Pełny numer elektro.info 7-8/2017 tylko dla Ciebie [PDF]

wystarczy założyć konto w portalu elektro.info.pl

Rozwiązanie układowe podwyższające napięcie z baterii fotowoltaicznych

Schemat blokowy przykładowego rozwiązania elektrowni fotowoltaicznej
Schemat blokowy przykładowego rozwiązania elektrowni fotowoltaicznej

Temu też służą przekształtniki dc/dc podnoszące napięcie stale w obwodzie zasilania, jak również falowniki napięcia współpracujące z ogniwami fotowoltaicznymi. W praktyce stosowane są panele fotowoltaiczne o dużej powierzchni własnej, sprzedawane jako odrębne elementy, produkowane przez wiele firm, do których, w zależności od ich ilości i sposobu łączenia (szeregowo lub szeregowo-równolegle), stosowane są odrębnie dobierane urządzenia przekształtnikowe i zabezpieczające.

rozwiązanie układowe współczesnej elektrowni fotowoltaicznej

Współczesne rozwiązania elektrowni fotowoltaicznych to zespół łączonych, w zależności od potrzeb, ogniw fotowoltaicznych w sposób szeregowy lub szeregowo-równoległy, tak aby otrzymać wymaganą moc zainstalowaną i odpowiednie napięcie wyjściowe. Bardzo często zachodzi konieczność zamiany napięcia stałego z zespołu fotowoltaicznego na stabilne napięcie zmienne 230 V/50 Hz jednofazowe lub trójfazowe. Dzięki temu można podłączyć odbiorniki elektryczne dopasowane do typowego napięcia w sieci energetycznej lub podłączyć elektrownie fotowoltaiczną do systemu energetycznego. Aby otrzymać napięcie sinusoidalne na poziomie 230 V/50 Hz wymagane jest napięcie stałe o wartości min. 350 Vdc. Zamiana napięcia stałego na zmienne następuje w falownikowych układach mostkowych jednofazowych lub trójfazowych.

Zobacz także: Zastosowanie energii słonecznej do zasilania urządzeń elektrycznych w typowym gospodarstwie domowym

Aby otrzymać z zespołu ogniw fotowoltaicznych napięcie stałe na poziomie ok. 350 Vdc wymagany jest układ podwyższający i stabilizujący napięcie. Do tego celu można wykorzystać kilka rozwiązań układowych znanych z zasilaczy impulsowych. Jednym z rozwiązań jest zastosowanie układu przekształtnika typu dc/ac/dc z transformatorem. Zaletą takiego rozwiązania jest możliwość kilkukrotnego podwyższenia napięcia, np. z poziomu ok. 20 Vdc na 350–400 Vdc, ale musimy zamienić napięcie stałe na zmienne o dużo wyższej częstotliwości, np. ok. 20 kHz, i zastosować transformator, a następnie to napięcie jeszcze raz wyprostować. Na poszczególnych etapach zamiany napięcia tracona jest moc na elementach półprzewodnikowych (diody i tranzystory) i na transformatorze.

Zobacz także: Ochrona odgromowa systemów fotowoltaicznych na dachach dwuspadowych

W przypadku elektrowni fotowoltaicznych nie jest wymagana izolacja galwaniczna pomiędzy ogniwami a wyjściem przekształtnika. Innym rozwiązaniem jest zastosowanie beztransformatorowego przekształtnika typu dc/dc podnoszącego napięcie, z ang. step-up converter lub Boost converter. Zaletą tego układu jest brak transformatora, ale wymagany jest odpowiedni element indukcyjny (dławik) i relatywnie mniejsza liczba elementów półprzewodnikowych mocy oraz napięcie stałe jest bezpośrednio podnoszone z napięcia stałego bez stopnia pośredniego. Za przekształtnikiem dc/dc dołączony jest przekształtnik dc/ac, falownik jedno- lub trójfazowy pracujący z regulacją szerokości impulsów PWM, dostarczający na wyjściu układu napięcie zmienne.

Chcesz być na bieżąco? Zapisz się do naszego newslettera!

streszczenie

W artykule przedstawiono rozwiązanie układowe stopnia mocy przekształtnika podnoszącego napięcie z baterii fotowoltaicznej. Zaprezentowano zasadę działania beztransformatorowego przekształtnika typu dc/dc podnoszącego napięcie (step-up lub boost converter), tryby pracy, relacje pomiędzy sygnałami wejściowymi i wyjściowymi. Autorzy przedstawili wady i zalety układu wielofazowego przekształtnika podnoszącego napięcie, który może być odpowiedni dla baterii PV.



abstract

A design solution for increasing voltage produced by a PV array
This article proposes a design solution for the power stage of a boost converter increasing voltage from PV arrays. The authors explain the operating principle of transformer-less DC/DC boost converters and describe their operating modes as well as the relationship between input and output signals. The article also outlines the advantages and disadvantages of such multi-phase voltage boost converters which might be suitable for PV arrays.

Zastosowanie przekształtnika podnoszącego napięcie stwarza możliwość uniknięcia konieczności łączenia dużej liczby ogniw fotowoltaicznych w układzie szeregowym lub szeregowo-równoległym, aby uzyskać wysokie napięcie stałe dla przekształtnika falownikowego. Małe elektrownie przydomowe, instalowane na budynkach, wytwarzają bezpośrednio niskie napięcie sieciowe jedno- lub trójfazowe 230/400 V/50 Hz, natomiast w przypadku rozbudowanych elektrowni słonecznych napięcia są podwyższane odpowiednio w celu łatwej dystrybucji do przesyłowych sieci elektroenergetycznych.

Zobacz także: System zarządzania napięciem i mocą bierną obszaru sieci inteligentnej (Smart Grid)

Rysunek 1. przedstawia schemat blokowy połączenia baterii PV, przekształtnika podnoszącego napięcie dc/dc i przekształtnika dc/ac.

Artykuł pochodzi z: miesięcznika elektro.info 9/2012
powiązane produkty

Komentarze

(0)

Wybrane dla Ciebie


Gdzie znajduje zastosowanie współczesna termowizja?

Kamery termowizyjne Zadbaj o bezpieczeństwo i uniknij awarii. Za pomocą kamery termowizyjnej możliwe jest bezdotykowe sprawdzenie instalacji elektrycznej przy pełnym obciążeniu. Dzięki temu można (...) czytam dalej »


Urządzenia przeciwprzepięciowe (SPD) - jakie wybrać ?

urządzenia przeciwprzepięciowe spd Ochronniki przepięciowe odpowiednie do zastosowań w instalacjach 230 V lub 400 V, systemy jedno- lub trójfazowe, wymienny moduł warystora i zamknięty moduł iskiernika, wizualna i zdalna sygnalizacja stanu warystora oraz(...) czytam dalej »


Światło dzienne, nasz naturalny regulator - odwzorowanie opraw oświetleniowych »

Bezpanelowe pozyskiwanie energii słonecznej - jak to zrobić?

Ośiwetlenie - jakie wybrać? bezpanelowa energia słoneczna
Rodzaj oświetlenia ma również fundamentalny wpływ na nasz wzrok oraz bezpośrednio wpływa na nasze ciało, umysł i (...) czytam więcej » Innowacje i technologia przeszły długą drogę. Rzeczywiście wkroczyliśmy w nową generację nowoczesnych udogodnień, które nie tylko sprawiają, że nasz styl życia jest bardziej luksusowy i komfortowy, ale... czytam dalej »

Nowe rozdzielnice Practibox S - wysoka jakość i nagrodzony design w przystępnej cenie»

nowe rozdzielnice Rozdzielnice dedykowane są przede wszystkim dla budownictwa mieszkaniowego (prywatnego jak i deweloperskiego), hoteli i obiektów biurowych. Rozdzielnice otrzymały ... czytam dalej »


Wprawiają w ruch tysiące różnych pojazdów na świecie - znasz ich?

Rozdzielnice średniego napięcia (SN) - przegląd 2019

pojazdy elektryczne Medcom Rozdzielnice 2019 porównanie
Zmieniają sposób myślenia o energii elektryczne i nie tylko... czytam więcej » Rozdzielnice średniego napięcia (SN), tak jak i inne rozdzielnice energetyczne, budowane są na napięcia znamionowe w zakresie od 7,2 do 36 kV o wartościach 7,2; 12; ... czytam dalej »

Kamery termowizyjne w cenach promocyjnych - tylko do 30 czerwca! »

Promocje na kamery termowizyjne Przy pracach instalacyjnych, a także w przemyśle, kamera termowizyjna jest nieodzownym narzędziem pracy ... czytam dalej »


Może Cię to zainteresuje ▼

Jaki wybrać uniwersalny, programowalny wyświetlacz cyfrowy?

Kable i przewody - dobierz odpowiednie do swojego projektu »

Sterowniki programowalne kable i przewody - jakie wybrać
Współpracujący z dowolnym nadajnikiem sygnału w standardzie 4-20 mA. Urządzenie nie wymaga dodatkowego zasilania. Do obszaru zastosowań urządzenia wlicza się sterowanie oraz ... czytam więcej » Właściwie wykonana i dostosowana do konkretnych zagrożeń środowiskowych instalacja elektryczna powinna do minimum ograniczać zagrożenia... czytam dalej »


Ochrona przed przepięciami systemów alarmowych»

Wszyscy elektryczni producenci w jednym miesjcu - zobacz!

Ochrona przepięciowa systemów alarmowych Elektryczni producenci w jednym miejscu
Jak ochronić różnorodne elektroniczne systemy ochrony mienia przed skutkami przepięć(...) czytam dalej » Zobacz ponad 100,000 produktów elektromechanicznych w ofercie (...) czytam dalej »

Co jeszcze potrafią enkodery Ethernet?

UPS zasilacze Rynek systemów przemysłowych dynamicznie się rozwija, a standard Industrial Ethernet jest przyszłością systemów (...) czytam dalej »


Jak komunikować urządzenia w środowisku przemysłowym?

Ograniczniki przepięć, które wybrać?

Switche zarządzalne spd ograniczniki przepięć
Switche niezarządzalne to urządzenia, które mają za zadanie przekazywanie danych między urządzeniami w wymagającym środowisku przemysłowym. Ich zadaniem jest zapewnienie przede wszystkim stabilnej, jak również wydajnej komunikacji.(...) czytam dalej » Układy SPD typu 1 (ograniczniki przepięć typu 1) powinny być stosowane do ochrony instalacji elektrycznej oraz urządzeń przed zagrożeniami stwarzanymi(...) czytam dalej »

dr inż Wojciech Mysiński
dr inż Wojciech Mysiński
Absolwent Wydziału Transportu Politechniki Krakowskiej z roku 1986. W czerwcu 1998 r. obronił rozprawę doktorską na Wydziale Elektrotechniki, Automatyki i Elektroniki AGHj w Krakowie . Adiunkt na ... więcej »
mgr inż. Michał Wilczyński
mgr inż. Michał Wilczyński
Absolwent Politechniki Krakowskiej, Wydziału Inżynierii Elektrycznej i Komputerowej . Od 1997 r. pracuje w EmiTel Sp. z o.o. , gdzie odpowiada za inżynierię ruchu i eksploatację radiowo-telewizyjnych... więcej »
Dodaj komentarz
Nie jesteś zalogowany - zaloguj się lub załóż konto. Dzięki temu uzysksz możliwość obserwowania swoich komentarzy oraz dostęp do treści i możliwości dostępnych tylko dla zarejestrowanych użytkowników naszego portalu... dowiedz się więcej »
5/2019

AKTUALNY NUMER:

elektro.info 5/2019
W miesięczniku m.in.:
  • - Stacje ładowania pojazdów elektrycznych
  • - Oświetlenie boisk piłkarskich zgodnie z wymaganiami klas oświetleniowych
Zobacz szczegóły
Enkodery ETHERNET AFS/AFM60A

Enkodery ETHERNET AFS/AFM60A

Rynek systemów przemysłowych dynamicznie się rozwija, a standard Industrial Ethernet jest przyszłością systemów komunikacji. Wydajność standardu Fast Ethernet,...
Cantoni Motor S.A. Cantoni Motor S.A.
Grupa Cantoni została pionierem w produkcji silników elektrycznych już w XIX wieku i od tego czasu kontynuuje misję wdrażania...
Dom Wydawniczy MEDIUM Rzetelna Firma
Copyright @ 2004-2012 Grupa MEDIUM Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Spółka komandytowa, nr KRS: 0000537655. Wszelkie prawa, w tym Autora, Wydawcy i Producenta bazy danych zastrzeżone. Jakiekolwiek dalsze rozpowszechnianie artykułów zabronione. Korzystanie z serwisu i zamieszczonych w nim utworów i danych wyłącznie na zasadach określonych w Zasadach korzystania z serwisu.
realizacja i CMS: omnia.pl