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无电解电容解决方案减少光伏逆变器故障

行业上下游中国仪表网2013年08月29日 16:08人气:14648

  导读:光伏逆变器是造成光伏系统诸多故障的主要原因。光伏逆变器可靠性设计存在多个挑战,无电解电容解决方案或将成为降低光伏逆变器故障的功臣。
  
  由于现有逆变器的第一次故障平均时间约是5年,因此光伏逆变器成为造成光伏系统诸多故障的主要原因。为提升逆变器设计的可靠性,需考虑如下因素并采取相应措施,包括:低损耗功率器件和开关电路、更新的封装技术、对电解电容器的替代、过设计、器件的冗余以及对常见失效模式和原因等的深入分析。
  
  光伏逆变器可靠性设计的其它挑战还包括:具有低可靠性的电解电容并且以合理价格找到不同种类高压、大容量电容器的技术难度;缺少结构化方法进行产品规划和质量控制的不成熟制造工艺也将损害可靠性;另外,工作在恶劣环境下(极低或极高温、潮湿和曝晒)也为可靠性设计带来挑战。
  
  针对电解电容方面的问题,英飞凌的高级工程师JeromeLee建议,可通过降低电解电容中的纹波电流以延长逆变器的使用寿命。当开关的高频操作与高效率目标发生冲突,需要考虑电容器组是否过大或是出现多相系统。而除了电解电容老化问题,他认为电压额定值下降以及散热效果是影响也是光伏逆变器可靠性的主要因素,最具成本性能优化的是使用600V级别的功率器件。这时可以通过使用过压保护系统或降压变换器作为输入级以将电压应力减少到500V以下。
  
  据悉,英飞凌已经完成了光伏微逆变器的无电解电容解决方案,并将于2013年9月16日至9月27日在全国5个城市(武汉、南京、北京、重庆、西安)召开的电源管理巡回研讨会上予以发布。
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