逆變電源主電路功率器件的選擇——太陽能發電系統


    逆變電源的主功率元件的選擇至關重要，目前使用較多的功率元件有達林頓功率晶體管（ＢＪＴ），功率場效應管（ＭＯＳＦＥＴ），絕緣柵晶體管（ＩＧＢＴ）和可關斷晶閘管（ＧＴＯ）等，在小容量低壓系統中使用較多的器件為ＭＯＳＦＥＴ，因為ＭＯＳＦＥＴ具有較低的通態壓降和較高的開關頻率，在高壓大容量系統中一般均采用ＩＧＢＴ模塊，這是因為ＭＯＳＦＥＴ隨著電壓的升高其通態電阻也隨之增大，而ＩＧＢＴ在中容量系統中占有較大的優勢，而在特大容量（１００ＫＶＡ以上）系統中，一般均采用ＧＴＯ作為功率元件。

 地面太陽電池發電系統 太陽電池發電系統（又稱光伏發電系統），按其使用場所不同，可分為空間應用和地面應用兩大類。在地面可以作為獨立的電源使用，也可以與風力發電機或柴油機等組成混合發電系統，還可以與電網聯接，向電網輸送電力。目前應用比較廣泛的光伏發電系統主要是作為地面獨立電源使用。通常的獨立光伏發電系統主要由太陽電池方陣、蓄電池、控制器以及阻塞二極管組成，其作用分別如下： 太陽電池方陣 方陣的作用是將太陽輻射能直接轉換成電能，供給負載使用。一般由若干太陽電池組件按一定方式連接，再配上適當的支架及接線盒組成。蓄電池組 蓄電池組是太陽電池方陣的貯能裝置，其作用是將方陣在有日照時發出的多余電能貯存起來，在晚間或陰雨天供負載使用。

  在光伏發電系統中，蓄電池處于浮充放電狀態，夏天日照量大，除了供給負載用電外，還對蓄電池充電；在冬天日照量少，這部分貯存的電能逐步放出，在這種季節性循環的基礎上還要加上小得多的日循環，白天方陣給蓄電池充電，（同時方陣還要給負載用電），晚上則負載用電全部由蓄電池供給。因此，要求蓄電池的自放電要小，而且充電效率要高，同時還要考慮價格和使用是否方便等因素。常用的蓄電池有鉛酸蓄電池和硅膠蓄電池，要求較高的場合也有價格比較昂貴的鎳鎘蓄電池。

 控制器, 在不同類型的光伏發電系統中控制器各不相同，其功能多少及復雜程度差別很大，需根據發電系統的要求及重要程度來確定。控制器主要由電子元器件、儀表、繼電器、開關等組成。在簡單的太陽電池，蓄電池系統中，控制器的作用是保護蓄電池，避免過充，過放。若光伏電站并網供電，控制器則需要有自動監測、控制、調節、轉換等多種功能。如果負載用的是交流電，則在負載和蓄電池間還應配備逆變器，逆變器的作用就是將方陣和蓄電池提供的低壓直流電逆變成220伏交流電，供給負載使用。 阻塞二極管 也稱作為反充二極管或隔離二極管，其作用是利用二極管的單向導電性阻止無日照時蓄電池通過太陽電池方陣放電。對阻塞二極管的要求是工作電流必須大于方陣的最大輸出電流，反向耐壓要高于蓄電池組的電壓。在方陣工作時，阻塞二極管兩端有一定的電壓降，對硅二極管通常為0.6~0.8；肖特基或鍺管0.3V左右.

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