ZHCAET2A October 2020 – December 2024
MPPT 直流/直流功率級執(zhí)行以下功能:將電池板的 MPPT 電壓的倍數(shù)(取決于串中的電池板數(shù)量)轉(zhuǎn)換為適合逆變器或用于電池輸入的直流/直流級的穩(wěn)定電壓電平。輸入電壓由 MPPT 調(diào)節(jié),MPPT 通過軟件或電源優(yōu)化器等外部附加裝置執(zhí)行。PV 電池板充當電流源,其短路電流與可用的輻照大致成正比。PV 電池板上的開路電壓取決于環(huán)境溫度條件。對于住宅用例,400W PV 電池板的輸出 MPPT 電壓通常為 33V,500W 或 600W 額定值電池板為 40V 或更高。
串式逆變器是成本敏感型應用,因此在將輸入串電壓轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定的直流鏈路電壓時,非隔離式升壓轉(zhuǎn)換器是優(yōu)選拓撲。圖 2-2 展示了 TIDA-010938 中存在的此類示例。該輸入電壓為 33V 或 40V 的倍數(shù),具體取決于所用電池板的類型和功率。直流鏈路電壓取決于是單相應用還是三相應用。對于單相應用,總線的額定電壓最高可達 500V 至 550V;而對于三相應用,通常最高可達 1200V。由于較低的直流鏈路電壓支持較高的電流,降壓或降壓/升壓級的效率將降低。為了增加這個功率級的功率等級,可添加多個逆變器串作為獨立輸入。每個輸入可獨立且對稱地設計。通常,此處不采用 CLLLC 級或同步升壓,因為這種方法會降低成本效益。
升壓轉(zhuǎn)換器需要一個受控開關(MOSFET、IGBT 等)與一個不受控制的開關(二極管)和一個電感器結(jié)合才能實現(xiàn)。這種拓撲具有多種優(yōu)勢,例如元件數(shù)量較少、效率高、實現(xiàn)方式簡單等。在較高的功率等級下,二極管被另一個受控開關(用作同步開關)取代,以降低傳導損耗。因此,它成為同步升壓轉(zhuǎn)換器。
在更高的功率級別(在串式逆變器中會遇到),我們最終會并聯(lián)功率器件以減少傳導損耗。同步升壓轉(zhuǎn)換器的多個級與用于驅(qū)動每個轉(zhuǎn)換器的相位交錯 PWM 配合使用。如果交錯級數(shù)為“n”,各個 PWM 之間的相位差為 360°/n這樣可以顯著降低紋波電流,并有助于減小整體尺寸。
請務必記住,需要根據(jù)應用類型適當?shù)卮_定開關晶體管的額定值。這意味著單相應用的漏源電壓額定值為 650V,三相應用的漏源電壓額定值可高達 1200V(直流總線電壓更高的系統(tǒng)需要更高的漏源電壓額定值)。通過將直流鏈路電壓升高到 1000V 以上將減少系統(tǒng)中的功率損耗,并允許串聯(lián)更多電池板。然而,所選器件需要具有適當?shù)念~定值。