Efficacité des onduleurs solaires

L'efficacité des onduleurs solaires fait référence au marché croissant des onduleurs solaires (onduleurs photovoltaïques) en raison de la demande d'énergie renouvelable. Et ces onduleurs exigent une efficacité et une fiabilité extrêmement élevées. Les circuits de puissance utilisés dans ces onduleurs ont été étudiés et les meilleurs choix pour les dispositifs de commutation et de redressement ont été recommandés. La structure générale de l'onduleur photoélectrique est illustrée à la figure 1, et vous avez le choix entre trois onduleurs différents. La lumière du soleil brille sur des modules solaires connectés en série, chaque module contenant un ensemble d'unités de cellules solaires connectées en série. La tension de courant continu (CC) générée par les modules solaires varie de l'ordre de plusieurs centaines de volts, en fonction des conditions d'éclairage du réseau de modules, de la température de la batterie et du nombre de modules en série.
La fonction principale de ce type d'onduleur est de convertir la tension continue d'entrée en une valeur stable. Cette fonction est réalisée via un convertisseur élévateur et nécessite un interrupteur élévateur et une diode élévatrice. Dans la première structure, après l'étage boost, on trouve un convertisseur en pont complet isolé. La fonction d'un transformateur à pont complet est de fournir une isolation. Le deuxième convertisseur en pont complet sur la sortie est utilisé pour convertir le courant continu du convertisseur en pont complet du premier étage en tension alternative. Sa sortie est filtrée avant d'être connectée au réseau électrique CA via un commutateur de relais à double contact supplémentaire, dans le but de fournir une isolation sûre lors d'événements de défaut et une isolation du réseau électrique la nuit. La deuxième structure est un schéma non isolé. Parmi eux, la tension alternative alternative est directement générée par la sortie de tension continue de l'étage de suralimentation. La troisième structure utilise une structure de topologie innovante de commutateurs de puissance et de diodes de puissance, intégrant les fonctions de suralimentation et de génération de courant alternatif dans une topologie dédiée. Bien que l'efficacité de conversion des panneaux solaires soit très faible, il est crucial de maintenir l'efficacité de l'onduleur aussi proche que possible de 100 %. En Allemagne, le module de la série 3kW installé sur le toit orienté au sud devrait générer 2550 kWh d'électricité par an. Si l'efficacité de l'onduleur passe de 95 % à 96 %, 25 kWh supplémentaires peuvent être générés chaque année. Le coût d'utilisation de modules solaires supplémentaires pour générer ces 25kWh équivaut à l'ajout d'un onduleur. Étant donné que l'augmentation de l'efficacité de 95 % à 96 % ne double pas le coût des onduleurs, investir dans des onduleurs plus efficaces est un choix inévitable. Pour les conceptions émergentes, l'amélioration de l'efficacité de l'onduleur avec l'approche la plus rentable est un critère de conception clé. La fiabilité et le coût des onduleurs sont deux autres critères de conception. Une efficacité plus élevée peut réduire les fluctuations de température pendant les cycles de charge, améliorant ainsi la fiabilité. Par conséquent, ces critères sont en réalité interdépendants. L'utilisation de modules améliore également la fiabilité.