用微型逆變器優(yōu)化太陽能光伏系統(tǒng)，最佳的轉(zhuǎn)換效率

　　至于太陽能光伏系統(tǒng)的效率和可靠性的優(yōu)化，一種相當(dāng)新的方法是使用微型逆變器，其將連接到每個(gè)太陽能電池板。為每個(gè)太陽能電池板配備獨(dú)立的微型逆變器，可以使系統(tǒng)適應(yīng)不斷變化的負(fù)載和天氣條件，從而為單個(gè)電池板和整個(gè)系統(tǒng)提供最佳的轉(zhuǎn)換效率。

　　用微型逆變器優(yōu)化太陽能光伏系統(tǒng)

　　微型逆變器架構(gòu)還可以簡化布線，這意味著安裝成本更低。通過提高消費(fèi)者太陽能發(fā)電系統(tǒng)的效率，該系統(tǒng)收回太陽能技術(shù)初始投資所需的時(shí)間將會(huì)縮短。

　　太陽能發(fā)電系統(tǒng)的一個(gè)關(guān)鍵電子元件是功率變換器。在商業(yè)應(yīng)用中，這些組件連接到光伏(PV)面板、存儲(chǔ)電能的電池以及本地配電系統(tǒng)或公用電網(wǎng)。下圖顯示了一個(gè)典型的太陽能逆變器。它將光伏陣列輸出的極低DC電壓轉(zhuǎn)換成多種電壓，如電池DC電壓、交流線電壓和配電網(wǎng)電壓。

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　　與整個(gè)系統(tǒng)使用太陽能逆變器相比，系統(tǒng)中的每個(gè)太陽能電池板都配備了微型逆變器，這將再次提高整個(gè)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換效率。微型逆變器拓?fù)涞闹饕獌?yōu)點(diǎn)是，即使其中一個(gè)逆變器發(fā)生故障，仍可進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換。

　　使用的其他好處微型逆變器包括使用高分辨率PWM來調(diào)整每個(gè)太陽能電池板的轉(zhuǎn)換參數(shù)的能力。由于云和陰影會(huì)改變每個(gè)面板的輸出，因此為每個(gè)面板配備獨(dú)特的微型逆變器可以使系統(tǒng)適應(yīng)不斷變化的負(fù)載條件。這為每個(gè)面板和整個(gè)系統(tǒng)提供了最佳的轉(zhuǎn)換效率。

　　例如，大型太陽能光伏發(fā)電廠受益于面板之間的通信，有助于保持負(fù)載平衡，并允許系統(tǒng)管理員提前計(jì)劃有多少能源可用以及如何利用這些能源。請(qǐng)注意，MCU必須集成片內(nèi)通信外設(shè)(CAN、SPI、UART等)。)以簡化與太陽能電池陣列中其他微型逆變器的接口。

　　在許多應(yīng)用中，微型逆變器拓?fù)涞氖褂每梢燥@著提高系統(tǒng)的整體效率。

　　應(yīng)用分析

　　在小型應(yīng)用中，每個(gè)太陽能電池板可能面臨基本相同的光照、溫度和陰影條件。因此，微型逆變器在提高效率方面的作用有限。

　　為了使每個(gè)太陽能電池板工作在不同的電壓下以獲得最高的能量效率，需要使用DC/DC轉(zhuǎn)換器，使每個(gè)電池板的輸出電壓與儲(chǔ)能電池的工作電壓統(tǒng)一。為了盡可能降低制造成本，可以將DC/DC轉(zhuǎn)換器和逆變器設(shè)計(jì)到一個(gè)模塊中。此外，用于本地電力線或連接到配電網(wǎng)的DC/交流轉(zhuǎn)換器也可以集成到模塊中。

　　太陽能電池板必須相互通信，這增加了布線和復(fù)雜性。這是關(guān)于是否在模塊中包括逆變器、DC/DC轉(zhuǎn)換器和太陽能電池板的另一個(gè)爭論點(diǎn)。

　　每個(gè)微型逆變器的MCU必須仍然具有足夠的容量來運(yùn)行多種MPPT算法，以適應(yīng)不同的操作環(huán)境。

　　除了滿足微型逆變器本身的要求，所使用的MCU還必須處理整個(gè)系統(tǒng)的大部分要求，包括交流/DC轉(zhuǎn)換、DC/DC轉(zhuǎn)換和面板間通信。這可以減少由于使用多個(gè)MCU而導(dǎo)致的成本增加。

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