Análisis de la Capacidad de Sobrecarga del Inversor Híbrido

En el sistema de red solar fotovoltaica, el módulo solar, el inversor y la red eléctrica pueden constituir el sistema eléctrico. El componente convertirá la energía solar en función de la radiación solar y luego el inversor generará la energía relacionada. Por lo tanto, un inversor híbrido no tiene una demanda especial de sobrecarga de CA porque, básicamente, la potencia de salida del inversor no excederá la potencia del componente. En el sistema solar fotovoltaico fuera de la red, el componente, la batería, el inversor y la carga constituyen el sistema eléctrico. La potencia de salida del inversor se decide por la carga. La potencia de arranque del motor de algunos dispositivos de carga inductiva como el aire acondicionado o la bomba de agua es de 3 a 5 veces la potencia nominal. Por lo tanto, el inversor híbrido tiene requisitos especiales en la situación de sobrecarga.

La potencia máxima del inversor híbrido que adopta tecnología de aislamiento de alta frecuencia puede ser 2 veces la potencia nominal. La potencia máxima del inversor híbrido que adopta la tecnología de aislamiento de frecuencia industrial puede ser 3 veces la potencia nominal. Un conjunto de inversores híbridos de alta frecuencia de 3kW puede impulsar un conjunto de acondicionadores de aire 1P (la potencia de arranque es de aproximadamente 5,5 kVA). Un inversor fuera de la red de frecuencia de potencia de 12kW puede impulsar un conjunto de acondicionadores de aire 6P (la potencia de arranque es de aproximadamente 33kVA). Parte de la energía proporcionada por el inversor para impulsar la carga proviene de la batería o del módulo solar fotovoltaico. Si no es suficiente, la parte sobrante proviene de los elementos de almacenamiento de energía (condensadores e inductores) del inversor.

Análisis de la capacidad de sobrecarga del inversor híbrido del circuito

Los condensadores y los inductores son componentes de almacenamiento de energía. La diferencia es que el condensador almacena energía eléctrica en forma de campo eléctrico. Cuanto mayor sea la capacidad del condensador, mayor será la potencia almacenada. El inductor almacena energía eléctrica en forma de campo magnético. Cuanto mayor sea la permeabilidad del núcleo del inductor, mayor será la inductancia y la energía eléctrica almacenada.

El principio de trabajo del condensador se puede descubrir a partir de su estructura. Como se muestra en el siguiente diagrama, los dos lados están equipados por separado con una placa mental para sacar dos electrodos. Al mismo tiempo, el lugar intermedio está aislado por el material aislante. En la situación de que no se agregue un campo eléctrico externo en los terminales de los 2 capacitores, las cargas positivas y negativas en las dos placas de electrodos están en estado de equilibrio.

Como se muestra en la foto de arriba, se puede encontrar que cuando se agrega un campo eléctrico externo en las terminales de los 2 capacitores, las cargas positivas se acumulan en una placa de electrodos y las cargas negativas se acumulan en la otra placa de electrodos. Cuando el voltaje en los terminales de los 2 capacitores aumenta continuamente y alcanza el voltaje de alimentación, el capacitor dejará de cargarse. En esta situación, la energía del capacitor no desaparecerá incluso si se corta la conexión del circuito externo. Esto se ve afectado por la regla de que las cargas eléctricas iguales se repelen y las diferentes se atraen. Las cargas en dos terminales se atraen entre sí para almacenar la energía.

El transformador de aislamiento de frecuencia industrial se refiere al transformador con una frecuencia de 50 Hz. Los transformadores primarios y secundarios tienen inductores que pueden almacenar cierta energía eléctrica, al igual que el inductor de filtro del inversor híbrido . Cuando el inductor pasa a través de la corriente, la corriente tiene el campo magnético. Cuando el campo magnético actual pasa por el núcleo magnético, el campo magnético actual romperá el estado de equilibrio del dominio magnético y conducirá el dominio magnético a la dirección del campo magnético externo. Por lo tanto, el núcleo magnético creará un campo magnético externo. El proceso de generación de campo magnético externo es en realidad el proceso de cómo el inductor almacena el campo magnético.

El inductor es un componente hecho de alambre esmaltado y se agrega sobre el marco aislante o núcleo magnético. Cuando la corriente pasa por la bobina, el campo magnético se generará a su alrededor. Cuando la corriente que pasa contiene CA, el campo magnético generado cambiará con frecuencia. De acuerdo con los principios de inducción electromagnética, la línea magnética cambiante generará fuerza electromotriz de inducción en dos terminales de bobina. Sin embargo, la dirección de esta fuerza electromotriz de inducción es opuesta a la dirección de la fuerza electromotriz de inducción original, lo que puede evitar el cambio de corriente.

Se puede concluir que el inductor se utiliza principalmente para evitar el cambio de corriente. Cuando la corriente aumenta, dificultará el aumento de corriente y almacenará algo de energía a través del campo magnético. Cuando la corriente disminuye, dificultará la disminución de la corriente en el circuito y liberará algo de energía almacenada para mantener la corriente. Debido a sus características de almacenamiento de energía, el inductor puede realizar las funciones de filtro y retardo.

Resumen

En el sistema solar fotovoltaico fuera de la red, la potencia de salida está determinada por la carga. Cuando se inician motores u otros dispositivos con carga inductiva, se requerirá una gran corriente en poco tiempo. El sistema fotovoltaico y la batería no pueden proporcionar esta energía. Además, si la batería de litio se descarga excesivamente en poco tiempo, puede explorar. Sin embargo, el condensador, el inductor y el transformador del inversor híbrido pueden almacenar energía y no se dañarán incluso si amplifica la salida varias veces en poco tiempo. Por lo tanto, los inversores híbridos pueden sobrecargarse varias veces.