Απόδοση ηλιακού μετατροπέα
Η απόδοση των ηλιακών μετατροπέων σημαίνει ότι η αγορά ηλιακών μετατροπέων (φωτοηλεκτρικοί μετατροπείς) αυξάνεται λόγω της ζήτησης για ανανεώσιμες πηγές ενέργειας. Αυτοί οι μετατροπείς απαιτούν υψηλή απόδοση και αξιοπιστία. Τα κυκλώματα ισχύος που χρησιμοποιούνται σε αυτούς τους μετατροπείς διερευνώνται και συνιστάται η καλύτερη επιλογή για συσκευές διακόπτη και ανορθωτή. Η γενική δομή του φωτοηλεκτρικού μετατροπέα φαίνεται στο Σχήμα 1 και τρεις διαφορετικοί μετατροπείς είναι διαθέσιμοι για επιλογή. Το ηλιακό φως λάμπει στις ηλιακές μονάδες που είναι συνδεδεμένες σε σειρά και κάθε μονάδα περιέχει μια ομάδα ηλιακών κυψελών σε σειρά. Η τάση συνεχούς ρεύματος που παράγεται από την ηλιακή μονάδα είναι της τάξεως πολλών εκατοντάδων βολτ. Η συγκεκριμένη τιμή εξαρτάται από τις συνθήκες φωτισμού της συστοιχίας μονάδων, τη θερμοκρασία της μπαταρίας και τον αριθμό των μονάδων σε σειρά.
Η κύρια λειτουργία αυτού του τύπου μετατροπέα είναι η μετατροπή της τάσης DC εισόδου σε σταθερή τιμή. Αυτή η λειτουργία πραγματοποιείται από έναν μετατροπέα ενίσχυσης, ο οποίος απαιτεί έναν διακόπτη ώθησης και μια δίοδο ώθησης. Στην πρώτη δομή, το στάδιο ενίσχυσης ακολουθείται από έναν απομονωμένο μετατροπέα πλήρους γέφυρας. Η λειτουργία του μετασχηματιστή πλήρους γέφυρας είναι να παρέχει απομόνωση. Ο δεύτερος μετατροπέας πλήρους γέφυρας στην έξοδο χρησιμοποιείται για τη μετατροπή του DC του μετατροπέα πλήρους γέφυρας πρώτου σταδίου στην τάση AC. Η έξοδός του φιλτράρεται πριν συνδεθεί στο ηλεκτρικό δίκτυο εναλλασσόμενου ρεύματος μέσω πρόσθετου διακόπτη ρελέ διπλής επαφής, έτσι ώστε να παρέχει ασφαλή απομόνωση κατά τη διάρκεια συμβάντων σφάλματος και απομόνωση από το δίκτυο ρεύματος τη νύχτα. Η δεύτερη δομή είναι το σχήμα μη απομόνωσης. Μεταξύ αυτών, η τάση εναλλασσόμενου ρεύματος παράγεται απευθείας από την έξοδο τάσης συνεχούς ρεύματος από το στάδιο αύξησης τάσης. Η τρίτη δομή χρησιμοποιεί την καινοτόμο τοπολογία του διακόπτη ισχύος και της διόδου ισχύος για να ενσωματώσει τις λειτουργίες ενίσχυσης και παραγωγής AC σε μια αποκλειστική τοπολογία. Αν και η απόδοση μετατροπής του ηλιακού πάνελ είναι πολύ χαμηλή, είναι πολύ σημαντικό η απόδοση του μετατροπέα να είναι όσο το δυνατόν πιο κοντά στο 100%. Στη Γερμανία, η μονάδα σειράς 3kW που είναι εγκατεστημένη στην οροφή που βλέπει νότια αναμένεται να παράγει 2550 kWh ετησίως. Εάν η απόδοση του μετατροπέα αυξηθεί από 95 τοις εκατό σε 96 τοις εκατό, μπορεί να παράγει περισσότερες 25 kWh κάθε χρόνο. Το κόστος χρήσης πρόσθετων ηλιακών μονάδων για την παραγωγή αυτών των 25 kWh ισοδυναμεί με την προσθήκη ενός μετατροπέα. Δεδομένου ότι η αύξηση της απόδοσης από 95 τοις εκατό σε 96 τοις εκατό δεν θα διπλασιάσει το κόστος του μετατροπέα, είναι αναπόφευκτο να επενδύσετε σε πιο αποδοτικούς μετατροπείς. Για τον αναδυόμενο σχεδιασμό, το βασικό κριτήριο σχεδιασμού είναι να βελτιωθεί η αποδοτικότητα του μετατροπέα με τον πιο οικονομικό τρόπο. Η αξιοπιστία και το κόστος του μετατροπέα είναι τα άλλα δύο κριτήρια σχεδιασμού. Η υψηλότερη απόδοση μπορεί να μειώσει τις διακυμάνσεις της θερμοκρασίας στον κύκλο φορτίου, βελτιώνοντας έτσι την αξιοπιστία. Ως εκ τούτου, αυτά τα κριτήρια συνδέονται στην πραγματικότητα. Η χρήση μονάδων θα βελτιώσει επίσης την αξιοπιστία.
