Po pierwsze, podstawowa zasada działania falownika

Falownik to urządzenie przekształcające prąd stały na prąd przemienny, jego główną zasadą jest wykorzystanie charakterystyki przełączania urządzeń półprzewodnikowych (takich jak lampy polowe lub tyrystory itp.) do sterowania napięciem zasilania i prądu poprzez szybkie przełączanie, tak aby uzyskać konwersję prądu stałego na odpowiednią częstotliwość i napięcie prądu przemiennego. W szczególności, gdy wejściowy prąd stały przepływa przez urządzenie półprzewodnikowe w falowniku, jest dzielony na serię sygnałów impulsowych, które są filtrowane i dostosowywane w celu wytworzenia prądu przemiennego o tej samej częstotliwości, amplitudzie i kształcie fali, co pożądany sygnał wyjściowy. Falowniki są szeroko stosowane w wytwarzaniu energii słonecznej, elektrowni wiatrowej, sprzęcie gospodarstwa domowego, zasilaczach UPS i innych dziedzinach.

Po drugie, struktura obwodu falownika

Struktura obwodu wewnętrznego falownika jest podzielona na dwie części, mianowicie obwód sterujący i obwód mocy.

Obwód sterujący realizuje głównie regulację sygnału i sterowanie falownikiem, w tym kontrolę stanu przełączania tyrystora lub lampy polowej, generowanie sygnału impulsowego napędu o wysokiej częstotliwości i zabezpieczenie funkcji. Obwód sterujący składa się zwykle z mikroprocesora lub złożonej płytki drukowanej.

Obwód mocy jest głównym elementem falownika, który przekształca zasilanie prądem stałym na sygnał wyjściowy prądu przemiennego, obejmujący obwód prostownika, obwód filtra i obwód wyjściowy falownika. Obwód prostownika przekształca wejściowy prąd przemienny na prąd stały, obwód filtra wygładza wyprostowany prąd stały, a obwód wyjściowy falownika wykorzystuje urządzenia półprzewodnikowe do przekształcania prądu stałego na prąd przemienny o wymaganym napięciu, częstotliwości i kształcie fali.

Struktura obwodu wewnętrznego falownika jest złożona i wymaga naukowego i precyzyjnego projektowania oraz procesu produkcyjnego, aby zapewnić jego wydajność i bezpieczeństwo.

Trzy falowniki z pełnym mostkiem Falownik

z pełnym mostkiem to powszechny obwód falownika, który jest szeroko stosowany w przemyśle, lotnictwie, oceanach i innych dziedzinach. Podstawową zasadą jest uzyskanie wyjścia prądu przemiennego poprzez naprzemienne zasilanie prądem stałym przez cztery lampy przełączające (często wykorzystujące IGBT lub MOSFET).

W szczególności cztery lampy przełączające w falowniku z pełnym mostkiem można podzielić na dwie grupy: górne i dolne ramiona mostka. Górne ramię mostka składa się z dwóch rur przełączających i punktu środkowego, a dolne ramię mostka również składa się z dwóch rur przełączających i punktu środkowego. W każdym półcyklu zostają załączone dwie lampy przełączające na jednym z ramion mostka i rozłączone dwie lampy przełączające na drugim ramieniu mostka, co powoduje, że napięcie stałe zasilacza jest sukcesywnie podawane na wyjścia L1 i L2 w punktu środkowego, tworząc w ten sposób dodatni i ujemny półcykl AC.

Przy sterowaniu falownikiem pełnomostkowym konieczne jest precyzyjne sterowanie przełączaniem czterech lamp przełączających, aby zapewnić ich prawidłowe załączanie i wyłączanie w różnych stanach. Ponadto wymagane są komponenty pomocnicze, takie jak kondensatory filtrujące i cewki indukcyjne, aby wygładzić przebieg wyjściowy i zredukować stany przejściowe i zakłócenia szumów.

Krótko mówiąc, falownik z pełnym mostkiem ma zalety prostego i niezawodnego, stabilnego wyjścia itp. i jest szeroko stosowany w przypadku wysokich wymagań wydajnościowych.

Po czwarte, zasada i struktura sterowania PWM falownika

Sterowanie modulacją szerokości impulsu (PWM) jest jedną z głównych technologii sterowania falownika. Jego podstawową zasadą jest regulacja częstotliwości i amplitudy przebiegu wyjściowego poprzez kontrolowanie czasu włączenia lampy przełączającej.

W szczególności sterowanie PWM polega na przekształceniu zasilania prądem stałym na zestaw krótkich sygnałów impulsowych i kontrolowaniu jego cyklu pracy w celu uzyskania wysokiej jakości sygnału wyjściowego prądu przemiennego. W falowniku stosowany jest porównawczy tryb sterowania PWM, to znaczy sygnał wejściowy jest porównywany z falą Gaussa, generowany jest sygnał błędu, a sygnał sterujący lampy przełącznika falownika jest generowany zgodnie z sygnałem błędu, dzięki czemu może realizować modulację wysokiej częstotliwości i generować wymagany przebieg. W konkretnym wykonaniu otwieranie i zamykanie każdej rurki przełączającej można zakończyć poprzez obliczenie sterownika i sterowanie chipem PWM.

Struktura sterowania PWM falownika składa się głównie z komparatora, wzmacniacza błędów, filtra dolnoprzepustowego i kontrolera PWM. Komparator jest głównie odpowiedzialny za generowanie sygnału błędu i wprowadzanie go do wzmacniacza błędu; Wzmacniacz błędu wzmacnia sygnał błędu i wysyła sygnał sterujący PWM. Sterownik PWM przesyła sygnał PWM do lampy przełączającej, takiej jak IGBT lub MOSFET, aby zrealizować kontrolę kształtu fali wyjściowej.

Krótko mówiąc, sterowanie PWM jest ważną technologią dla falownika, umożliwiającą uzyskanie wysokiej jakości sygnału wyjściowego prądu przemiennego, z dużą precyzją, dobrą stabilnością i innymi cechami, i jest szeroko stosowane w wytwarzaniu energii słonecznej, pojazdach elektrycznych i innych dziedzinach.

Po piąte, istnieje kilka głównych protokołów komunikacyjnych falownika

Główne protokoły komunikacyjne falownika są następujące:

1, protokół Modbus: Modbus to powszechny protokół komunikacji szeregowej, który może realizować wymianę danych pomiędzy różnymi urządzeniami. W falowniku protokół Modbus umożliwia zdalne monitorowanie i sterowanie, w tym monitorowanie w czasie rzeczywistym mocy wyjściowej falownika, napięcia, prądu i innych parametrów, a także regulację kształtu fali wyjściowej i częstotliwości.

2, protokół magistrali CAN: Protokół magistrali CAN to protokół sieciowy oparty na sieci rozległej (WAN), charakteryzujący się wysoką niezawodnością, dużą szybkością i wysokimi cechami integracji systemu. W falowniku protokół magistrali CAN może realizować wymianę danych i sterowanie pomiędzy wieloma falownikami, a także komunikację z innymi urządzeniami.

3, Protokół Ethernet: Ethernet to standardowy protokół sieciowy oparty na sieci lokalnej (LAN), charakteryzujący się dużą szybkością transmisji danych, dużą elastycznością, obsługą różnych zastosowań i innymi cechami, dzięki czemu falownik może komunikować się przez Internet, użycie interfejsu internetowego do ustawiania parametrów falownika i innych funkcji.

4, Protokół bezprzewodowy Zigbee: Zigbee to protokół bezprzewodowy o małej mocy, który może ustanowić stabilną i bezpieczną sieć w domu, biurze i innych środowiskach, wspierając bezpośrednią komunikację między urządzeniami docelowymi. W falowniku zastosowanie protokołu bezprzewodowego Zigbee umożliwia bezprzewodową komunikację pomiędzy falownikiem a innymi urządzeniami oraz rozszerzenie zakresu monitorowania i sterowania.

Krótko mówiąc, w falowniku zastosowano różne protokoły komunikacyjne, aby szybko i dokładnie przeprowadzić wymianę danych i zdalne sterowanie, zapewniając użytkownikom bardziej wydajne i wygodne usługi.

Po szóste, jaka jest główna rola falownika w BMS, jaka jest rola

Domowy falownik magazynujący energię pełni głównie następujące role w BMS (system zarządzania baterią) i pełni następujące role:

1, falownik DC/AC: akumulator domowego systemu magazynowania energii przechowuje prąd stały, a prąd przemienny jest potrzebny, gdy dom korzysta z energii elektrycznej. Falowniki mogą przekształcać prąd stały w prąd przemienny i dostarczać go do domowego sprzętu elektrycznego lub do sieci publicznej.

2, obsługa sieci: falowniki magazynujące energię mogą nie tylko dostarczać energię do domu, ale także oddawać do sieci nadwyżkę energii elektrycznej (uzyskanej przez moduły fotowoltaiczne itp.). Jednocześnie falownik może również regulować obciążenie elektryczne gospodarstwa domowego, zmniejszać zużycie energii w okresie szczytowym i osiągać równowagę wysokości doliny.

3, integracja z BMS: Falownik można zintegrować z systemem zarządzania akumulatorem (BMS), monitorując i kontrolując napięcie, prąd i inne parametry akumulatora, aby uzyskać dokładną kontrolę i ochronę systemu magazynowania energii. Na przykład, gdy poziom naładowania akumulatora jest niski, falownik może przerwać dostarczanie energii do sieci zgodnie z instrukcjami BMS, aby uniknąć uszkodzenia akumulatora i wpływu na jego żywotność.

4, oszczędność energii i redukcja emisji: falownik może zoptymalizować kontrolę obciążenia energią elektryczną w gospodarstwie domowym, zmniejszyć zależność od tradycyjnej energii kopalnej, aby osiągnąć cel oszczędzania energii i redukcji emisji oraz ochrony środowiska. Jednocześnie falownik może również kupować i sprzedawać energię elektryczną we właściwym czasie na rynku energii, oszczędzając koszty energii elektrycznej.

Krótko mówiąc, jako jeden z podstawowych produktów domowego systemu zarządzania energią, domowy falownik magazynujący energię pełni wiele ważnych funkcji i ról, a także może jeszcze bardziej poprawić wydajność i dokładność kontroli zużycia energii w domu poprzez integrację z systemem zarządzania baterią i inne urządzenia.

Siedem, obwód DC-DC falownika

DC-DC w falowniku odnosi się do przetwornika DC-DC. W falowniku napięcie DC-DC służy głównie do regulacji i konwersji napięcia wejściowego w celu spełnienia wymagań zasilania falownika i jego obciążenia wyjściowego. W szczególności DC-DC może realizować następujące funkcje:

1, wzrost i spadek napięcia: gdy napięcie wejściowe falownika jest niższe niż napięcie wyjściowe, DC-DC może zwiększyć napięcie, aby zapewnić normalną pracę falownika. I odwrotnie, gdy napięcie wejściowe jest wyższe niż napięcie wyjściowe, DC-DC może zmniejszyć napięcie, aby zmniejszyć straty mocy falownika.

2, kontrola prądu: DC-DC może osiągnąć dokładną kontrolę prądu wyjściowego zgodnie z potrzebami obciążenia wyjściowego, zmieniając częstotliwość przełączania i współczynnik wypełnienia oraz inne parametry, aby zapobiec wpływowi przeciążenia obwodu lub wahań zasilania na obciążenie wyjściowe .

3, magazynowanie energii: DC-DC może również zapewnić magazynowanie energii i zarządzanie nią, na przykład poprzez wykorzystanie zestawów akumulatorów, w celu magazynowania i ponownego wykorzystania energii odnawialnej wytwarzanej przez energię fotowoltaiczną lub wiatrową.

4, ochrona bezpieczeństwa: W przypadku przeciążenia falownika, zwarcia, zbyt niskiego napięcia i innych nietypowych okoliczności, DC-DC może natychmiast odciąć moc wejściową, aby uniknąć dalszego uszkodzenia falownika i obciążenia wyjściowego.