مع تسارع عملية تطوير الطاقة المتجددة، أصبحت الطاقة الشمسية محور اهتمام العالم بفضل احتياطياتها الكبيرة وانتشارها الواسع وخصائصها الأخرى. أنظمة الطاقة الشمسية في شكل توليد الطاقة الكهروضوئية. أحد أكثر أشكال توليد الطاقة الكهروضوئية شيوعًا هو العاكس الصغير.
ما هو المحول الصغير؟
A مايكرو إينفيرتر هو جهاز إلكتروني يستخدم في نظام الطاقة الشمسية. وهو أقل من أو يساوي 1,000 واط وله MPPT على مستوى الوحدة. تُستخدم العاكسات الكهروضوئية في المقام الأول لتحويل الطاقة المستمرة التي تولدها الألواح الكهروضوئية إلى طاقة مترددة لتوفير الطاقة لشبكة منزلية أو تجارية.
ما هي مكونات الميكروإنفرتر؟
يتكون التصميم الهيكلي للمحول الصغير عادةً من المكونات الرئيسية التالية:
1. دائرة الإدخال:
يتم استخدامه لاستقبال طاقة التيار المستمر وتصحيحها لتحويلها إلى جهد مستمر.
2. دائرة التحكم:
يستخدم للتحكم في حالة التبديل وتردد عناصر التبديل لتحقيق التحويل من التيار المستمر إلى التيار المتردد.
3. مكونات التبديل:
تُستخدم عادةً ترانزستورات MOSFET وIGBT ومكونات التبديل عالية التردد الأخرى لتحقيق عمليات التبديل عالية التردد.
4. دائرة مرشح الإخراج:
يستخدم لتصفية التيار المتناوب عالي التردد، وإزالة المكونات عالية التردد، والحصول على خرج تيار متناوب مستقر.
5. دائرة الحماية:
يتم استخدامه لمراقبة وحماية حالة عمل العاكس الصغير، مثل التيار الزائد والجهد الزائد ودرجة الحرارة الزائدة.
تتعاون هذه المكونات لتحقيق وظيفة العاكس الصغير. من خلال تصميم الدائرة المنطقية واستراتيجية التحكم، يمكن للعاكس الصغير تحويل الطاقة المستمرة إلى طاقة مترددة بكفاءة، والتي تُستخدم على نطاق واسع في السيناريوهات المختلفة التي تتطلب طاقة مترددة.
كيف يعمل الميكرو انفرتر؟
يمكن تلخيص مبدأ عمل العاكس الكهروضوئي بشكل موجز في الخطوات التالية:
1. توليد الطاقة من خلال الوحدة الكهروضوئية.
عندما يشع ضوء الشمس على الوحدة الكهروضوئية (على سبيل المثال، اللوحة الشمسية)، تتفاعل الفوتونات مع الإلكترونات الموجودة في المادة الكهروضوئية، مما يؤدي إلى هروب الإلكترونات من المادة وتكوين تيار متولد ضوئيًا. هذا التيار المتولد ضوئيًا هو تيار مستمر.
2. مدخلات العاصمة.
يتم تجميع التيار الناتج عن الضوء وتوصيله إلى مدخل التيار المستمر لمحول الطاقة الكهروضوئية من خلال أسلاك وحدة الطاقة الكهروضوئية. أثناء هذه العملية، يمر التيار المستمر عبر الصمامات ومفاتيح فصل التيار المستمر لضمان التشغيل الآمن والمستقر للنظام.
3. تحويل التيار المستمر إلى التيار المتردد.
الجزء الأساسي من عاكس الطاقة الكهروضوئية هو دائرة العاكس، والتي تقوم بتحويل التيار المستمر إلى تيار متناوب عالي التردد (AC) من خلال توصيل وإيقاف تشغيل مفاتيح الطاقة الإلكترونية (على سبيل المثال، IGBT وMOSFET وما إلى ذلك). تتم معالجة هذا التيار المتناوب عالي التردد بواسطة دائرة المرشح وتحويله إلى تيار متناوب جيبي مستقر.
4. مخرج التيار المتردد.
يتم توصيل طاقة التيار المتردد المحولة بشبكة الطاقة من خلال خرج العاكس. في هذه العملية، يتمتع العاكس بالعديد من وظائف الحماية الداخلية، مثل الجهد الزائد والتيار الزائد والجهد المنخفض وما إلى ذلك، لضمان جودة واستقرار طاقة التيار المتردد الناتجة.
5. التشغيل المتصل بالشبكة أو خارج الشبكة:
وفقًا لتكوين النظام وسيناريو التطبيق، يمكن تشغيل عاكس الطاقة الكهروضوئية في وضع متصل بالشبكة أو وضع خارج الشبكة. في وضع متصل بالشبكة، سيربط العاكس مباشرة طاقة التيار المتردد المحولة بالشبكة لتزويد المنازل أو الشركات أو أنظمة الطاقة واسعة النطاق بالطاقة؛ في وضع خارج الشبكة، سيخزن العاكس طاقة التيار المتردد المحولة في البطارية لاستخدامها في البيئات الخالية من الشبكة.
إشارة: