逆變效率是什么？逆變器的轉(zhuǎn)換效率如何提升？

效率無(wú)論在工作還是生活中都是人們關(guān)心的話題，在逆變電源中尤其如此。但關(guān)于逆變效率，新手們有太多的疑惑需要解答，今天我們來(lái)普及下逆變效率是什么？逆變器的轉(zhuǎn)換效率如何提升？



一、逆變效率是什么

逆變器的效率是指在規(guī)定的工作條件下，其輸出功率與輸入功率之比，以百分?jǐn)?shù)表示，一般情況下，光伏逆變器的標(biāo)稱效率是指純阻負(fù)載，80％負(fù)載情況下的效率。逆變器在工作時(shí)其本身也要消耗一部分電力，因此，它的輸入功率要大于它的輸出功率。逆變器的效率即是逆變器輸入功率與輸出功率之比。如一臺(tái)逆變器輸入了100瓦的直流電，輸出了90瓦的交流電，那么，它的效率就是90％。

在光伏系統(tǒng)中，光伏組件發(fā)出的電能先由蓄電池儲(chǔ)存起來(lái)，然后經(jīng)過(guò)逆變器逆變成220V或380V的交流電。但是蓄電池受自身充放電的影響，其輸出電壓的變化范圍較大，如標(biāo)稱12V的蓄電池，其電壓值可在10．8～14．4V之間變動(dòng)(超出這個(gè)范圍可能對(duì)蓄電池造成損壞)。對(duì)于一個(gè)合格的逆變器，輸入端電壓在這個(gè)范圍內(nèi)變化時(shí)，其穩(wěn)態(tài)輸出電壓的變化量應(yīng)不超過(guò)額定值的±5％，同時(shí)當(dāng)負(fù)載發(fā)生突變時(shí)，其輸出電壓偏差不應(yīng)超過(guò)額定值的±10％。

二、逆變效率測(cè)試轉(zhuǎn)換公式

之所以要完整全面地對(duì)逆變效率進(jìn)行測(cè)量，主要是因?yàn)槟孀兤髟趯?shí)際環(huán)境中應(yīng)用時(shí)，不可能完全處在最大效率點(diǎn)運(yùn)行，也不會(huì)完全處在滿載下運(yùn)行。在60%載的負(fù)載下運(yùn)行的時(shí)間較多，所以逆變器的最大效率會(huì)處于60%左右負(fù)載。同時(shí)還會(huì)測(cè)試逆變器的歐洲效率以及德國(guó)最具權(quán)威的測(cè)試機(jī)構(gòu)photon公司的photon效率。這些效率的計(jì)算是綜合考慮了當(dāng)?shù)靥鞖舛贸龅挠?jì)算公式。

比如歐洲效率計(jì)算公式為：η=0.03*η5%+0.06*η10%+0.13*η20%+0.10*η30%+0.48*η50%+0.2*η100%

逆變器的轉(zhuǎn)換效率是一個(gè)非常重要的參數(shù)，逆變效率直接關(guān)系到很多關(guān)鍵的節(jié)點(diǎn)，如客戶的利益，甚至有可能關(guān)系到產(chǎn)品的進(jìn)出口。所以研發(fā)工作著們?cè)趯?duì)逆變器的效率進(jìn)行測(cè)量時(shí)一定要非常謹(jǐn)慎，以便從綜合角度來(lái)考慮使效率維持在最佳。



三、逆變器轉(zhuǎn)換效率的重要性

提高逆變器的轉(zhuǎn)換效率有很大的重要性。比如我們提高1%的轉(zhuǎn)換效率，500KW的逆變器，平均每天算4小時(shí)，逆變器每天可以多發(fā)出將近20度電，那么一年既可以多發(fā)出將近7300度電，十年即可多發(fā)出73000度電。這樣就相當(dāng)于一臺(tái)5KW逆變器的發(fā)電量。這樣客戶可以節(jié)省一臺(tái)5KW逆變器的電站。所以為了提高客戶的最大利益，我們需要盡可能的提高逆變器的轉(zhuǎn)換效率。

四、逆變效率的影響因素

提高逆變器效率唯一的措施就是降低損耗，逆變器的主要損耗來(lái)自于IGBT、MOSFET等功率開關(guān)管，以及變壓器、電感等磁性器件。損耗和元器件的電流，電壓以及選用的材料采取的工藝有關(guān)系。



IGBT的損耗主要有導(dǎo)通損耗和開關(guān)損耗，其中導(dǎo)通損耗和器件內(nèi)阻、經(jīng)過(guò)的電流有關(guān)，開關(guān)損耗和器件的開關(guān)頻率，器件承受的直流電壓有關(guān)。

電感的損耗主要有銅損和鐵損，銅損指電感線圈電阻所引起的損耗，當(dāng)電流通過(guò)線圈電阻發(fā)熱時(shí)，一部分電能就轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮芏鴵p耗，由于線圈一般都由帶絕緣的銅線纏繞而成，因此稱為銅損，銅損可以通過(guò)測(cè)量變壓器短路阻抗來(lái)計(jì)算。鐵損包括兩個(gè)方面：一是磁滯損耗，另一是渦流損耗，鐵損可以通過(guò)測(cè)量變壓器空載電流來(lái)計(jì)算。

五、逆變器的轉(zhuǎn)換效率如何提升

縱觀逆變器的主電路，對(duì)于有變壓器逆變器來(lái)說(shuō)，主電路上主要有直流濾波器(或者直流濾波電路)、IGBT(或者其他逆變模塊)、電抗器、變壓器、交流濾波器(或者自制濾波電路)以及導(dǎo)線。所以我們?yōu)榱颂岣吣孀兤鞯霓D(zhuǎn)換效率，可以從這些方面入手。

1、通過(guò)降低IGBT的損耗，降低IGBT的開關(guān)頻率。但是也不能無(wú)限制的降低，因?yàn)楫?dāng)降低開關(guān)頻率時(shí)，逆變出的波形會(huì)變差，電能質(zhì)量就會(huì)降低，并且會(huì)提高機(jī)器的噪音，所以只能適當(dāng)?shù)慕档虸GBT的開關(guān)頻率；

2、變壓器的損耗。而變壓器的損耗只有其自身的銅損和鐵損，將這兩個(gè)損耗降低時(shí)，逆變器的轉(zhuǎn)換效率會(huì)有所提高；

3、電抗器的損耗，提高電抗器的Q值，也就是降低電抗器的感抗。所以提高逆變器的轉(zhuǎn)換效率還許多方法，相信這方面的專家會(huì)有許許多多的更有效的方法來(lái)提高自己產(chǎn)品的效率。

以上這三點(diǎn)就是逆變效率中整機(jī)轉(zhuǎn)換效率提高的關(guān)鍵點(diǎn)，只要在電路設(shè)計(jì)中對(duì)這三點(diǎn)多加注意，想要提高逆變轉(zhuǎn)換效率并不是一件困難的事情。希望通過(guò)本文的介紹，大家能夠?qū)τ谀孀冃实奶岣哂羞M(jìn)一步的認(rèn)識(shí)。