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基于电撒播感器的太阳能装配设计

宣布时间:2011年08月22日 19:08    宣布者:Liming
要害词: 电撒播感器 , 太阳能 , 装配
当太阳能电池板所发生的电能反映回电网时(一个“电网毗连”系统),可以接纳两种毗连要领:
将太阳能电池组件与逆变器毗连,经变压器(图1)接入电网,或许将逆变器直接与电网毗连,防止应用变压器(无变压器系统)(图2)。

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图 1

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图 2
另外一个处置赏罚赏罚妄图是不将电能送进电网,而是对用于自动化装配加电的电池阻拦充电。这就是“离网”。关于偏僻有数有数修建的应用,如开采沉陷、澳年夜利亚或加拿年夜或第三天下国家墟落内的偏僻有数有数沉陷,和路标和地下光等。
现在,市场上可供应处置赏罚赏罚从500W到10KW功率的太阳能逆变器,和高达500KW才干的装配也有能够,例如年夜型体育馆地下停车场的一连照明。系统应用寿命能够长达20年。两种类型的系统(有变压器和无变压器)都可供应一个单相输入(用于较小功率系统)或三相输入(用于年夜功率系统),这取决于目的电网和电力装配。
凭证系统设计目的不合(网罗尺寸、重量、稳固性、与电网的电气划分、价钱、效力和损掉落),现在年夜多应用两种或三种不合的逆变器。为了赞助前进效力和掩护系统,对一切类型太阳能逆变器内的电流阻拦丈量很主要。
由于无变压器设计中不会发生变压器损掉落,是以是最有用的类型。在这类装备中,有时在光伏(PV)方阵和逆变器(DC/AC)之间应用一台升压转换器来将组件的电压转换成逆变器的输入电压。
通常在恰幸亏PV 方阵后应用最年夜功率点跟踪(MPPT)组件来确保方阵使命在其最年夜功率运转水平。经由历程应用用于跟踪功效的电流和电压传感器,应用一种特殊软件算法和公用电子元件一起来控制电池板(电池)的使命点。浅易来讲,一台电撒播感器可用于丈量单相输入(供到电网的电流),而此外一台传感器可用于丈量输入直流电流(10-25A)。在三相输入的情形下,两台传感器可用于丈量三相输入的交流电流。接入电网的DC/AC逆变器是一台将直流旌旗暗记转换为正弦波的全桥逆变器。
流入电网的逆变器输入电流(15-50ARMS)由一台传感器阻拦丈量,以便反映回至控制器阻拦脉宽调制(PWM)正弦波控制。控制看主要基于供有+5V电压并与电子控制系统其他有源元件共享基准电压的微处置赏罚赏罚器或DSP(数字旌旗暗记处置赏罚赏罚器)。LEM公司的HMS电撒播感器经由历程一个+5V电源来运转。其外部基准电压(2.5V)由一个伶仃的端子供应,允许经由历程DSP或微处置赏罚赏罚器轻松应用传感器。然则,传感器还能吸收来自这些类似DSP的外部基准电压(2V到2.8V之间),传感器从这些DSP上取得其自己基准电压。控制系统一切电子元件之间的这类共生使得一切应用效力更高(弱点盘算中的基准漂移扫除)。HMS电撒播感器异常合适太阳能逆变器所须要的一切电流丈量。
电撒播感器可用于峰值电流检测,用于真实值与设定点的较量。逆变器还在控制输入频率的系统中应用电撒播感器。现实上,岂论频率甚么时间移出预选规模,逆变器都邑阻拦运转一会儿(短于两秒)。
由于在电网上(交流侧)须要不克不及超出的低直流值,是以偏移和温度漂移必须尽能够最好。对电网毗连的此外一个请求是不克不及将直流电流供进电网。由传感器偏移或IGBT通讯发生的直流电流能够会惹起群集费事。该电流能够会使变压器发生饱和,这样会使群集发生更多损掉落和更多谐波。关于无变压器装备,这不是个年夜效果。
虽然列国都有自己各自不合的吸收值,然则合营请求都是标称输入电流的0.5%或1%,或许在一些国家是一个限制值(英国为20mA,德国和比荷卢三国关税同盟为1A,日本为100mA,中国和美国为50mA)。假定直流电流年夜于这个限制值,则必须将系统与电网断开。关于能否须要丈量直流电流或只是检测临界值,现在还没有清晰的界定。
在未来的太阳能设计中,该电流能够会予以赔偿。直流元件会经由历程丈量交流电流的匀称值来盘算;这代表直流元件。是以,逆变器控制环路中所应用的电撒播感器直流偏移应当尽能够的低。而且,应防止由于逆变器IGBT切换延迟而发生的直流偏移或使其尽能够的小。该直流偏移可招致群集分配变压器发生饱和。为了减小这个直流偏移,正在开发新的逆变器拓扑手艺。
HMS电撒播感器形状尺寸仅仅为16 (长) x 13.5(宽) x 12(高)mm

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而且,当印刷电路板上用于电流丈量的空间很主要时,理想情形是将低级导体阻拦集成。将这些模块直接外面贴装到印刷电路板上,从而降低制形资源,同时也防止混淆种种焊接工艺。除形状尺寸小以外,HMS设计还完成了8mm泄电和间隙距离。经由历程一个600 CTI对其塑料管壳阻拦积累,使得HMS具有高隔离性能(测试隔离电压:4.3 kVRMS/50 Hz/1分钟)。
可供应涵盖标称交流、直流、脉冲和混淆隔离电流丈量的四种尺度模块,这些模块可在宽至± 3 x IPN的丈量规模内丈量高达50kHz的5、10、15或20 ARMS电流。四种模块的机械设计完全类似,是以这些模块可用于丈量一切事实产物规模的电流。增益和偏移为结实值并阻拦了设定,是以,在lpn,输入电压即是输入或输入基准电压± 0.625 V。
设计与开环霍尔效应手艺合营应用的希奇LEM ASIC曾经用于刷新性能。除与传统聚会手艺相比更宽的使命温度规模(-40到+85°C)以外,这些性能刷新还网罗更好的偏移和增益漂移和线性度。
传感器标有CE标识,切合EN 50178尺度。
这些传感器可用于诸如电力逆变器(太阳能、风力等)等工业场所和家用电器、变速驱动器、UPS、开关电源(SMPS)和空调,使这些装配的效力更高。
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btma 揭晓于 2011-8-23 02:44:45
较量质朴,有参考性。
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