقة الكهروضوئي خارج الشبكة هو جهاز لتحويل الطاقة يقوم بتعزيز طاقة التيار المستمر المدخلة ثم يحولها إلى طاقة تيار متردد 220 فولت من خلال تقنية تعديل عرض النبضة الجيبية SPWM لجسر العاكس.
مثل محولات الطاقة المتصلة بالشبكة، تتطلب محولات الطاقة الكهروضوئية غير المتصلة بالشبكة كفاءة عالية وموثوقية عالية ونطاق واسع من جهد الإدخال المستمر؛ في أنظمة الطاقة الكهروضوئية متوسطة وكبيرة السعة، يجب أن يكون خرج المحول عبارة عن موجة جيبية ذات تشويه منخفض.

الأداء والميزات
1. يتم استخدام وحدة تحكم دقيقة 16 بت أو معالج دقيق DSP 32 بت للتحكم.
2. وضع التحكم PWM، يحسن الكفاءة بشكل كبير.
3. اعتماد شاشة رقمية أو شاشة LCD لعرض معلمات التشغيل المختلفة، ويمكن ضبط المعلمات ذات الصلة.
4. مخرجات الموجة المربعة، والموجة المعدلة، والموجة الجيبية. مخرجات الموجة الجيبية، معدل تشويه شكل الموجة أقل من 5%.
5. دقة عالية في تثبيت الجهد، تحت الحمل المقنن، تكون دقة الإخراج عمومًا أقل من زائد أو ناقص 3٪.
6. وظيفة بدء التشغيل البطيء لتجنب تأثير التيار العالي على البطارية والحمل.
7. عزل محول التردد العالي، حجم صغير ووزن خفيف.
8. مزود بواجهة اتصال قياسية RS232/485، مما يسهل التحكم عن بعد.
9. يمكن استخدامه في بيئة تقع على ارتفاع يزيد عن 5500 متر فوق مستوى سطح البحر.
10- مزود بحماية من عكس توصيل المدخل، وحماية من انخفاض جهد المدخل، وحماية من زيادة جهد المدخل، وحماية من زيادة جهد المخرج، وحماية من زيادة حمل المخرج، وحماية من قصر الدائرة في المخرج، وحماية من ارتفاع درجة الحرارة، ووظائف حماية أخرى.

المعايير الفنية الهامة لأجهزة العاكس خارج الشبكة
عند اختيار عاكس خارج الشبكة، إلى جانب الاهتمام بشكل موجة الخرج ونوع عزل العاكس، هناك العديد من المعايير الفنية المهمة للغاية، مثل جهد النظام، وطاقة الخرج، وذروة الطاقة، وكفاءة التحويل، ووقت التبديل، وما إلى ذلك. ويؤثر اختيار هذه المعايير بشكل كبير على طلب الحمل على الكهرباء.
1) جهد النظام:
هذا هو جهد حزمة البطارية. جهد دخل العاكس خارج الشبكة وجهد خرج وحدة التحكم متطابقان، لذا عند تصميم واختيار النموذج، احرص على أن يكونا متطابقين مع وحدة التحكم.
2) طاقة الخرج:
يوجد نوعان من تعبيرات قدرة خرج العاكس خارج الشبكة، الأول هو تعبير القدرة الظاهرية، ووحدته هي الفولت أمبير (VA)، وهو علامة مرجعية لأجهزة UPS، ويجب ضرب قدرة الخرج الفعالة الفعلية بمعامل القدرة، على سبيل المثال، عاكس خارج الشبكة بقدرة 500 فولت أمبير، ومعامل القدرة هو 0.8، فإن قدرة الخرج الفعالة الفعلية هي 400 واط، أي أنه يمكنه تشغيل حمل مقاوم بقدرة 400 واط، مثل المصابيح الكهربائية، ومواقد الحث، وما إلى ذلك؛ أما النوع الثاني فهو تعبير القدرة الفعالة، ووحدته هي الواط (W)، على سبيل المثال، عاكس خارج الشبكة بقدرة 5000 واط، فإن قدرة الخرج الفعالة الفعلية هي 5000 واط.
3) ذروة الطاقة:
في نظام الطاقة الشمسية الكهروضوئية خارج الشبكة، تتكون الشبكة الكهربائية من الوحدات والبطاريات والمحولات والأحمال. وتُحدد قدرة خرج المحول بناءً على الحمل، حيث أن بعض الأحمال الحثية، مثل مكيفات الهواء والمضخات وغيرها، تحتوي على محرك داخلي، وتبلغ قدرة بدء التشغيل من 3 إلى 5 أضعاف القدرة المقننة، لذا فإن محول الطاقة خارج الشبكة له متطلبات خاصة للتحمل الزائد. وتُمثل قدرة الذروة قدرة التحمل الزائد لمحول الطاقة خارج الشبكة.
يُزوّد ​​العاكس الحمل بالطاقة اللازمة لبدء التشغيل، جزئيًا من البطارية أو وحدة الطاقة الشمسية، بينما يُوفّر الفائض من الطاقة بواسطة مُكوّنات تخزين الطاقة داخل العاكس - المكثفات والمحاثات. تُعدّ كلٌّ من المكثفات والمحاثات مُكوّنات لتخزين الطاقة، لكن الفرق يكمن في أن المكثفات تُخزّن الطاقة الكهربائية على شكل مجال كهربائي، وكلما زادت سعة المكثف، زادت الطاقة التي يُمكنه تخزينها. أما المحاثات، فتُخزّن الطاقة على شكل مجال مغناطيسي. وكلما زادت النفاذية المغناطيسية لقلب المحاثة، زادت قيمة الحث، وبالتالي زادت الطاقة التي يُمكن تخزينها.
4) كفاءة التحويل:
تتضمن كفاءة تحويل الطاقة في الأنظمة غير المتصلة بالشبكة جانبين: أولهما كفاءة الجهاز نفسه، حيث أن دائرة العاكس غير المتصلة بالشبكة معقدة وتخضع لمراحل تحويل متعددة، لذا فإن كفاءتها الإجمالية أقل قليلاً من كفاءة العاكس المتصل بالشبكة، وتتراوح عادةً بين 80 و90%. كلما زادت قدرة العاكس، زادت كفاءته، وزاد عزل الترددات العالية مقارنةً بعزل الترددات المنخفضة، وبالتالي زادت كفاءة جهد النظام. أما الجانب الثاني، فهو كفاءة شحن وتفريغ البطارية، ويرتبط هذا بنوع البطارية المستخدمة. فعند مزامنة توليد الطاقة الكهروضوئية مع طاقة الحمل، يمكن للطاقة الكهروضوئية تزويد الحمل بالطاقة مباشرةً دون الحاجة إلى تحويلها عبر البطارية.
5) وقت التبديل:
في نظام الطاقة المنفصل عن الشبكة الكهربائية المزود بحمل، توجد ثلاثة أوضاع: الطاقة الشمسية الكهروضوئية، والبطارية، والشبكة الكهربائية. عند انخفاض طاقة البطارية، يتحول النظام تلقائيًا إلى وضع الشبكة الكهربائية. يستغرق هذا التحول وقتًا محددًا، حيث تستخدم بعض محولات الطاقة المنفصلة عن الشبكة مفاتيح إلكترونية، لا تتجاوز مدة هذا التحول 10 مللي ثانية، مما يضمن عدم توقف أجهزة الكمبيوتر المكتبية عن العمل وعدم وميض الإضاءة. بينما تستخدم محولات أخرى مرحلات، وقد تتجاوز مدة هذا التحول 20 مللي ثانية، مما قد يؤدي إلى توقف أجهزة الكمبيوتر المكتبية عن العمل أو إعادة تشغيلها.