Wechselrichter, auch Leistungsregler genannt, sind ein unverzichtbarer Bestandteil von Photovoltaikanlagen. Die Hauptfunktion des Photovoltaik-Wechselrichters besteht darin, den vom Solarmodul erzeugten Gleichstrom in Wechselstrom für Haushaltsgeräte umzuwandeln. Über die Vollbrückenschaltung wird der SPWM-Prozessor üblicherweise zum Modulieren, Filtern, Verstärken usw. verwendet, um einen sinusförmigen Wechselstrom zu erzeugen, der der Lichtlastfrequenz, der Nennspannung usw. für den Endnutzer des Systems entspricht. Mit einem Wechselrichter kann eine Gleichstrombatterie zur Wechselstromversorgung des Geräts genutzt werden.
Das solare Wechselstromerzeugungssystem besteht aus Solarmodulen, Ladereglern, Wechselrichtern und Batterien; das solare Gleichstromerzeugungssystem enthält keine Wechselrichter. Die Umwandlung von Wechselstrom in Gleichstrom wird als Gleichrichtung bezeichnet, die Schaltung, die die Gleichrichtungsfunktion ausführt, als Gleichrichterschaltung, und das Gerät, das den Gleichrichtungsprozess realisiert, als Gleichrichtergerät. Entsprechend wird die Umwandlung von Gleichstrom in Wechselstrom als Wechselrichter bezeichnet, die Schaltung, die die Wechselrichterfunktion ausführt, als Wechselrichterschaltung und das Gerät, das den Wechselrichterprozess realisiert, als Wechselrichteranlage.
Das Herzstück des Wechselrichters ist ein Wechselrichterschaltkreis, kurz Wechselrichterschaltung genannt. Diese Schaltung übernimmt die Wechselrichterfunktion durch Ein- und Ausschalten des leistungselektronischen Schalters. Das Ein- und Ausschalten leistungselektronischer Schaltgeräte erfordert bestimmte Ansteuerimpulse, die durch Änderung eines Spannungssignals angepasst werden können. Die Schaltungen, die die Impulse erzeugen und aufbereiten, werden oft als Steuerkreise oder Regelkreise bezeichnet. Die Grundstruktur des Wechselrichters umfasst neben der oben genannten Wechselrichterschaltung und Steuerschaltung eine Schutzschaltung, eine Ausgangsschaltung, eine Eingangsschaltung, eine Ausgangsschaltung usw.
Der Wechselrichter wandelt nicht nur Gleichstrom in Wechselstrom um, sondern maximiert auch die Leistung der Solarzelle und schützt vor Systemausfällen. Er verfügt über eine automatische Betriebs- und Abschaltfunktion, eine Maximalleistungsregelung, eine Anti-Unabhängigkeitsfunktion (für netzgekoppelte Systeme), eine automatische Spannungsanpassung (für netzgekoppelte Systeme), eine Gleichstromerkennung (für netzgekoppelte Systeme) und eine Gleichstrom-Erdungserkennung (für netzgekoppelte Systeme). Hier finden Sie eine kurze Einführung in die automatischen Betriebs- und Abschaltfunktionen sowie die Maximalleistungsregelung.
1. Automatische Betriebs- und Abschaltfunktion: Nach Sonnenaufgang nimmt die Sonneneinstrahlung allmählich zu, und auch die Leistung der Solarzelle steigt. Sobald die vom Wechselrichter benötigte Ausgangsleistung erreicht ist, startet der Wechselrichter automatisch. Nach dem Start übernimmt der Wechselrichter die Leistung des Solarmoduls kontinuierlich. Solange die Ausgangsleistung des Solarmoduls größer ist als die vom Wechselrichter benötigte Ausgangsleistung, bleibt der Wechselrichter in Betrieb; er kann auch an regnerischen Tagen betrieben werden. Wenn die Leistung des Solarmoduls abnimmt und die Leistung des Wechselrichters nahe Null liegt, wechselt der Wechselrichter in den Standby-Modus.
2. Leistungsnachführungsfunktion: Die Leistung des Solarmoduls ändert sich mit der Sonneneinstrahlungsintensität und der Temperatur des Solarmoduls selbst (Chiptemperatur). Da die Spannung des Solarmoduls mit steigendem Strom abnimmt, gibt es einen optimalen Leistungspunkt, an dem die maximale Leistung erzielt werden kann. Mit der Intensität der Sonneneinstrahlung ändert sich auch der optimale Leistungspunkt. Der Leistungspunkt des Solarmoduls liegt daher immer am Leistungspunkt, und das System erzielt stets die maximale Leistung. Diese Steuerung dient der Leistungsnachführung. Wechselrichter für Solarstromanlagen zeichnen sich durch die Funktion der Leistungsnachführung (MPPT) aus.
Veröffentlichungszeit: 12. September 2022
