Автономные инверторы являются важным компонентом солнечных фотоэлектрических систем производства электроэнергии. Они преобразуют энергию постоянного тока, хранящуюся в батареях, в мощность переменного тока для удовлетворения потребностей дома или предприятия в электроэнергии. Принцип автономного инвертора основан на технологии силовой электроники и теории управления и в основном включает в себя следующие части:
1. Входная цепь
Входная цепь — это первая часть автономного инвертора, которая подключает питание постоянного тока от аккумулятора к инвертору. Входная цепь обычно включает в себя антиреверсивный диод и переключатель постоянного тока для предотвращения обратного течения тока и защиты инвертора.
2. Схема повышения напряжения постоянного тока
Поскольку напряжение постоянного тока батареи низкое и не может удовлетворить требования инвертора, для повышения напряжения необходима схема повышения напряжения постоянного тока. В схемах повышения напряжения постоянного тока обычно используются схемы повышения напряжения для регулировки выходного напряжения путем управления временем включения-выключения переключающей лампы.
3. Инверторная схема
Схема инвертора является основной частью автономного инвертора и преобразует мощность постоянного тока в мощность переменного тока. В схеме инвертора обычно используется мостовая схема инвертора, состоящая из четырех переключающих ламп и выходного конденсатора. Когда трубка переключателя включается и выключается в соответствии с определенными правилами, на выходном конденсаторе будут генерироваться переменное напряжение и ток.
4. Схема выходного фильтра
Схема выходного фильтра может фильтровать выходной переменный ток инвертора, чтобы уменьшить влияние гармоник и шума. В схеме выходного фильтра обычно используется LC-фильтр, состоящий из катушки индуктивности и конденсатора. Регулируя номиналы катушки индуктивности и конденсатора, можно уменьшить гармоники и шум выходного напряжения и тока.
5. Схема управления
Схема управления является ключевой частью автономного инвертора. В соответствии с изменениями таких параметров, как входное напряжение, выходное напряжение и ток, он автоматически регулирует время включения-выключения переключающей трубки для достижения стабильного выходного напряжения и тока. Схема управления обычно использует алгоритм ПИД-регулирования для регулировки времени включения переключающей трубки путем сравнения отклонения между фактическим значением и заданным значением.
Принцип работы автономного инвертора основан на пяти вышеуказанных частях: он преобразует мощность постоянного тока батареи в мощность переменного тока и поддерживает стабильное выходное напряжение и ток для удовлетворения энергетических потребностей домов или предприятий. Благодаря постоянному развитию технологий эффективность и надежность автономных инверторов также постоянно улучшаются, что обеспечивает мощную поддержку широкому применению систем производства солнечной фотоэлектрической энергии.