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Funktionsprinzip und struktureller Aufbau des Mikro-Wechselrichters

Ein Mikrowechselrichter ist ein elektronisches Gerät, das in einem Solarstromsystem verwendet wird. Es hat normalerweise weniger als oder gleich 1,000 Watt und verfügt über ein MPPT auf Modulebene. Photovoltaikwechselrichter werden hauptsächlich verwendet, um den von Photovoltaikmodulen erzeugten Gleichstrom in Wechselstrom umzuwandeln, um ein privates oder gewerbliches Stromnetz mit Strom zu versorgen.

Mit der Beschleunigung der Entwicklung erneuerbarer Energien ist die Solarenergie aufgrund ihrer großen Reserven, ihrer weiten Verbreitung und anderer Eigenschaften in den Fokus der Welt gerückt. Die Nutzung von Solarenergie erfolgt in Form von Photovoltaikstromerzeugung. Eine der häufigsten Formen der Photovoltaikstromerzeugung ist der Mikrowechselrichter.

Was ist ein Mikrowechselrichter?

A Mikro-Wechselrichter ist ein elektronisches Gerät, das in einem Solarstromsystem verwendet wird. Es hat weniger als oder gleich 1,000 Watt und verfügt über ein MPPT auf Modulebene. Photovoltaik-Wechselrichter werden hauptsächlich verwendet, um den von Photovoltaikmodulen erzeugten Gleichstrom in Wechselstrom umzuwandeln, um ein privates oder gewerbliches Stromnetz mit Strom zu versorgen.

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Aus welchen Komponenten besteht ein Mikrowechselrichter?

Der strukturelle Aufbau eines Mikro-Wechselrichters besteht üblicherweise aus den folgenden Hauptkomponenten:

1. Eingangsschaltung:

Es wird verwendet, um Gleichstromeingangsspannung zu empfangen und gleichzurichten, um sie in Gleichspannung umzuwandeln.

2. Steuerkreis:

Wird verwendet, um den Schaltzustand und die Frequenz der Schaltelemente zu steuern, um die Umwandlung von Gleichstrom in Wechselstrom zu realisieren.

3. Komponenten schalten:

Zur Realisierung hochfrequenter Schaltvorgänge werden üblicherweise MOSFETs, IGBTs und andere hochfrequente Schaltbauelemente verwendet.

4. Ausgangsfilterschaltung:

Wird zum Filtern von hochfrequentem Wechselstrom, zum Entfernen hochfrequenter Komponenten und zum Erhalten einer stabilen Wechselstromausgabe verwendet.

5. Schutzschaltung:

Es dient zur Überwachung und zum Schutz des Betriebszustands des Mikro-Wechselrichters, beispielsweise vor Überstrom, Überspannung und Übertemperatur.

Diese Komponenten arbeiten zusammen, um die Funktion des Mikrowechselrichters zu realisieren. Durch rationales Schaltungsdesign und Steuerungsstrategie kann der Mikrowechselrichter Gleichstrom effizient in Wechselstrom umwandeln, was in verschiedenen Szenarien, in denen Wechselstrom benötigt wird, weit verbreitet ist.

Wie funktioniert ein Mikro-Wechselrichter?

Das Funktionsprinzip eines PV-Wechselrichters lässt sich kurz in den folgenden Schritten zusammenfassen:

1. Stromerzeugung durch Photovoltaikmodule.

Wenn das Sonnenlicht auf das Photovoltaikmodul (z. B. Solarpanel) trifft, interagieren die Photonen mit den Elektronen im Photovoltaikmaterial, was dazu führt, dass Elektronen aus dem Material entweichen und ein photogenerierter Strom entsteht. Dieser photogenerierte Strom ist Gleichstrom.

2. DC-Eingang.

Der photogenerierte Strom wird gesammelt und über die Leitungen des PV-Moduls an den Gleichstromeingang des PV-Wechselrichters geleitet. Während dieses Vorgangs fließt der Gleichstrom durch Sicherungen und Gleichstrom-Trennschalter, um einen sicheren und stabilen Betrieb des Systems zu gewährleisten. 

3. Umwandlung von Gleichstrom in Wechselstrom.

Das Herzstück des PV-Wechselrichters ist der Wechselrichterkreis, der durch das Ein- und Ausschalten von Leistungselektronikschaltern (z. B. IGBT, MOSFET usw.) Gleichstrom in hochfrequenten Wechselstrom (AC) umwandelt. Dieser hochfrequente Wechselstrom wird durch den Filterkreis verarbeitet und in einen stabilen sinusförmigen Wechselstrom umgewandelt.

4. AC-Ausgang.

Der umgewandelte Wechselstrom wird über den Ausgang des Wechselrichters an das Stromnetz angeschlossen. Dabei verfügt der Wechselrichter über zahlreiche interne Schutzfunktionen wie Überspannung, Überstrom, Unterspannung usw., um die Qualität und Stabilität des ausgegebenen Wechselstroms sicherzustellen.

5. Netzgekoppelter oder netzunabhängiger Betrieb:

Je nach Systemkonfiguration und Anwendungsszenario kann der PV-Wechselrichter im netzgekoppelten oder netzunabhängigen Modus betrieben werden. Im netzgekoppelten Modus verbindet der Wechselrichter den umgewandelten Wechselstrom direkt mit dem Netz, um Haushalte, Unternehmen oder große Stromsysteme mit Strom zu versorgen; im netzunabhängigen Modus speichert der Wechselrichter den umgewandelten Wechselstrom in der Batterie zur Verwendung in netzunabhängigen Umgebungen.

Referenz:

1. https://cloud.tencent.com/developer/news/1139214

2. https://www.apsystems.cn/news/318.html

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