Дүйнөдөгү эң эффективдүү өчүрүүчү күн инвертору: 3 кадам (сүрөттөр менен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-30 10:36

Күн энергиясы - келечек. Панелдер ондогон жылдарга созулушу мүмкүн. Айтыңызчы, сизде тармактан тышкары Күн системасы бар. Сизде муздаткыч/тоңдургуч жана башка көптөгөн нерселер бар, сиздин эң сонун алыскы кабинаңызда. Сиз энергияны ыргыта албайсыз! Ошентип, сиздин 6000 ватт күн панелдериңиз, айталы, 5200 ватт AC розеткасында кийинки 40 жылда бүткөнү уят. Эгерде сиз бардык трансформаторлорду жок кыла алсаңыз, анда 6000 Вт таза синус толкундуу күн инверторунун салмагы бир нече фунт эле болмок? Эгерде сиз импульстун туурасынын бардык модуляциясын жок кыла алсаңыз жана транзисторлордун минималдуу которулушуна ээ болсоңуз жана дагы эле өтө кичинекей жалпы гармоникалык бузулууга ээ болсоңузчу?

Аппаратура бул үчүн өтө татаал эмес. Сизге 3 өзүнчө H-көпүрөнү өз алдынча башкара турган схема керек. Менде схема үчүн материалдардын эсеби, ошондой эле биринчи прототипим үчүн программалык камсыздоо жана схема/компьютер бар. Эгер мага [email protected] электрондук почтасына жазсаңыз, алар бекер жеткиликтүү. Мен аларды бул жерге тиркей албайм, анткени алар керектүү маалымат форматында эмес.. Sch жана.pcb файлдарын окуу үчүн, бекер Designspark PCB жүктөп алышыңыз керек болот.

Бул үйрөткүч негизинен иштөө теориясын түшүндүрөт, андыктан сиз H-көпүрөлөрүн керектүү тизмектерге алмаштыра аласыз.

Эскертүү: Бул дүйнөдөгү эң эффективдүү экенин так билбейм, бирок абдан жакшы болушу мүмкүн (99,5% чокусу абдан жакшы) жана ал иштейт.

Берилиштер:

13, же 13*2, же 13*3, же 13*4,… 12v терең циклдүү батареялар

3 H-көпүрөсүн өз алдынча башкара ала турган эң негизги электрондук схема. Мен прототип жасадым, жана ПХБ менен схеманы бөлүшүүгө кубанычтамын, бирок сиз муну мен кандай кылганымдан башкача кыла аласыз. Мен ошондой эле кимдир бирөө кааласа сатыла турган ПКБнын жаңы версиясын жасап жатам.

1 -кадам: Иштөө теориясы

Сиз -13, -12, -11,…, 11, 12, 13 бүтүн сандарды түзө алаарыңызды байкадыңыз беле?

A*1 + B*3 + C*9

бул жерде A, B жана C -1, 0 же +1 болушу мүмкүнбү? Мисалы, эгер A = +1, B = -1, C = 1, сиз аласыз

+1*1 + -1*3 + 1*9 = 1 - 3 + 9 = +7

Ошентип, биз эмне кылышыбыз керек - 3 изоляцияланган батарея аралдарын жасоо. Биринчи аралда сизде 9 12в батареялар бар. Кийинки аралда сизде 3 12в батарея бар. Акыркы аралда сизде 1 12в батарея бар. Күн режиминде, бул дагы 3 өзүнчө MPPTге ээ болууну билдирет. (Мен жакында ар кандай чыңалуу үчүн арзан MPPT боюнча көрсөтмө берем). Бул бул методдун алмашуусу.

Толук көпүрөдө +1 кылуу үчүн, 1Лди өчүрүп, 1Нди, 2Нди өчүрүп, 2Лди күйгүзөсүз.

Толук көпүрөдө 0 кылуу үчүн, 1Лди өчүрүп, 1Нди, 2Лди өчүрүп, 2Нди күйгүзөсүз.

Толук көпүрөдө -1 кылуу үчүн, сиз 1Н өчүрүп, 1Л күйгүзүп, 2Л өчүрүп, 2Н күйгүзөсүз.

1Н деп, мен биринчи жогорку капталдуу мосфетти айтам, 1L - бул эң төмөнкү жактагы мосфет ж.

Эми, синус толкуну үчүн, сиз жөн гана H -көпүрөлөрүңүздү -13төн +13кө чейин, кайра кайра -13ка, +13ке чейин кайра -кайра алмаштырасыз. Сиз болгону -13, -12,…, +12, +13, +12, +11,…, -11, -12, 1/60 секундда 13 (Европада 1/50 секунда!), Жана сиз чындыгында синус толкунунун формасына ылайык келиши үчүн штаттардын өзгөрүүлөрүн жасашыңыз керек. Сиз негизи 1 өлчөмдөгү леголордон синус толкунун куруп жатасыз.

Бул процесс чындыгында узартылышы мүмкүн, андыктан сиз -40, -39,…, +39, +40 бүтүн сандарын түзө аласыз.

A*1 + B*3 + C*9 + D*27

мында A, B, C жана D -1, 0 же +1 болушу мүмкүн. Мындай учурда, сиз, айталы, 40 Nissan Leaf литий батареясын колдонуп, 120vAC ордуна 240vAC жасай аласыз. Жана бул учурда, легонун өлчөмдөрү алда канча кичине. Бул учурда синус толкунуңузда 27 эмес, 81 кадам бар (-40,…, +40 vs -13,…, +13).

Бул орнотуу күч факторуна сезгич. Күч 3 аралдын ортосунда кантип бөлүштүрүлүшү күч факторуна байланыштуу. Бул 3 аралдын күн батареяларынын ар бири үчүн канча ватт бөлүшүңүзгө таасир этиши мүмкүн. Ошондой эле, эгер сиздин кубаттуулук факторуңуз чындап эле начар болсо, анда аралдын орточо заряддоодон көп заряддалышы мүмкүн. Демек, сиздин күч факторуңуз коркунучтуу эмес экенине ынануу маанилүү. Бул үчүн идеалдуу абал чексиз сыйымдуулуктагы 3 арал болмок.

2 -кадам: Демек, эмне үчүн бул ушунчалык сасык эффективдүү ?

Которуу жыштыгы күлкүлүү жай. 9 батарейканы катарынан алмаштырып турган H-көпүрөсү үчүн 1/60 секундада 4 гана абал өзгөрөт. 3 батареяны катарынан алмаштырып турган H-brirdge үчүн 1/60 секундада 16 гана абал өзгөрөт. Акыркы H-көпүрөсү үчүн 1/60 секундада 52 абал өзгөрөт. Адатта, инвертордо мосфеттер 100 кГцке же андан да көпкө которулат.

Андан кийин, сизге тиешелүү батареялары үчүн бааланган мосфеттер керек. Ошентип, бир батарейка H-көпүрөсү үчүн, 40в мосфет коопсузураак болмок. ON каршылыгы 0,001 Омдон ашпаган 40v MOSFETтер бар. 3 батарейка H-көпүрөсү үчүн, сиз 60v mosfetsти коопсуз колдоно аласыз. 9 батарея H-көпүрө үчүн, сиз 150v mosfets колдоно аласыз. Көрсө, жогорку чыңалуудагы көпүрө эң аз алмаштырылат экен, бул жоготуулар жагынан абдан жагымдуу.

Дагы эмне, чоң фильтр индукторлору, трансформаторлор жана ага байланыштуу негизги жоготуулар ж.

3 -кадам: Прототип

Менин прототипимде мен dsPIC30F4011 микроконтроллерин колдондум. Негизинен, H-көпүрөлөрүн тиешелүү убакта башкарган портторду алмаштырат. Берилген чыңалуу үчүн генерация жок. Каалаган чыңалууңуз болжол менен 100 наносекундта жеткиликтүү. Сиз MOSFET жабдууларын которуштуруу үчүн 12 1 ватт бөлүнгөн DC/DC колдоно аласыз. Жалпы кубаттуулук 10 кВт чокусунда, балким 6 же 7 кВт үзгүлтүксүз. Жалпы наркы бардыгы үчүн бир нече жүз доллар.

Чындыгында чыңалууну жөнгө салуу да мүмкүн. Келгиле, 3 H -көпүрөсүн -13тен +13ке чейин сериялап иштетүү AC толкун формасын өтө чоң кылат деп коёлу. Сиз жөн гана -12ден +12ге чейин же -11ден +11ге чейин же башка нерселерди иштетүүнү тандай аласыз.

Мен өзгөртө турган бир программа - осциллограф сүрөтүнөн көрүнүп тургандай, мен тандап алган абалды өзгөртүү убакыты синус толкунду симметриялуу кылган жок. Мен жөн гана толкундун чокусуна жакын убакытты бир аз тууралайт элем. Бул ыкманын сулуулугу, сиз каалаган формада AC толкун формасын жасай аласыз.

2 индуктордон кийин AC линияларынын ар биринин кичинекей индукторуна жана, балким, AC линияларынын биринен экинчисине кичинекей сыйымдуулукка ээ болуу жаман эмес болушу мүмкүн. Индукторлор учурдагы өндүрүштү бир аз жайыраак өзгөртүүгө мүмкүндүк берип, аппараттык ашыкча токтон коргоону кыска туташуу учурунда иштетүүгө мүмкүнчүлүк берет.

Сүрөттөрдүн биринде 6 оор зым бар экенин байкаңыз. Алар 3 өзүнчө батарея аралдарына барышат. Андан кийин 120vAC кубаттуулугу үчүн 2 оор зым бар.