ZHCUCH7 November 2024
使用多电池板串联的串式逆变器是光伏逆变器的主流类型,每瓦成本最低使得这种方法很有吸引力。但是,这种方法存在因高压和恶劣环境而产生直流电弧引发火灾的风险,火灾很难扑灭。即使串式逆变器停止工作,PV 电池板也始终会产生高电压,因为太阳始终存在。此外,当一些电池板被部分背阴时,背阴电池板的输出电流会降低,因此,由于电池板串联,整个串电流会降低,导致串式功率显著下降,如图 3-5 所示。
例如,与图 3-5 左侧的理想工作条件一样,有 10 个 PV 电池板串联,每个具有完全辐照的电池板可以在 40V 和 15A 下输出 600W 功率。整个串式功率为 10 × 600W = 6000W。
当串部分背阴时,就像图 3-5 的中间,一个电池板不能完全辐照,该电池板的输出电流下降,串电流现在是 5A 的,整个串功率只有 40V × 5A × 10 = 2000W。因此,仅由于一个电池板处于背阴状态,总功率就会下降 66.7%。这大大减少了串式逆变器的利润,所以需要一个电源优化器来帮助串式逆变器解决这些情况。
图 3-5 右侧显示了一个部分背阴的串,但每个电池板都安装了电源优化器。尽管背阴电池板只能输出 40V、5A,但优化器的直流/直流电路可以将电流升压至 15A,其他电池板不受影响。使用优化器时的串功率为 40V × 5A + 40V × 15A× 9 = 5600W。额外节省 3600W 功率,可创造更多利润。
电源优化器也可以更好地保护 PV 串。由于优化器单独连接到每个电池板,因此直流链路的高电压位于优化器的输出侧,而不是 PV 侧。优化器可以轻松执行快速关闭 (RSD) 功能,这在许多国家/地区都是强制性的。
在故障条件下,优化器的 PLC 接收器从主机获取 RSD 信号。然后,优化器将 PV 电池板从串上剪下来,允许电流通过旁路电路。通过使用 LM74610-Q1 导通,旁路电路无需 MCU 做任何事情,从而大大提高了电路的可靠性。在电弧故障时,断开 PV 电池板与串式逆变器的连接可消除串式逆变器中的高电压,从而显著降低救援风险。