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

Komentarze

(0)

Wybrane dla Ciebie

Poradnik inżyniera elektryka. Komplet 3 tomów »

Poradnik inżyniera elektryka Poradnik jest przeznaczony przede wszystkim dla inżynierów elektryków. Mogą z niego korzystać również inżynierowie innych specjalności oraz studenci wydziałów elektrycznych i energetycznych wyższych szkół technicznych(...) czytam dalej »


Czy istnieje niezniszczalna oprawa LED?

Jaki jest najlepszy hermetyk na rynku »

Niezniszczalne oprawy LED Ebook
Oprawy, które łączą w sobie zalety źródeł światła LED z nowoczesnymi systemami optycznymi. Źródła LED o dużej wydajności świetlnej, wytwarzają oświetlenie o bezprecedensowej (...) zobacz więcej  » Dzięki wprowadzonym rozwiązaniom konstrukcyjnym oprawa charakteryzuje się szczelnością oprawy IP66. Podstawa i klosz wykonany z poliwęglanu zapewnia oprawie wysoki stopień odporności na uderzenia IK09.
(...)
czytam dalej »

System zarządzania energią EMS CX3 »

System zarządzania energią EMS CX3 składa się z urządzeń o niezwykle kompaktowej budowie modułowej, które w łatwy sposób można zainstalować zarówno w nowopowstających instalacjach jak i już istniejących, w jednym rzędzie rozdzielnicy elektrycznej z innymi aparatami (...) czytam dalej »


Konkurs z nagrodami dla elektryków! Zobacz które miejsce zdobędziesz »

Przewody elektryczne i kable spełniające normy CPR »

Konkurs dla elektryków - liga specjalistów Kable przeowdy lapp
Jesteś specjalistą z branży elektrycznej lub teletechnicznej?
Weź udział w pierszej edycji Ligi Specjalistów i poczuj emocje związane z rywalizacją w konkursie! Zaglądaj na stronę ligaspecjalistow.pl i odpowiadaj na pytania ze swojej branży.  
zobacz konkurs »
Nieposiadanie Deklaracji Własności Użytkowych na kabel lub przewód jako wyrób budowlany oznacza brak możliwości wprowadzenia go na rynek Unii Europejskiej jako wyrób budowlany, a w konsekwencji niemożliwość (...) czytam dalej »


Kable średniego i niskiego napięcia - wymagania standardów międzynarodowych»

Zobacz nowości na ELEKTROTECHNIKA 2019 »

PRzewody i kable standardy Ochrona przepięciowa systemów alarmowych
Szeroki asortyment przewodów i kabli produkowanych zgodnie z wymaganiami restrykcyjnych standardów międzynarodowych(...) czytam dalej » Targi ELEKTROTECHNIKA skierowane są do producentów i użytkowników sprzętu niskiego, średniego i wysokiego napięcia oraz systemów alarmowych i rozwiązań umożliwiających instalację przewodów elektrycznych w nowoczesnych budynkach. Równolegle odbędą się Targi ŚWIATŁO oraz Wystawa TELETECHNIKA..(...) czytam dalej »

Stacje ładowania pojazdów od Kolejowych Zakładów Łączności ?

UPS zasilacze Stacja umożliwia szybkie ładowanie prądem zmiennym o mocy do 22 kW (opcjonalnie 44 kW). Wyposażona jest w dwa gniazda osobno opomiarowane (...) czytam dalej »


Jak komunikować urządzenia w środowisku przemysłowym ??

Projektowanie skomplikowanych etykiet w terenie przy pomocy smartfona »

Switche zarządzalne Drukowanie etykiet ze smartfona
Switche niezarządzalne są 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 » Dzięki zainstalowaniu na dowolnym smartfonie naszej aplikacji Etykiety ekspresowe możesz projektować nawet najbardziej skomplikowane etykiety z kodami 1D, 2D i kodami kreskowymi czy etykiety seryjne korzystając (...) czytam dalej »

Nowe rozwiązania w dziedzinie zasilania gwarantowanego »

Jaką rozdzielnicę nn wybrać do projektu?

Zasilanie gwarantowane Co sie stało z kablami
Samochody elektryczne stają się coraz bardziej popularne. Jednak ich żywot jest uzależniony od stacji ładowania. Stacja ładowania to urządzenie elektryczne, które(...) czytam dalej » Wszelkie błędy popełnione na etapie projektowania, wykonawstwa i eksploatacji nawarstwiają się latami, stopniowo pro­wadząc do wydłużenia czasu poświęcanego na administrację systemu, zmniejszając pewność jego działania i tym samym (...) 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 »
1-2/2019

AKTUALNY NUMER:

elektro.info 1-2/2019
W miesięczniku m.in.:
  • - Projekt zasilania transformatorów elektromedycznych bloku operacyjnego szpitala
  • - Zasady wprowadzania do obrotu i stosowania urządzeń przeciwpożarowych
Zobacz szczegóły
Elastycznie i bezpiecznie

Elastycznie i bezpiecznie

Systematycznie rozbudowujące się systemy instalacji elektrycznych powodują, że szukamy nowych rozwiązań w zakresie bezpiecznego prowadzenia tras kablowych.
ZPAS ZPAS
ZPAS z siedzibą w Przygórzu to lider produkcji szaf i obudów teleinformatycznych, energetycznych i automatyki oraz kompleksowych rozwiązań...
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