Erstens ist das Grundprinzip eines Wechselrichters
ein Gerät, das Gleichstrom in Wechselstrom umwandelt. Sein Hauptprinzip besteht darin, die Schalteigenschaften von Halbleiterbauelementen (wie Feldeffektröhren oder Thyristoren usw.) zur Steuerung der Versorgungsspannung zu nutzen Strom durch schnelles Schalten, um die Umwandlung von Gleichstrom in die entsprechende Frequenz und Spannung von Wechselstrom zu erreichen. Insbesondere wenn der Eingangsgleichstrom durch ein Halbleiterbauelement im Wechselrichter fließt, wird er in eine Reihe von Impulssignalen aufgeteilt, die gefiltert und angepasst werden, um einen Wechselstrom mit derselben Frequenz, Amplitude und Wellenform wie der gewünschte Ausgang zu erzeugen. Wechselrichter werden häufig in der Solarstromerzeugung, Windkrafterzeugung, Haushaltsgeräten,
USV und anderen Bereichen eingesetzt.
Zweitens: Struktur der Wechselrichterschaltung
Die interne Schaltungsstruktur des Wechselrichters ist in zwei Teile unterteilt, nämlich den Steuerkreis und den Leistungskreis.
Die Steuerschaltung realisiert hauptsächlich die Signalregelung und -steuerung des Wechselrichters, einschließlich der Steuerung des Schaltzustands des Thyristors oder der Feldeffektröhre, der Erzeugung eines Hochfrequenz-Antriebsimpulssignals und des Funktionsschutzes. Die Steuerschaltung besteht meist aus einem Mikroprozessor oder einer komplexen Platine.
Der Stromkreis ist die Kernkomponente des Wechselrichters, der die Gleichstromversorgung in den Wechselstromausgang umwandelt, einschließlich der Gleichrichterschaltung, der Filterschaltung und der Ausgangsschaltung des Wechselrichters. Die Gleichrichterschaltung wandelt den Eingangswechselstrom in Gleichstrom um, die Filterschaltung glättet den gleichgerichteten Gleichstrom und die Wechselrichter-Ausgangsschaltung wandelt Gleichstrom mithilfe von Halbleiterbauelementen in Wechselstrom mit der erforderlichen Spannung, Frequenz und Wellenform um.
Die interne Schaltungsstruktur des Wechselrichters ist komplex und erfordert wissenschaftliche und präzise Konstruktions- und Herstellungsprozesse, um seine Leistung und Sicherheit zu gewährleisten.
Drei, Vollbrückenwechselrichter.
Vollbrückenwechselrichter sind gängige Wechselrichterschaltungen, die in der Industrie, der Luftfahrt, auf See und in anderen Bereichen weit verbreitet sind. Das Grundprinzip besteht darin, einen Wechselstromausgang durch Wechseln der Gleichstromversorgung über vier Schaltröhren (häufig unter Verwendung von IGBT oder MOSFET) zu erreichen.
Konkret lassen sich die vier Schaltröhren im Vollbrückenwechselrichter in zwei Gruppen einteilen: den oberen und den unteren Brückenzweig. Der obere Brückenarm besteht aus zwei Schaltrohren und einem Mittelpunkt, und der untere Brückenarm besteht ebenfalls aus zwei Schaltrohren und einem Mittelpunkt. In jeder Halbwelle werden die beiden Schaltröhren an einem der Brückenzweige eingeschaltet und die beiden Schaltröhren am anderen Brückenzweig getrennt, wodurch die Gleichspannung des Netzteils nacheinander an den Ausgang L1 und L2 anliegt den Mittelpunkt und bildet so eine positive und eine negative Halbwelle des Wechselstroms.
Bei der Steuerung von Vollbrückenwechselrichtern ist eine präzise Schaltsteuerung der vier Schaltröhren erforderlich, um sicherzustellen, dass diese in verschiedenen Zuständen korrekt ein- und ausgeschaltet werden können. Darüber hinaus sind Hilfskomponenten wie Filterkondensatoren und Induktivitäten erforderlich, um die Ausgangswellenform zu glätten und transiente und Rauschstörungen zu reduzieren.
Kurz gesagt, der Vollbrückenwechselrichter bietet die Vorteile einer einfachen und zuverlässigen, stabilen Ausgabe usw. und wird häufig bei hohen Leistungsanforderungen eingesetzt.
Viertens: Prinzip und Struktur der PWM-Steuerung des Wechselrichters.
Die Pulsweitenmodulation (PWM) ist eine der wichtigsten Steuerungstechnologien des Wechselrichters. Sein Grundprinzip besteht darin, die Frequenz und Amplitude der Ausgangswellenform durch Steuerung der Einschaltzeit der Schaltröhre anzupassen.
Konkret besteht die PWM-Steuerung darin, die Gleichstromversorgung in eine Reihe kurzer Impulssignale umzuwandeln und deren Arbeitszyklus zu steuern, um eine hochwertige Wechselstromausgabe zu erzielen. Im Wechselrichter wird der Vergleichs-PWM-Steuermodus verwendet, d. h. das Eingangssignal wird mit einer Gaußschen Welle verglichen, ein Fehlersignal wird erzeugt und das Steuersignal der Wechselrichterschaltröhre wird entsprechend dem Fehlersignal erzeugt, so dass Es kann eine Hochfrequenzmodulation realisieren und die erforderliche Wellenform erzeugen. In der konkreten Umsetzung kann das Öffnen und Schließen jeder Schaltröhre durch die Berechnung des Controllers und die Steuerung des PWM-Chips erfolgen.
Die PWM-Steuerungsstruktur des Wechselrichters besteht hauptsächlich aus Komparator, Fehlerverstärker, Tiefpassfilter und PWM-Controller. Der Komparator ist hauptsächlich für die Erzeugung des Fehlersignals und dessen Einspeisung in den Fehlerverstärker verantwortlich; Der Fehlerverstärker verstärkt das Fehlersignal und gibt ein PWM-Steuersignal aus. Der PWM-Controller überträgt das PWM-Signal an die Schaltröhre wie IGBT oder MOSFET, um die Steuerung der Ausgangswellenform zu realisieren.
Kurz gesagt ist die PWM-Steuerung eine wichtige Technologie für Wechselrichter, um eine hochwertige AC-Ausgabe mit hoher Präzision, guter Stabilität und anderen Eigenschaften zu erzielen, und wird häufig in der Solarstromerzeugung, bei Elektrofahrzeugen und anderen Bereichen eingesetzt.
Fünftens gibt es mehrere Hauptkommunikationsprotokolle des Wechselrichters
Die wichtigsten Kommunikationsprotokolle des Wechselrichters sind wie folgt:
1, Modbus-Protokoll: Modbus ist ein gängiges serielles Kommunikationsprotokoll, das den Datenaustausch zwischen verschiedenen Geräten realisieren kann. Im Wechselrichter kann das Modbus-Protokoll eine Fernüberwachung und -steuerung realisieren, einschließlich Echtzeitüberwachung der Ausgangsleistung, Spannung, des Stroms und anderer Parameter des Wechselrichters sowie die Anpassung der Ausgangswellenform und -frequenz.
2, CAN-Bus-Protokoll: Das CAN-Bus-Protokoll ist ein WAN-basiertes Netzwerkprotokoll mit hoher Zuverlässigkeit, hoher Geschwindigkeit und hohen Systemintegrationseigenschaften. Im Wechselrichter kann das CAN-Bus-Protokoll den Datenaustausch und die Steuerung zwischen mehreren Wechselrichtern sowie die Kommunikation mit anderen Geräten realisieren.
3, Ethernet-Protokoll: Ethernet ist ein auf einem lokalen Netzwerk (LAN) basierendes Standardnetzwerkprotokoll, dessen Datenübertragungsrate schnell ist, eine hohe Flexibilität aufweist und eine Vielzahl von Anwendungen und anderen Eigenschaften unterstützt, so dass der Wechselrichter über das Internet kommunizieren und verwenden kann einer webbasierten Schnittstelle zum Einstellen der Wechselrichterparameter und anderer Funktionen.
4, drahtloses Zigbee-Protokoll: Zigbee ist ein drahtloses Protokoll mit geringem Stromverbrauch, das ein stabiles und sicheres Netzwerk zu Hause, im Büro und in anderen Umgebungen aufbauen kann und die direkte Kommunikation zwischen Zielgeräten unterstützt. Im Wechselrichter kann durch die Einführung des Zigbee-Funkprotokolls die drahtlose Kommunikation zwischen dem Wechselrichter und anderen Geräten realisiert und der Umfang der Überwachung und Steuerung erweitert werden.
Kurz gesagt werden im Wechselrichter verschiedene Kommunikationsprotokolle verwendet, um einen schnellen und genauen Datenaustausch und eine Fernsteuerung zu erreichen und den Benutzern effizientere und bequemere Dienste zu bieten.
Sechstens: Was ist die Hauptaufgabe des Wechselrichters im BMS? Welche Rolle
spielt der Wechselrichter
für die Energiespeicherung des Hauses hauptsächlich im BMS (Batteriemanagementsystem)?
1, DC/AC-Wechselrichter: Die Batterie des Heimenergiespeichersystems speichert Gleichstrom, Wechselstrom wird benötigt, wenn das Haus Strom verbraucht. Wechselrichter können Gleichstrom in Wechselstrom umwandeln und diesen an elektrische Haushaltsgeräte oder in das öffentliche Netz einspeisen.
2, Netzunterstützung: Energiespeicher-Wechselrichter können nicht nur das Haus mit Strom versorgen, sondern auch überschüssige elektrische Energie (gewonnen durch Photovoltaikmodule etc.) in das Netz einspeisen. Gleichzeitig kann der Wechselrichter auch die Stromlast des Haushalts anpassen, den Stromverbrauch in der Spitzenzeit reduzieren und den Talhöhenausgleich erreichen.
3, BMS-Integration: Der Wechselrichter kann in das Batteriemanagementsystem (BMS) integriert werden, indem die Batteriespannung, der Strom und andere Parameter überwacht und gesteuert werden, um eine genaue Steuerung und einen Schutz des Energiespeichersystems zu erreichen. Wenn beispielsweise die Batterie schwach ist, kann der Wechselrichter gemäß den Anweisungen des BMS die Stromversorgung des Netzes stoppen, um eine Beschädigung der Batterie und eine Beeinträchtigung der Lebensdauer zu vermeiden.
4, Energieeinsparung und Emissionsreduzierung: Der Wechselrichter kann die Steuerung der Stromlast im Haushalt optimieren, die Abhängigkeit von traditioneller fossiler Energie verringern und so den Zweck der Energieeinsparung, Emissionsreduzierung und des Umweltschutzes erreichen. Gleichzeitig kann der Wechselrichter Strom zum richtigen Zeitpunkt auf dem Strommarkt kaufen und verkaufen und so Stromkosten sparen.
Kurz gesagt, als eines der Kernprodukte des Energiemanagementsystems für Privathaushalte hat der Energiespeicher-Wechselrichter für Privathaushalte eine Vielzahl wichtiger Funktionen und Rollen und kann durch die Integration in das Batteriemanagementsystem die Effizienz und Kontrollgenauigkeit des Energieverbrauchs für Privathaushalte weiter verbessern und andere Geräte.
Sieben, der DC-DC-Schaltkreis des Wechselrichters.
Der DC-DC im Wechselrichter bezieht sich auf den DC-DC-Wandler. Im Wechselrichter wird DC-DC hauptsächlich zur Anpassung und Umwandlung der Eingangsspannung verwendet, um den Stromversorgungsanforderungen des Wechselrichters und seiner Ausgangslast gerecht zu werden. Insbesondere kann DC-DC die folgenden Funktionen erfüllen:
1, Spannungsanstieg und -abfall: Wenn die Eingangsspannung des Wechselrichters niedriger als die Ausgangsspannung ist, kann DC-DC die Spannung erhöhen, um den normalen Betrieb des Wechselrichters sicherzustellen. Wenn umgekehrt die Eingangsspannung höher als die Ausgangsspannung ist, kann der DC-DC die Spannung reduzieren, um den Leistungsverlust des Wechselrichters zu reduzieren.
2, Stromsteuerung: DC-DC kann eine genaue Steuerung des Ausgangsstroms entsprechend den Anforderungen der Ausgangslast erreichen, indem die Schaltfrequenz und das Tastverhältnis sowie andere Parameter geändert werden, um die Auswirkungen von Stromkreisüberlastung oder Schwankungen der Stromversorgung auf die Ausgangslast zu verhindern .
3, Energiespeicherung: DC-DC kann auch eine Energiespeicherung und -verwaltung erreichen, beispielsweise durch den Einsatz von Batteriepacks, um die Speicherung und Wiederverwendung erneuerbarer Energie zu erreichen, die durch Photovoltaik oder Windenergie erzeugt wird.
4, Sicherheitsschutz: Bei Wechselrichterüberlastung, Kurzschluss, Unterspannung und anderen ungewöhnlichen Umständen kann DC-DC die Eingangsleistung sofort abschalten, um weitere Schäden am Wechselrichter und an der Ausgangslast zu vermeiden.
