逆变效率是什么?逆变器的转换效率如何提升?

时间:2021年11月01日 15:58:41 点击次数:6603来源:原创

效率无论在工作还是生活中都是人们关心的话题,在逆变电源中尤其如此。但关于逆变效率,新手们有太多的疑惑需要解答,今天我们来普及下逆变效率是什么?逆变器的转换效率如何提升?

逆变效率是什么

一、逆变效率是什么

逆变器的效率是指在规定的工作条件下,其输出功率与输入功率之比,以百分数表示,一般情况下,光伏逆变器的标称效率是指纯阻负载,80%负载情况下的效率。逆变器在工作时其本身也要消耗一部分电力,因此,它的输入功率要大于它的输出功率。逆变器的效率即是逆变器输入功率与输出功率之比。如一台逆变器输入了100瓦的直流电,输出了90瓦的交流电,那么,它的效率就是90%。

在光伏系统中,光伏组件发出的电能先由蓄电池储存起来,然后经过逆变器逆变成220V或380V的交流电。但是蓄电池受自身充放电的影响,其输出电压的变化范围较大,如标称12V的蓄电池,其电压值可在10.8~14.4V之间变动(超出这个范围可能对蓄电池造成损坏)。对于一个合格的逆变器,输入端电压在这个范围内变化时,其稳态输出电压的变化量应不超过额定值的±5%,同时当负载发生突变时,其输出电压偏差不应超过额定值的±10%。

二、逆变效率测试转换公式

之所以要完整全面地对逆变效率进行测量,主要是因为逆变器在实际环境中应用时,不可能完全处在最大效率点运行,也不会完全处在满载下运行。在60%载的负载下运行的时间较多,所以逆变器的最大效率会处于60%左右负载。同时还会测试逆变器的欧洲效率以及德国最具权威的测试机构photon公司的photon效率。这些效率的计算是综合考虑了当地天气而得出的计算公式。

比如欧洲效率计算公式为:η=0.03*η5%+0.06*η10%+0.13*η20%+0.10*η30%+0.48*η50%+0.2*η100%

逆变器的转换效率是一个非常重要的参数,逆变效率直接关系到很多关键的节点,如客户的利益,甚至有可能关系到产品的进出口。所以研发工作着们在对逆变器的效率进行测量时一定要非常谨慎,以便从综合角度来考虑使效率维持在最佳。

逆变器的转换效率如何提升

三、逆变器转换效率的重要性

提高逆变器的转换效率有很大的重要性。比如我们提高1%的转换效率,500KW的逆变器,平均每天算4小时,逆变器每天可以多发出将近20度电,那么一年既可以多发出将近7300度电,十年即可多发出73000度电。这样就相当于一台5KW逆变器的发电量。这样客户可以节省一台5KW逆变器的电站。所以为了提高客户的最大利益,我们需要尽可能的提高逆变器的转换效率。

四、逆变效率的影响因素

提高逆变器效率唯一的措施就是降低损耗,逆变器的主要损耗来自于IGBT、MOSFET等功率开关管,以及变压器、电感等磁性器件。损耗和元器件的电流,电压以及选用的材料采取的工艺有关系。

逆变器效率的影响因素

IGBT的损耗主要有导通损耗和开关损耗,其中导通损耗和器件内阻、经过的电流有关,开关损耗和器件的开关频率,器件承受的直流电压有关。

电感的损耗主要有铜损和铁损,铜损指电感线圈电阻所引起的损耗,当电流通过线圈电阻发热时,一部分电能就转变为热能而损耗,由于线圈一般都由带绝缘的铜线缠绕而成,因此称为铜损,铜损可以通过测量变压器短路阻抗来计算。铁损包括两个方面:一是磁滞损耗,另一是涡流损耗,铁损可以通过测量变压器空载电流来计算。

五、逆变器的转换效率如何提升

纵观逆变器的主电路,对于有变压器逆变器来说,主电路上主要有直流滤波器(或者直流滤波电路)、IGBT(或者其他逆变模块)、电抗器、变压器、交流滤波器(或者自制滤波电路)以及导线。所以我们为了提高逆变器的转换效率,可以从这些方面入手。

1、通过降低IGBT的损耗,降低IGBT的开关频率。但是也不能无限制的降低,因为当降低开关频率时,逆变出的波形会变差,电能质量就会降低,并且会提高机器的噪音,所以只能适当的降低IGBT的开关频率;

2、变压器的损耗。而变压器的损耗只有其自身的铜损和铁损,将这两个损耗降低时,逆变器的转换效率会有所提高;

3、电抗器的损耗,提高电抗器的Q值,也就是降低电抗器的感抗。所以提高逆变器的转换效率还许多方法,相信这方面的专家会有许许多多的更有效的方法来提高自己产品的效率。

以上这三点就是逆变效率中整机转换效率提高的关键点,只要在电路设计中对这三点多加注意,想要提高逆变转换效率并不是一件困难的事情。希望通过本文的介绍,大家能够对于逆变效率的提高有进一步的认识。

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