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实现更高效可靠的电子超声波捕鱼器设计
作者: 发布于:2018-3-26 9:18:40 点击量:

捕鱼器价格?大型捕鱼器多少钱?广州捕鱼器公司专业为您提供报价

由于能源需求不断增长,有报告称中国到2010年将成为头号二氧化碳排放国;而化石能源的稀缺,使可再生能源成为全球性话题。因此发展太阳能捕鱼机 技术成为中国节能减排战略中的关键。《电子工程专辑》市场分析报告指出,2008年中国大陆捕鱼机 电池产量已居全球第一,拥有诸如尚德、晶澳、中电捕鱼机 和天合等一批捕鱼机 电池精英生产商。而金融危机同时也给了中国太阳能捕鱼机 产业一个整合与升级的良机。

  当前,太阳能捕鱼机 市场(包括捕鱼机 模块和捕鱼器 )正以每年约30%的年累积速度增长。太阳能捕鱼器 的作用是将随太阳能辐射及光照变化的DC电压转换成为电网兼容的AC输出;而对于广大电子工程师而言,太阳能捕鱼器 是一个值得高度关注的技术领域。因此下文将介绍太阳能捕鱼器 设计所需注意的技术要点、挑战以及相应的解决方法。

  基本设计标准

  基于太阳能捕鱼器 的专用性以及保持设计的高效率,它需要持续监视太阳能电池板阵列的电压和电流,从而了解太阳能电池板阵列的瞬时输出功率。它还需要一个电流控制的反馈环,用于确保太阳能电池板阵列工作在最大输出功率点,以应付多变的高输入。目前,太阳能捕鱼器 已有多种拓扑结构,最常见的是用于单相的半桥、全桥和Heric(Sunways专利)捕鱼器 ,以及用于三相的六脉冲桥和中点钳位(NPC)捕鱼器 ;图1所示是这些捕鱼器 的拓扑图(Microsemi图源)。同时,设计还需遵从安全规范,并在电网发生故障的时候可以快速断开与电网的连接。因此,太阳能捕鱼器 的基本设计标准包括额定电压、容量、效率、电池能效、输出AC电源质量、最大功率点跟踪(MPPT)效能、通信特性和安全性。

 

图1a:半桥逆变。图1b:全桥捕鱼器

 

图1c:Heric捕鱼器

 

图1d:三相桥捕鱼器 。图1e:NPC三级捕鱼器

  额定电压:太阳能捕鱼器 的主要功能是把来自捕鱼机 面板(有时是经过稳压的DC电压)的可变DC电压转换为AC电压以驱动负载或给电网供电。最常用的单相和三相AC电压分别为120V/220V以及208V/380V;而对工业应用来说,480V也很常见。对选定的捕鱼器 拓扑来说,输出AC电压的范围将决定DC母线电压以及每个半导体开关的额定电压。

  容量:它是太阳能捕鱼器 额定功率的另一个说法。该数值在200W(面板集成模块)到数百千瓦之间。容量越大,捕鱼器 的体积越大、价格越高。太阳能捕鱼器 的成本以美元/瓦来衡量。就一个恰到好处的设计而言,确定容量时,必须把浪涌、过载以及连续工作模式等情况考虑在内。

  效率:每个太阳能捕鱼器 都有其对效率(输出功率/输入功率)的要求,例如,一个数千瓦系统的典型效率可达95%。基于太阳能阵列的能量转换效率相对低(约在15%左右)的事实,所以,就以最小的太阳能面板获得最多的输出功率来说,高效捕鱼器 具有非常重要的意义。

  电池能力:在捕鱼器 的DC侧加装电池组起着能量缓存器的作用,它能平抑DC电压可能的波动并把负载还未使用的能量存储起来。电池能力的一个优点是当天黑时仍可持续提供能量。任何加装了电池的太阳能捕鱼器 都需要电池控制器,虽然在连接电网的情况一般用不到。

  输出功率质量:源于捕鱼器 内在的开关模式特性,其AC输出波形并非理想的正弦波,且通常还包含由脉宽调制(PWM)引入的宽范围高频谐波。对许多电子负载来说,这些谐波有害无益;当并网时,这些谐波成为污染源。尽管有这些谐波,太阳能捕鱼器 依然能够对负载较差的功率因数进行补偿,并弱化诸如电压骤降和波动等电源质量问题。一款设计精良的太阳能捕鱼器 应输出近似正弦波并减少引入到电网内不期望的低频成分。

  MPPT效能:太阳能面板的输出将遵循电流-电压曲线图中不同光照条件下的一系列特性曲线,因此,为获得最大功率输出,需对电压进行动态调节。最大功率点跟踪手法类似获取内燃机最佳效率曲线的作法,其中,扭矩和速度对应电流和电压。过去10年间,开发出若干算法,其中最流行的是通过扰动电压和观察输出的方法。

  通信特性:对一个数千瓦的太阳能捕鱼器 来说,构建一个用于监控和数据存储的通信连接很有必要。归功于当今这样一个数字时代,作为一种通用控制器的微处理器(MCU)很适合该功能。

  安全性:有两个含义:1.当并网时,需仔细观察波形并在掉电时,立即切断连接;反孤岛保护对此很关键。2.维护和维修时,工作人员应没安全风险。

  并网捕鱼器 需要在不降低功率等级的前提下,紧密匹配电网的相位和频率。在并网时,捕鱼器 能够把负载用不了的电能回送至电网且无须借助体积庞大、成本高昂的能量存储器件。基于安全考虑,并网的捕鱼器 将在掉电时自动切断且一般没有用于存储能量的电池组。



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