ประการแรก หลักการพื้นฐานของอินเวอร์เตอร์

อินเวอร์เตอร์คืออุปกรณ์ที่แปลงกระแสตรงเป็นไฟฟ้ากระแสสลับ หลักการหลักคือการใช้ลักษณะการสลับของอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ (เช่น หลอดเอฟเฟกต์สนามหรือไทริสเตอร์ ฯลฯ) เพื่อควบคุมแรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายไฟ และ ปัจจุบันผ่านการสลับอย่างรวดเร็วเพื่อให้บรรลุการแปลงกระแสตรงเป็นความถี่และแรงดันไฟฟ้าที่สอดคล้องกันของกระแสสลับ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง เมื่อกระแสตรงอินพุตผ่านอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ในอินเวอร์เตอร์ จะถูกแบ่งออกเป็นชุดของสัญญาณพัลส์ ซึ่งจะถูกกรองและปรับเพื่อสร้างกระแสสลับที่มีความถี่ แอมพลิจูด และรูปคลื่นเดียวกันกับเอาต์พุตที่ต้องการ อินเวอร์เตอร์มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการผลิตพลังงานแสงอาทิตย์ พลังงานลม เครื่องใช้ในครัวเรือนUPSและสาขาอื่นๆ

ประการที่สอง โครงสร้างวงจรอินเวอร์เตอร์

โครงสร้างวงจรภายในของอินเวอร์เตอร์แบ่งออกเป็นสองส่วน คือ วงจรควบคุมและวงจรกำลัง

วงจรควบคุมส่วนใหญ่ตระหนักถึงการควบคุมสัญญาณและการควบคุมอินเวอร์เตอร์ รวมถึงการควบคุมสถานะการสลับของไทริสเตอร์หรือหลอดเอฟเฟกต์สนาม การสร้างสัญญาณพัลส์ไดรฟ์ความถี่สูง และการป้องกันฟังก์ชัน วงจรควบคุมมักประกอบด้วยไมโครโปรเซสเซอร์หรือแผงวงจรที่ซับซ้อน

วงจรกำลังเป็นองค์ประกอบหลักของอินเวอร์เตอร์ ซึ่งจะแปลงแหล่งจ่ายไฟ DC เป็นเอาต์พุต AC รวมถึงวงจรเรียงกระแส วงจรตัวกรอง และวงจรเอาท์พุตของอินเวอร์เตอร์ วงจรเรียงกระแสจะแปลงกระแสสลับอินพุตเป็นกระแสตรง วงจรตัวกรองจะทำให้กระแสตรงที่แก้ไขแล้วมีความราบรื่น และวงจรเอาท์พุตของอินเวอร์เตอร์ใช้อุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ในการแปลงกระแสตรงเป็นกระแสสลับด้วยแรงดันไฟฟ้า ความถี่ และรูปคลื่นที่ต้องการ

โครงสร้างวงจรภายในของอินเวอร์เตอร์มีความซับซ้อน และต้องมีการออกแบบและกระบวนการผลิตทางวิทยาศาสตร์และแม่นยำ เพื่อให้มั่นใจถึงประสิทธิภาพและความปลอดภัย

สาม อินเวอร์เตอร์แบบบริดจ์

เต็ม อินเวอร์เตอร์แบบเต็มบริดจ์เป็นวงจรอินเวอร์เตอร์ทั่วไปซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรม การบิน มหาสมุทร และสาขาอื่น ๆ หลักการพื้นฐานคือเพื่อให้ได้เอาต์พุต AC โดยการสลับแหล่งจ่ายไฟ DC ผ่านหลอดสวิตชิ่งสี่หลอด (มักใช้ IGBT หรือ MOSFET)

โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ท่อสวิตชิ่งทั้งสี่ท่อในอินเวอร์เตอร์ฟูลบริดจ์สามารถแบ่งออกเป็นสองกลุ่ม: แขนของบริดจ์ด้านบนและด้านล่าง แขนสะพานด้านบนประกอบด้วยท่อสวิตชิ่งสองท่อและจุดกึ่งกลาง และแขนสะพานล่างยังประกอบด้วยท่อสวิตชิ่งสองท่อและจุดกึ่งกลาง ในแต่ละครึ่งรอบ ท่อสวิตชิ่งสองท่อบนแขนสะพานข้างหนึ่งจะถูกเปิด และท่อสวิตซ์สองท่อบนแขนสะพานอีกข้างหนึ่งจะถูกถอดออก ซึ่งทำให้แรงดันไฟฟ้ากระแสตรงของแหล่งจ่ายไฟเชื่อมต่อกับเอาต์พุต L1 และ L2 อย่างต่อเนื่องที่ จุดกึ่งกลาง จึงเกิดครึ่งวงจรบวกและลบของ AC

ในการควบคุมอินเวอร์เตอร์ฟูลบริดจ์ จำเป็นต้องดำเนินการควบคุมการสวิตชิ่งอย่างแม่นยำบนท่อสวิตชิ่งทั้งสี่หลอด เพื่อให้แน่ใจว่าสามารถเปิดและปิดได้อย่างถูกต้องในสถานะที่แตกต่างกัน นอกจากนี้ ส่วนประกอบเสริม เช่น ตัวเก็บประจุตัวกรองและตัวเหนี่ยวนำ จำเป็นเพื่อทำให้รูปคลื่นเอาท์พุตเรียบขึ้น และลดการรบกวนชั่วคราวและสัญญาณรบกวน

กล่าวโดยสรุป อินเวอร์เตอร์แบบเต็มบริดจ์มีข้อดีคือเอาต์พุตที่เรียบง่ายและเชื่อถือได้ มีเสถียรภาพ ฯลฯ และมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในความต้องการประสิทธิภาพสูง

ประการที่สี่ หลักการและโครงสร้างการควบคุม PWM ของอินเวอร์เตอร์

การควบคุม Pulse Wide Modulation (PWM) เป็นหนึ่งในเทคโนโลยีการควบคุมหลักของอินเวอร์เตอร์ หลักการพื้นฐานของมันคือการปรับความถี่และความกว้างของรูปคลื่นเอาท์พุตโดยการควบคุมเวลาตรงของท่อสวิตชิ่ง

โดยเฉพาะอย่างยิ่ง การควบคุม PWM คือการแปลงแหล่งจ่ายไฟ DC ให้เป็นชุดสัญญาณพัลส์สั้นและควบคุมรอบการทำงานเพื่อให้ได้เอาต์พุต AC คุณภาพสูง ในอินเวอร์เตอร์ จะใช้โหมดควบคุม PWM แบบเปรียบเทียบ นั่นคือ สัญญาณอินพุตจะถูกเปรียบเทียบกับคลื่นเกาส์เซียน สัญญาณข้อผิดพลาดจะถูกสร้างขึ้น และสัญญาณควบคุมของหลอดสวิตช์อินเวอร์เตอร์จะถูกสร้างขึ้นตามสัญญาณข้อผิดพลาด ดังนั้น สามารถรับรู้การมอดูเลตความถี่สูงและสร้างรูปคลื่นที่ต้องการได้ ในการใช้งานอย่างเป็นรูปธรรม การเปิดและปิดท่อสวิตช์แต่ละท่อสามารถทำได้โดยการคำนวณตัวควบคุมและการควบคุมชิป PWM

โครงสร้างการควบคุม PWM ของอินเวอร์เตอร์ส่วนใหญ่ประกอบด้วยตัวเปรียบเทียบ ตัวขยายข้อผิดพลาด ตัวกรองความถี่ต่ำผ่าน และตัวควบคุม PWM ตัวเปรียบเทียบมีหน้าที่หลักในการสร้างสัญญาณข้อผิดพลาดและป้อนเข้าไปในเครื่องขยายข้อผิดพลาด ตัวขยายข้อผิดพลาดจะขยายสัญญาณข้อผิดพลาดและส่งสัญญาณควบคุม PWM ออก ตัวควบคุม PWM จะส่งสัญญาณ PWM ไปยังท่อสวิตชิ่ง เช่น IGBT หรือ MOSFET เพื่อให้ทราบถึงการควบคุมรูปคลื่นเอาท์พุต

กล่าวโดยสรุป การควบคุม PWM เป็นเทคโนโลยีที่สำคัญสำหรับอินเวอร์เตอร์เพื่อให้ได้เอาต์พุต AC คุณภาพสูง โดยมีความแม่นยำสูง มีเสถียรภาพที่ดีและมีคุณสมบัติอื่นๆ และมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการผลิตพลังงานแสงอาทิตย์ ยานพาหนะไฟฟ้า และสาขาอื่นๆ

ห้า มีโปรโตคอลการสื่อสารหลักหลายประการของอินเวอร์เตอร์

โปรโตคอลการสื่อสารหลักของอินเวอร์เตอร์มีดังนี้:

1, โปรโตคอล Modbus: Modbus เป็นโปรโตคอลการสื่อสารแบบอนุกรมทั่วไป ซึ่งสามารถรับรู้การแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่างอุปกรณ์ต่างๆ ในอินเวอร์เตอร์ โปรโตคอล Modbus สามารถตรวจสอบและควบคุมระยะไกลได้ รวมถึงการตรวจสอบกำลังเอาต์พุตของอินเวอร์เตอร์ แรงดันไฟฟ้า กระแส และพารามิเตอร์อื่น ๆ แบบเรียลไทม์ และปรับรูปคลื่นและความถี่ของเอาต์พุต

2, โปรโตคอลบัส CAN: โปรโตคอลบัส CAN เป็นโปรโตคอลเครือข่ายบริเวณกว้าง (WAN) ที่มีความน่าเชื่อถือสูง ความเร็วสูง ลักษณะการรวมระบบสูง ในอินเวอร์เตอร์ โปรโตคอล CAN บัสสามารถรับการแลกเปลี่ยนข้อมูลและการควบคุมระหว่างอินเวอร์เตอร์หลายตัว รวมถึงการสื่อสารกับอุปกรณ์อื่นๆ

3, โปรโตคอลอีเทอร์เน็ต: อีเธอร์เน็ตเป็นโปรโตคอลเครือข่ายมาตรฐานที่ใช้เครือข่ายท้องถิ่น (LAN) อัตราการส่งข้อมูลรวดเร็ว มีความยืดหยุ่นสูง รองรับการใช้งานที่หลากหลายและลักษณะอื่น ๆ เพื่อให้อินเวอร์เตอร์สามารถสื่อสารผ่านอินเทอร์เน็ต การใช้งาน ของอินเทอร์เฟซบนเว็บเพื่อตั้งค่าพารามิเตอร์อินเวอร์เตอร์และฟังก์ชันอื่นๆ

4, โปรโตคอลไร้สาย Zigbee: Zigbee เป็นโปรโตคอลไร้สายพลังงานต่ำ ซึ่งสามารถสร้างเครือข่ายที่เสถียรและปลอดภัยในบ้าน สำนักงาน และสภาพแวดล้อมอื่น ๆ รองรับการสื่อสารโดยตรงระหว่างอุปกรณ์เป้าหมาย ในอินเวอร์เตอร์ การใช้โปรโตคอลไร้สาย Zigbee ช่วยให้เกิดการสื่อสารไร้สายระหว่างอินเวอร์เตอร์และอุปกรณ์อื่นๆ และขยายขอบเขตการตรวจสอบและการควบคุม

กล่าวโดยสรุป อินเวอร์เตอร์จะใช้โปรโตคอลการสื่อสารที่แตกต่างกันเพื่อให้เกิดการแลกเปลี่ยนข้อมูลและการควบคุมระยะไกลได้อย่างรวดเร็วและแม่นยำ ทำให้ผู้ใช้ได้รับบริการที่มีประสิทธิภาพและสะดวกยิ่งขึ้น

หก บทบาทหลักของอินเวอร์เตอร์ใน BMS คืออะไร บทบาทคืออะไร อินเวอร์เตอร์ เก็บพลังงาน

ภายในบ้านส่วนใหญ่มีบทบาทต่อไปนี้ใน BMS (ระบบการจัดการแบตเตอรี่) และมีบทบาทดังต่อไปนี้: 1, อินเวอร์เตอร์ DC/AC: แบตเตอรี่ของระบบจัดเก็บพลังงานภายในบ้านจะเก็บไฟฟ้ากระแสตรง และไฟฟ้ากระแสสลับเป็นสิ่งจำเป็นเมื่อบ้านใช้ไฟฟ้า อินเวอร์เตอร์สามารถแปลงไฟฟ้ากระแสตรงเป็นไฟฟ้ากระแสสลับและจ่ายให้กับอุปกรณ์ไฟฟ้าในครัวเรือนหรือกริดสาธารณะ 2. การสนับสนุนกริด: อินเวอร์เตอร์เก็บพลังงานไม่เพียงแต่สามารถจ่ายพลังงานให้กับบ้านเท่านั้น แต่ยังป้อนพลังงานไฟฟ้าส่วนเกิน (ที่ได้รับจากโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์ ฯลฯ ) เข้าสู่กริดอีกด้วย ในเวลาเดียวกัน อินเวอร์เตอร์ยังสามารถปรับโหลดไฟฟ้าในครัวเรือน ลดการใช้พลังงานในช่วงพีค และบรรลุความสมดุลของความสูงของหุบเขา





3, การรวม BMS: อินเวอร์เตอร์สามารถรวมเข้ากับระบบการจัดการแบตเตอรี่ (BMS) โดยการตรวจสอบและควบคุมแรงดันแบตเตอรี่ กระแส และพารามิเตอร์อื่น ๆ ของแบตเตอรี่ เพื่อให้เกิดการควบคุมและการป้องกันระบบจัดเก็บพลังงานที่แม่นยำ ตัวอย่างเช่น เมื่อแบตเตอรี่เหลือน้อย อินเวอร์เตอร์สามารถหยุดจ่ายพลังงานให้กับโครงข่ายตามคำแนะนำของ BMS เพื่อหลีกเลี่ยงไม่ให้แบตเตอรี่เสียหายและส่งผลต่ออายุการใช้งาน

4 การประหยัดพลังงานและลดการปล่อยก๊าซ: อินเวอร์เตอร์สามารถเพิ่มประสิทธิภาพการควบคุมโหลดไฟฟ้าในครัวเรือน ลดการพึ่งพาพลังงานฟอสซิลแบบดั้งเดิม เพื่อให้บรรลุวัตถุประสงค์ของการประหยัดพลังงานและลดการปล่อยก๊าซและการปกป้องสิ่งแวดล้อม ในขณะเดียวกันอินเวอร์เตอร์ยังสามารถซื้อและขายไฟฟ้าในเวลาที่เหมาะสมในตลาดพลังงานซึ่งช่วยประหยัดค่าไฟฟ้า

กล่าวโดยสรุป ในฐานะหนึ่งในผลิตภัณฑ์หลักของระบบการจัดการพลังงานภายในบ้าน อินเวอร์เตอร์จัดเก็บพลังงานภายในบ้านมีฟังก์ชันและบทบาทที่สำคัญมากมาย และสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพและความแม่นยำในการควบคุมการใช้พลังงานภายในบ้านเพิ่มเติมได้โดยการผสานรวมกับระบบการจัดการแบตเตอรี่ และอุปกรณ์อื่นๆ

เจ็ด วงจรอินเวอร์เตอร์ DC-DC

DC-DC ในอินเวอร์เตอร์หมายถึงตัวแปลง DC-DC ในอินเวอร์เตอร์ DC-DC ส่วนใหญ่จะใช้เพื่อปรับและแปลงแรงดันไฟฟ้าขาเข้าเพื่อให้เป็นไปตามข้อกำหนดด้านแหล่งจ่ายไฟของอินเวอร์เตอร์และโหลดเอาท์พุต โดยเฉพาะ DC-DC สามารถบรรลุฟังก์ชันต่อไปนี้:

1 แรงดันไฟฟ้าเพิ่มขึ้นและลดลง: เมื่อแรงดันไฟฟ้าขาเข้าของอินเวอร์เตอร์ต่ำกว่าแรงดันไฟฟ้าขาออก DC-DC สามารถเพิ่มแรงดันไฟฟ้าเพื่อให้แน่ใจว่าอินเวอร์เตอร์ทำงานได้ตามปกติ ในทางกลับกัน เมื่อแรงดันไฟฟ้าขาเข้าสูงกว่าแรงดันไฟฟ้าขาออก DC-DC จะสามารถลดแรงดันไฟฟ้าลงเพื่อลดการสูญเสียพลังงานของอินเวอร์เตอร์ได้

2,การควบคุมปัจจุบัน: DC-DC สามารถควบคุมกระแสไฟขาออกได้อย่างแม่นยำตามความต้องการของโหลดเอาต์พุตโดยการเปลี่ยนความถี่ในการสลับและอัตราส่วนหน้าที่และพารามิเตอร์อื่นๆเพื่อป้องกันผลกระทบของวงจรโอเวอร์โหลดหรือความผันผวนของแหล่งจ่ายไฟในโหลดเอาต์พุต .

3. การจัดเก็บพลังงาน: DC-DC ยังสามารถบรรลุการจัดเก็บและการจัดการพลังงาน เช่น ผ่านการใช้ชุดแบตเตอรี่ เพื่อให้เกิดการจัดเก็บและการนำพลังงานหมุนเวียนที่เกิดจากเซลล์แสงอาทิตย์หรือพลังงานลมกลับมาใช้ใหม่

4, การป้องกันความปลอดภัย: ในอินเวอร์เตอร์โอเวอร์โหลด, ไฟฟ้าลัดวงจร, แรงดันไฟฟ้าตกและสถานการณ์ผิดปกติอื่นๆ DC-DC สามารถตัดไฟอินพุตได้ทันทีเพื่อหลีกเลี่ยงความเสียหายต่ออินเวอร์เตอร์และโหลดเอาต์พุต