Inselnetz-Wechselrichter sind ein wichtiger Bestandteil von Solar-Photovoltaik-Stromerzeugungssystemen. Sie wandeln in Batterien gespeicherten Gleichstrom in Wechselstrom um, um den Strombedarf eines Hauses oder Unternehmens zu decken. Das Prinzip des netzunabhängigen Wechselrichters basiert auf der Technologie der Leistungselektronik und der Steuerungstheorie und umfasst hauptsächlich die folgenden Teile:
1. Eingangskreis
Der Eingangskreis ist der erste Teil des Inselnetz-Wechselrichters, der den Gleichstrom von der Batterie mit dem Wechselrichter verbindet. Der Eingangskreis umfasst normalerweise eine Anti-Reverse-Diode und einen DC-Schalter, um einen Rückstromfluss zu verhindern und den Wechselrichter zu schützen.
2. Gleichspannungs-Boost-Schaltung
Da die Gleichspannung der Batterie niedrig ist und die Anforderungen des Wechselrichters nicht erfüllen kann, ist eine Gleichspannungserhöhungsschaltung erforderlich, um die Spannung zu erhöhen. DC-Spannungsverstärkungsschaltungen verwenden üblicherweise Boost-Verstärkungsschaltungen, um die Ausgangsspannung durch Steuerung der Ein-Aus-Zeit der Schaltröhre anzupassen.
3. Wechselrichterschaltung
Die Wechselrichterschaltung ist das Herzstück des Inselnetz-Wechselrichters und wandelt Gleichstrom in Wechselstrom um. Die Wechselrichterschaltung verwendet üblicherweise eine Vollbrücken-Wechselrichterschaltung, die aus vier Schaltröhren und einem Ausgangskondensator besteht. Wenn die Schaltröhre nach bestimmten Regeln ein- und ausgeschaltet wird, werden am Ausgangskondensator Wechselspannung und Wechselstrom erzeugt.
4. Ausgangsfilterschaltung
Die Ausgangsfilterschaltung kann den vom Wechselrichter ausgegebenen Wechselstrom filtern, um die Auswirkungen von Oberschwingungen und Rauschen zu reduzieren. Die Ausgangsfilterschaltung verwendet normalerweise einen LC-Filter, der aus einer Induktivität und einem Kondensator besteht. Durch Anpassen der Werte der Induktivität und des Kondensators können die Oberschwingungen und das Rauschen der Ausgangsspannung und des Ausgangsstroms reduziert werden.
5. Steuerkreis
Der Steuerkreis ist ein zentraler Bestandteil des Inselnetz-Wechselrichters. Je nach Änderung von Parametern wie Eingangsspannung, Ausgangsspannung und Strom wird die Ein-Aus-Zeit der Schaltröhre automatisch angepasst, um eine stabile Ausgangsspannung und einen stabilen Ausgangsstrom zu erreichen. Der Steuerkreis verwendet normalerweise einen PID-Regelalgorithmus, um die Ein-Aus-Zeit der Schaltröhre durch Vergleich der Abweichung zwischen dem tatsächlichen Wert und dem eingestellten Wert anzupassen.
Das Prinzip des netzunabhängigen Wechselrichters basiert auf den oben genannten fünf Teilen: Er wandelt Batterie-Gleichstrom in Wechselstrom um und sorgt für eine stabile Ausgangsspannung und einen stabilen Ausgangsstrom, um den Strombedarf von Haushalten oder Unternehmen zu decken. Mit der kontinuierlichen Weiterentwicklung der Technologie werden auch die Effizienz und Zuverlässigkeit von netzunabhängigen Wechselrichtern ständig verbessert, was eine starke Unterstützung für die breite Anwendung von Solar-Photovoltaik-Stromerzeugungssystemen darstellt.