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逆变器是什么?
逆变器是把直流电能(电池、蓄电瓶)转变成交流电(一般为220V,50Hz正弦波)的设备。它由逆变桥、控制逻辑和滤波电路组成。广泛适用于空调、家庭影院、电动砂轮、电动工具、缝纫机、DVD、VCD、电脑、电视、洗衣机、抽油烟机、冰箱,录像机、按摩器、风扇、照明等。
在国外因汽车的普及率较高外出工作或外出旅游即可用逆变器连接蓄电池带动电器及各种工具工作。通过点烟器输出的车载逆变是 20W 、 40W 、 80W 、 120W 到 150W 功率规格。再大一些功率逆变电源要通过连接线接到电瓶上。
把家用电器连接到电源转换器的输出端就能在汽车内使用各种电器。可使用的电器有:手机、笔记本电脑、数码摄像机、照像机、照明灯、电动剃须刀、CD 机、游戏机、掌上电脑、电动工具、车载冰箱及各种旅游、野营、医疗急救电器等。
扩展资料:
逆变器的作用
1、最大功率跟踪功能,保证输出功率最大化
太阳能电池板的电流和电压是随太阳辐射强度和太阳电池组件自身温度而变化的,因此输出的功率也会变化,为了保证输出电力最大化,就要尽可能的获取电池板的最大输出功率。逆变器的MPPT跟踪功能就是针对这一特性设计的。
MPPT跟踪又叫最大功率点跟踪,据测算,配置了MPPT跟踪的系统比没有安装MPPT跟踪的系统发电量可以高出50%。所以,想要光伏系统发更多的电,不要只看太阳能电池板,太阳能电池板所发的电最后能够有多少被有效输出,还是要看逆变器。
2、防单独运行功能,保障电网的安全
很多人在安装光伏系统时,都抱着“即使电网停电,自己家也能用上电的心态,殊不知,电网停电时,自己家的光伏系统也会停止运转。造成这一现象的原因在于现在逆变器中一般配置了防孤岛装置,当电网电压为0时,逆变器就会停止工作。
3、根据太阳能电池板的输出功率,自动运行和停机
早晨日出后,太阳辐射强度逐渐增强,太阳电池的输出也随之增大,当达到逆变器工作所需的输出功率后,逆变器即自动开始运行。进入运行后,逆变器便时时刻刻监视太阳电池组件的输出,只要太阳电池组件的输出功率大于逆变器工作所需的输出功率,逆变器就持续运行;直到日落停机,即使阴雨天逆变器也能运行。当太阳电池组件输出变小,逆变器输出接近0时,逆变器便形成待机状态。
参考资料来源:百度百科-逆变器
逆变器用到的知识有哪些
逆变器基础知识:逆变器(Inverter,逆向变压器件)是一种直流到交流(DCto AC)的变压器,可将可变直流输出转换成清洁220V正弦50Hz 或 其他类型交流电,可用于各类设备,最大限度地满足移动供电场所或无电地区用户对交流电源的需要。广泛用在通讯、工业设备、卫星通信设备、军用车载、医疗救护车、警车、船舶、太阳能及风能发电领域。
1、逆变效率。
逆变效率是衡量逆变器性能的一个重要参数,逆变效率值用来表征其自身损耗功率的大小,通常以%来表示。逆变器中逆变效率直接关系到系统效率,如果逆变器逆 变效率过低,将严重导致系统效率下降。在太阳能光伏发电系统中,太阳电池方阵的转换效率目前一般不超过18%,且太阳电池的成本较高,如果想提高2%一3 %转换效率非常困难,但提高逆变器逆变效率3%一5%却是完全可能的。逆变器效率的高低是逆变器性能好坏的一个该要标准,对光伏发电系统提高发电量和降低 发电成本有着重要影响。
2、额定输出容量
额定输出容最是用来表征逆变器向负级供电的能力。额定输出容最值高,则逆变器带负载能力越强。额定输出容量值只是针对 纯电阻性负载的一个参考,如果逆变器所带的负载不为纯限性时,逆变器带负载能力将小于给出的额定输出容量值。
3、输出电压稳定度
输出电压稳定度是指逆变器输出电压的稳定能力。逆变器中一般会给出输入直流电压在允许波动范围内逆变器输出电压的偏 差(通常称为电压调整率),高性能的逆 变器一般还会给出负载由。0%变化至100%时,逆变器输出电压的电压偏差(通常称为负载调整率)。标称电压通常指的是开路输出电压,也就是不接任何负 载,没有电流愉出的电压值。独立太阳能光伏系统中,蓄电池端电压在充放电时电压波动很大,铅酸蓄电池电压波动可达标称电压的30%左右,所以逆变器要有良 好的输出电压稳定度,才能保证系统在较大直流输入范围内工作。
4、可靠性
太阳能光伏发电系统运行中,逆变器可靠性是形响系统可靠性的主要因家之一。因为光伏发电系统一般工作在比较偏远的艰苦地方, 维护不方便,逆变器必须是可书的。其可书性要求逆变器具有良好的保护功能,包括逆变器中的过流保护和短路保护功能。在光伏发电系统正常运行时,由于负载故障、人为误操作和外界干扰等原 因,引起供电系统电流过大或短路等情况是极有可能发生的,要提高可靠性,必须要求逆变器要有相关的保护功能。
5、启动性能
启动性能是指逆变器带负载启动的能力和动态工作的性能。逆变器在额定负级下应能保证其正常启动。一般电阻性负载工作时,逆 变器启动性能较好。但如果是电感性负载,如电动机、冰箱、空调或大功率水泵启动时,功率可能是额定功率的几倍以上。通常感性负载启动时,逆变器将承受较大的浪涌功率。故逆变器的启动性能 要求在感性或其他负载启动时,逆变器内部器件能承受多次满负荷启动而不致使功率器件损坏。
6、谐波失真度
当逆变器输出电压波形为正弦波时或修正波时,除了基波外还含有谐波分量,通常将谐波分量在输出电压总波形中的比例称为谐 波失真度。高次谐波电流会在电感性负载产生涡流,导致器件严吹发热,严重的会损坏电气设备。一般逆变器会注明其谐波失真度。方波逆变器的谐波失真约为40%,一般只适合于纯阻性负载;修正波逆变器的谐波失真小于20%左右,适合于大部分负载;而正弦波逆变器的谐波失真较小,能适用于所有的交流用电负载。
逆变器的使用注意事项包括什么?
1、直流电压要一致
每台逆变器都有接入直流电压数值,如12V,24V等,要求选择蓄电池电压必须与逆变器直流输入电压一致。例如,12V 逆变器必须选择12V蓄电池。
2、逆变器输出功率必须大于电器的使用功率,特别对于启动时功率大的电器,如冰箱、空调,还要留大些的余量。
3、正、负极必须接正确
逆变器接入的直流电压标有正负极。红色为正极(+),黑色为负极(—),蓄电池上也同样标有正负极,红色为正极(+),黑色为负极(—),连接时必须正接正(红接红),负接负(黑接黑)。连接线线径必须足够粗,并且尽可能减少连接线的长度。
4、应放置在通风、干燥的地方,谨防雨淋,并与周围的物体有20cm以上的距离,远离易
燃易爆品,切忌在该机上放置或覆盖其它物品,使用环境温度不大于40℃。
5, 充电与逆变不能同时进行。即逆变时不可将充电插头插入逆变输出的电气回路中.
6、两次开机间隔时间不少于5秒(切断输入电源)。
7、请用干布或防静电布擦拭以保持机器整洁。
8、在连接机器的输入输出前,请首先将机器的外壳正确接地。
9、为避免意外,严禁用户打开机箱进行操作和使用。
10、怀疑机器有故障时,请不要继续进行操作和使用,应及时切断输入和输出,由合格的检修人员或维修单位检查维修。
11、在连接蓄电池时,请确认您的手上没有其它金属物,以免发生蓄电池短路,灼伤人体。
12使用环境 基于安全和性能的考虑,安装环境应具备以下条件:
1 干燥:不能浸水或淋雨
2 阴凉:温度在0℃与40℃之间
3 通风:保持壳体上5CM内无异物,其它端面通风良好
13. 安装使用方法
1 将转换器开关置于关(OFF)的位置,然后把雪茄头插入车内点烟器插口,确保插到位而接触良好.
2 确认所有电器的功率在G-ICE标称功率以下方可使用,将电器的220V插头直接插入转换器一端的 220V插座内,并确保两个插座所有连接电器的功率之和在G-ICE标称功率以内.
3 开启转换器开关,绿色指示灯亮,表示工作正常。
4 红色指示灯亮,表示因过压/欠压/过载/过温,导致转换器关断。
5 在很多情况下,由于车用点烟器插口输出有限,使得正常使用时转换器报警或关断,这时只要发动车辆或减小用电功率即可恢复正常。
14.注意事项
1 电视机,显示器,电动机等在启动时电量达到峰值,尽管转换器可以承受标称功率2倍的峰值功率,但有些功率符合要求的电器的峰值功率可能会超过转换器的峰值输出功率,引发过载保护,电流被关断。同时带动多个电器,可能发生这种情况,这时应先关闭电器开关,打开转换器开关,然后逐个打开电器开关,并应最先开启峰值最高的电器。
2 在使用过程中,电瓶电压开始下降,当转换器DC输入端的电压降到10.4-11V时,报警器发出峰鸣声,此时电脑或其它敏感电器应及时关闭,若忽视报警声,转换器将在电压到9.7-10.3V时,自动关断,这样可以避免电瓶被过量放电.电源保护关断后,红色指示灯亮起.
3 应及时启动车辆,给电瓶充电,防止电量衰竭,影响汽车启动和电瓶寿命.
4 尽管转换器没有过压保护功能,输入电压超过16V,仍有可能损坏转换器.
5 连续使用后,壳体表面温度会上升到60℃,注意气流通畅,易受高温影响的物体应远离.
修正逆变器与正弦逆变器的区别
1.1逆变器功率器件的选择
目前,国内的光伏发电系统(PhotoVoltaic Sys-tem,简称PVS)主要是以直流系统为主,但最普遍的用电负载是交流负载,这使直流供电的光伏电源很难作为商品普及推广。同时,由于太阳能光伏并网发电可以不要蓄电池,且维护简单,而节省投资是光伏发电的发展趋势。这些都必须采用交流供电方式,因此逆变器在PVS中的应用也就越来越重要了。逆变器是将直流电变换为交流电的电力变换装置,逆变技术在电力电子技术中已较为成熟。例如:UPS电源中的逆变器,变频技术中的逆变技术、特种电源中的逆变技术和功率调节器中的逆变技术等,这些都已经以产品的形式推向市场,并受到社会的广泛认可。
在小容量、低压PVS中,功率器件多使用金属-氧化物-半导体场效应管(MOSFET)。因其在低压时,具有较低的通态压降和较高的开关频率,但随MOSFET电压的升高,其通态电阻增大。因此,在大容量、高压PVS 中,一般使用绝缘栅晶体管(IGBT)作为功率器件;在100kVA以上特大容量的PVS中,一般采用门极可关断晶闸管(GTO)作为功率器件。PVS中的逆变驱动电路主要针对功率开关管的门极驱动。要得到好的PWM脉冲波形,驱动电路的设计很重要。近年来,随着微电子及集成电路技术的发展,陆续推出了许多多功能专用集成芯片,如:HIP4801,TLP520,IR2130,EXB841等,它们给应用电路的设计带来了极大的方便[1,2]。逆变电源中常用的控制电路主要是为驱动电路提供要求的逻辑和波形,如PWM,SPWM控制信号等。目前,较常用的芯片有国外生产的8XC196,MP16,PIC16C73 和国内生产的TMS320F206,TMS320F240 ,SG3525 等。
1.2 PVS 中逆变器的拓扑结构图
在使用蓄电池储能的太阳能PVS 中,蓄电池组的公称电压一般是12V,24V 或48V,因此,逆变电路一般都需进行升压来满足220V 常用交流负载的用电需求。逆变器可按升压原理的不同分为工频和高频两种逆变器,应用中它们的性能差别很大。
(1)工频逆变器
图1示出采用工频变压器升压的逆变电路。它首先把直流电逆变成工频低压交流电;再通过工频变压器升压成220V,50Hz的交流电供负载使用。它的优点是结构简单,各种保护功能均可在较低电压下实现。因其逆变电源与负载之间存有工频变压器,故逆变器运行稳定、可靠、过负荷能力和抗冲击能力强,且能够抑制波形中的高次谐波成分。然而,工频变压器也存在笨重和价格高的问题,而且其效率也比较低。按目前水平制作的小型工频逆变器,其额定负荷效率一般不超过90%,同时因工频变压器在满负荷和轻负荷下运行时铁损基本不变,因而使其在轻负荷下运行的空载损耗较大,效率也较低。
(2)高频逆变器
图2示出采用高频变压器升压的逆变电路。它首先通过高频DC/DC 变换技术,将低压直流电逆变为高频低压交流电;然后经过高频变压器升压后,再经过高频整流滤波电路整流成通常均在300V以上的高压直流电;最后通过工频逆变电路得到220V工频交流电供负载使用。由于高频逆变器采用的是体积小,重量轻的高频磁芯材料,因而大大提高了电路的功率密度,从而使逆变电源的空载损耗很小,逆变效率得到提高。通常,用于中小型PVS 中的高频逆变器,其峰值转换效率能达90% 以上。
比较两种逆变器可知,高频逆变器的体积小,重量轻,效率高,空载负荷低,但不能接满负荷的感性负载,且过载能力差。
1.3 PVS 中逆变器输出波形
(1)方波逆变器
图3a
示出方波逆变器的输出电压波形。虽然方波逆变器具有结构简单,成本低等优点,但也存在效率较低,损耗多,谐波成分大,使用负载受限制等缺点。当负载为大功率电机负载或带有变压器的用电器负载时,因其负载的饱和磁通都是按正弦波的上升速率设计的,而方波的上升速度过快,因而造成其铁心饱和,负载会出现起动困难、铁心过热及发出噪声等问题。而且方波逆变器的效率远低于修正波和正弦波逆变器的效率,一般不到60% 。由于太阳能PVS的发电成本较高,因此在太阳能PVS 电系统的优点是结中,方波逆变器已经很少应用了。
(2)修正波逆变器
图3b示出修正波逆变器的输出电压波形。与方波相比,修正波的波形有明显改善,而且高次谐波含量也减少了。传统的修正波逆变器是通过对方波电压进行阶梯迭加而产生的,这种方式存在控制电路复杂,迭加线路所用的功率开关管较多,以及逆变器的体积和重量较大等诸多问题。近年来,随着电力电子技术的快速发展,已普遍采用PWM脉宽调制方式生成修正波输出。目前,修正波逆变器已广泛用于边远地区的用户系统,因为这些用户系统对用电质量要求不是很高,而它能够满足大部分用电设备的需求,但它还是存在20% 的谐波失真,在运行精密设备时会出现问题,也会对通讯设备造成高频干扰,因此此时必须使用正弦波逆变器。
(3)正弦波逆变器
图3c
示出正弦波逆变器的输出电压波形。它的优点是输出波形好,失真度很低,且其输出波形与市电电网的交流电波形基本一致,实际上优良的正弦波逆变器提供的交流电比电网的质量更高。正弦波逆变器对收音机和通讯设备及精密设备的干扰小,噪声低,负载适应能力强,能满足所有交流负载的应用,而且整机效率较高;它的缺点是线路和相对修正波逆变器复杂,对控制芯片和维修技术的要求高,价格较贵。在太阳能发电并网应用时,为避免对公共电网的电力
污染,也必须使用正弦波逆变器。
2 太阳能PVS 中逆变器分类
2.1 独立型逆变器
图4示出独立PVS 结构图。它通常由光伏阵列、蓄电池、控制器、逆变器及用电负载等5部分组成。
目前也有把蓄电池充放电控制器和逆变器做成一体的独立型逆变器。例如:Solarix 正弦波逆变器,它既有将直流电逆变成交流电的功能;也有对蓄电池充放电进行管理的功能。
根据独立型逆变器在PVS 中的运行特点,可对用于独立PVS 的逆变器进行下述性能评价。
(1)可靠性
从以往PVS 的运行来看,逆变器是影响系统可靠性的主要因素之一。由于独立型逆变器一般工作在边远地区,一旦出现问题维修很不方便,所以独立型逆变器的首要要求是必须运行可靠安全。
(2)额定输出容量
在独立型逆变器中,额定输出容量也是一个很重要的参考因素,它表示逆变器向负载供电的能力。额定输出容量值高的逆变器可带更多的用电负载。在此需特别指出的是,当逆变器不是纯阻性负载时,逆变器的负载能力将小于它所给出的额定输出容量值。
(3)逆变器效率
逆变器效率的高低对系统提高有效发电量和降低发电成本有着重要的影响。由于目前太阳电池的成本仍然比较高,而且近年也不会有大的降低,因此对于独立型逆变器,则要求有高的效率,特别是低负荷供电时,仍然有较高的效率,低的空载负荷是独立PVS 中专用逆变器相对普通逆变器的更高要求。
(4)起动性能
一般电感性负载,如电机、冰箱、空调、洗衣机、大功率水泵等,在起动时,功率可能是额定功率的5~6倍。因此,通常电感负载起动时,逆变器将承受大的瞬时浪涌功率。逆变器应保证在额定负载下可靠起动,高性能的逆变器可做到连续多次满负荷起动而不损坏功率器件。小型逆变器为了自身安全, 有时需采用软起动或限流起动。
(5)谐波失真
当独立型逆变器输出波形是方波和修正波时,逆变器的输出电流中除了基波外还有高次谐波,高次谐波电流会在电感性负载上产生涡流等附加损耗,导致部件严重发热,不利于电气设备的安全。方波逆变器的谐波失真大约在40% 左右,一般只适用于电阻负载;修正波逆变器的谐波失真小于20%,适合用于大部分负载;正弦波逆变器的谐波失真小于3%,其波形质量比市电电网的质量还好,能够适用于所有的交流用电负载。
(6) 输出电压稳定能力
它指逆变器输出电压的稳压能力。独立太阳能PVS中蓄电池端电压在充放电过程中波动很大,通常铅酸蓄电池端电压的起伏可达标称电压的30 %左右,这就要求逆变器有较好的调压性能,能在较大直流输入范围内保证正常工作。高频逆变器因采用了二次调宽和二次稳压技术,故相对工频逆变器有更好的稳定输出电压的能力。
DVD、VCD、电脑、电视、洗衣机、抽油烟机、冰箱,录像机、按摩器、风扇、照明等。在国外因汽车的普及率较高外出工作或外出旅游即可用逆变器连接蓄电池带动电器及各种工具工作。通过点烟器输出的车载逆变是 20W 、 40W 、 80W 、 120W 到 150W 功率规格。再大一些功率
C输入端的电压降到10.4-11V时,报警器发出峰鸣声,此时电脑或其它敏感电器应及时关闭,若忽视报警声,转换器将在电压到9.7-10.3V时,自动关断,这样可以避免电瓶被过量放电.电源保护关断后,红色指示灯亮起. 3 应及时启动车辆,