Resumen: La eficiencia de los inversores solares se refiere al creciente mercado de inversores solares (inversores fotoeléctricos) debido a la demanda de ...
La eficiencia de los inversores solares se refiere al creciente mercado de inversores solares (inversores fotoeléctricos) debido a la demanda de energía renovable. Estos inversores requieren una eficiencia y confiabilidad extremadamente altas. Se investigaron los circuitos de potencia utilizados en estos inversores y se recomendaron las mejores opciones para dispositivos de conmutación y rectificación. La estructura general del inversor fotovoltaico se muestra en la Figura 1. Hay tres inversores diferentes para elegir. La luz del sol brilla sobre los módulos solares conectados en serie y cada módulo contiene un conjunto de unidades de células solares conectadas en serie. El voltaje de corriente continua (CC) generado por los módulos solares es del orden de cientos de voltios y el valor específico depende de las condiciones de iluminación del conjunto de módulos, la temperatura de la batería y la cantidad de módulos conectados en serie.
La función principal de este tipo de inversor es convertir el voltaje CC de entrada a un valor estable. Esta función se implementa mediante un convertidor elevador y requiere un interruptor elevador y un diodo elevador. En la primera estructura, después de la etapa de impulso, hay un convertidor de puente completo aislado. La función del transformador de puente completo es proporcionar aislamiento. El segundo convertidor de puente completo en la salida se utiliza para convertir la CC-CC del convertidor de puente completo de primera etapa en voltaje de corriente alterna (CA). Su salida se filtra antes de conectarse a la red de CA a través de un interruptor de relé adicional de dos contactos
El objetivo es proporcionar un aislamiento seguro en caso de avería y aislamiento de la red eléctrica durante la noche. La segunda estructura es una solución no aislada. Entre ellos, el voltaje CA es generado directamente por el voltaje CC emitido por la etapa de refuerzo. La tercera estructura utiliza la innovadora estructura topológica de interruptores de potencia y diodos de potencia para integrar las funciones de impulso y generación de CA en una topología dedicada. Aunque la eficiencia de conversión de los paneles solares es muy baja, la eficiencia del inversor es lo más alta posible. Cerca del 100% es muy importante. En Alemania, se espera que los módulos de la serie de 3 kW instalados en el tejado orientado al sur generen 2.550 kWh al año. Si la eficiencia del inversor aumenta del 95% al 96%, se pueden generar 25 kWh adicionales cada año. El coste de utilizar módulos solares adicionales para generar los 25kWh equivale a añadir un inversor. Dado que aumentar la eficiencia del 95% al 96% no duplicará el costo del inversor, invertir en un inversor más eficiente es una opción inevitable. Para los diseños emergentes, la mejora más rentable en la eficiencia del inversor es un criterio de diseño clave. En cuanto a la fiabilidad y el coste del inversor, existen otros dos criterios de diseño. Una mayor eficiencia puede reducir las fluctuaciones de temperatura durante el ciclo de carga, mejorando así la confiabilidad, por lo que estos criterios están realmente relacionados. El uso de módulos también mejorará la confiabilidad.
