太陽能光伏電源系統(tǒng)控制器逆變器的技術(shù)要求

1、太陽能光伏電源系統(tǒng)控制器逆變器的技術(shù)要求來源：希萌光伏與可再生能源網(wǎng)一、GB/T 19064-2003中控制器、逆變器技術(shù)條件編制說明標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目的起源1998年由國家經(jīng)貿(mào)委與世界銀行合作開展的全球環(huán)境（GEF）/世界銀行中國可在生能源商業(yè)化發(fā)展促進(jìn)項(xiàng)目光伏市場開發(fā)子項(xiàng)；計(jì)劃：在我國西部地區(qū)推廣10兆峰瓦太陽能戶用光伏電源系統(tǒng)（約3050萬套） 目的：促進(jìn)光伏及風(fēng)-光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)潛在市場的開發(fā)，為進(jìn)一步商業(yè)化發(fā)展奠定基矗為保證項(xiàng)目實(shí)施的技術(shù)水平與質(zhì)量，國家經(jīng)貿(mào)委可在生能源項(xiàng)目辦按世行全球環(huán)境基金組織的要求，組織中外專家并經(jīng)科研、生產(chǎn)及檢測等單位的調(diào)研和征求意見，1999年5月制訂出“太陽能戶用光伏

2、電源系統(tǒng)和風(fēng)-光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)的技術(shù)條件”。依據(jù)： 技術(shù)條件中的控制器、逆變器指標(biāo)要求，是依據(jù)世行專家提供的產(chǎn)品技術(shù)要求及其他國家標(biāo)準(zhǔn)而編制的。二、GB/T 19064-2003中控制器的主要技術(shù)要求與實(shí)際檢驗(yàn)中的質(zhì)量1.充滿斷開（HVD）和恢復(fù)功能要求控制器具有輸入充滿斷開和恢復(fù)接連功能。標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的蓄電池值為：12V；則充滿斷開和恢復(fù)連接電壓參考值：起動(dòng)型鉛酸電池充滿斷開為：15.015.2V； 恢復(fù)連接為：13.7V。固定型鉛酸電池充滿斷開為：14.815.0V； 恢復(fù)連接為：13.7V。密封型鉛酸電池充滿斷開為：14.114.5V； 恢復(fù)連接為：13.2V。注：脈寬調(diào)制和開關(guān)型的控制器主要

3、在充電回路設(shè)計(jì)、采用的技術(shù)與其不同，故本標(biāo)準(zhǔn)中就沒有特定連接恢復(fù)值要求。標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)不足點(diǎn)及存在問題：充滿斷開和恢復(fù)連接都應(yīng)該有一定的電壓寬度，則恢復(fù)連接只規(guī)定一點(diǎn)，這會(huì)給電路設(shè)計(jì)、生產(chǎn)帶來一定的難度；被檢產(chǎn)品指標(biāo)與標(biāo)準(zhǔn)有一定的偏差，其原因由二個(gè)方面：a.用來做基準(zhǔn)電壓的器件造成和電壓比較器存在不穩(wěn)定或有較大的溫度漂移。就會(huì)造成在不同的時(shí)間或不同環(huán)境溫度下測量充滿斷開電壓和恢復(fù)充電電壓值時(shí)存在較大的差異。b 產(chǎn)品出廠檢驗(yàn)時(shí)所用的電壓表沒有經(jīng)過定期計(jì)量，則有一定的誤差，從而導(dǎo)致出廠前參數(shù)設(shè)定值也存在著相應(yīng)的誤差。2.溫度補(bǔ)償 考慮環(huán)境及電池的工作溫度特性，控制器應(yīng)具備溫度補(bǔ)償功能：-由于電池在充電過

4、程中，再化合反應(yīng)產(chǎn)生大量熱不易散出，就會(huì)導(dǎo)致電池溫升過高，電解液干涸，造成電池的熱失控。-溫度補(bǔ)償功能主要是在不同的工作環(huán)境溫度下，能夠?qū)π铍姵卦O(shè)置更為合理的充電電壓，防止過充電或欠充電狀態(tài)而造成電池充放電容量過早下降甚至過早報(bào)廢。 在標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了溫度系數(shù)在-37mV/。 產(chǎn)品實(shí)際檢測情況：目前送檢的控制器大部分不具備此功能，無此功能的主要原因：a.電路設(shè)計(jì)稍加復(fù)雜；b.生產(chǎn)成本略有提高。 補(bǔ)償值的具體設(shè)定應(yīng)根據(jù)蓄電池生產(chǎn)廠商提供的參數(shù)來確定；補(bǔ)償值的設(shè)置是否合理是關(guān)系電池使用時(shí)間長短的重要因數(shù)。3.空載損耗（靜態(tài)電流）為了降低控制器的損耗，提高光伏電源的轉(zhuǎn)換效率，控制器的靜態(tài)電流應(yīng)盡量低。在

5、標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了控制器最大自身耗電不應(yīng)超過其額定充電電流的1%。產(chǎn)品實(shí)際檢測情況：靜態(tài)電流超出標(biāo)準(zhǔn)要求主要出現(xiàn)在30w/12V以下的光伏控制器，造成此問題主要原因有以下二方面：a.電路設(shè)計(jì)存在一定問題,尤其是在使用繼電器的電路中,應(yīng)避免控制器空載時(shí)繼電器處于驅(qū)動(dòng)吸合狀態(tài),否則繼電器的驅(qū)動(dòng)線圈將會(huì)消耗十幾毫安甚至幾十毫安的空載電流。設(shè)計(jì)時(shí)考慮： 驅(qū)動(dòng)電流較大的控制元件與電路工作之間的落輯關(guān)系； 各部分電路的偏置電流調(diào)節(jié)到能保證電路正常工作時(shí)最小值。b.電路中控制元器件的選擇與采購：盡量選擇驅(qū)動(dòng)電流小的控制元件，如：電壓驅(qū)動(dòng)型的功率器件及CMOS電路等，并注意這些元件的質(zhì)量。4、充、放電回路壓降為了降

6、低控制器的損耗，還應(yīng)對控制器充電或放電的電壓降提出要求。在標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了控制器充電或放電的電壓降不應(yīng)超過系統(tǒng)額定電壓的5%。產(chǎn)品實(shí)際檢測情況：控制器的充放電回路壓降過大，主要問題出現(xiàn)在額定電流較大的光伏控制器，其原因有以下二方面： a.充放電回路中反向隔離器件的選擇不合理，充放電電流較大時(shí)，應(yīng)盡量選用正向壓降小的肖特基二極管做充電回路中的反向隔離保護(hù)。b.電路板焊裝工藝存在一定問題：通過大電流的導(dǎo)線截面積不夠；電路板銅鉑線條較窄；大電流焊接點(diǎn)存在不同程度虛焊現(xiàn)象；蓄電池放電回路中的保險(xiǎn)管（如選用劣質(zhì)管就產(chǎn)生較大壓降、卡座與電路板焊接不良同樣產(chǎn)生較大壓降）。三、GB/T 19064-2003中逆變

7、器的主要技術(shù)要求與實(shí)際檢驗(yàn)中的質(zhì)量1.輸出頻率逆變器的輸出頻率應(yīng)具有穩(wěn)定性。本標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的輸出頻率應(yīng)在49Hz到51Hz之間。產(chǎn)品實(shí)際檢測情況：實(shí)際檢測中發(fā)現(xiàn)，有的直流/交流逆變器輸出頻率漂移比較大，開機(jī)時(shí)輸出頻率在50Hz左右， 工作一段時(shí)間或環(huán)境溫度變化以后，輸出頻率上升到57 Hz，甚至60 Hz以上， 主要原因：a.選用的元器件參數(shù)離散性較大；b.選用的元器件參數(shù)溫度漂移較大。c.缺乏穩(wěn)頻措施等原因造成的。2、帶載能力要求逆變器在特定的輸出功率條件下能持續(xù)工作一定的時(shí)間。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定如下：（1）輸入電壓與輸出功率為額定值，逆變器應(yīng)連續(xù)可靠工作4h以上。（2）輸入電壓與輸出功率為額定值的12

8、5%，逆變器應(yīng)連續(xù)可靠工作1min以上。（3）輸入電壓與輸出功率為額定值的150%，逆變器應(yīng)連續(xù)可靠工作10s以上。產(chǎn)品實(shí)際檢測情況：5001000VA的逆變器達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)和產(chǎn)品說明書要求，影響了光伏電源系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行的可靠性，縮短了產(chǎn)品的壽命。其主要原因:-設(shè)計(jì)功率余量不足。3、效率為了提高能源的利用率，逆變器的效率應(yīng)達(dá)到一定的要求。標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了逆變器的輸出功率大于等于額定功率的75%時(shí)，效率應(yīng)大于等于80%。產(chǎn)品實(shí)際檢測情況：目前小容量的產(chǎn)品（300VA）的效率都不高，長期工作損耗大、易過熱，達(dá)到溫度保護(hù)點(diǎn)就會(huì)自動(dòng)關(guān)機(jī)，降低了系統(tǒng)的可靠性。其原因：設(shè)計(jì)功率沒有充分的余量。*目前小容量的逆變器大部分都是方波輸出，則輸出電壓值偏差較大：-由于生產(chǎn)企業(yè)對交流電壓有效值和真有效值沒有加以區(qū)分，-或用有效值電壓表測量逆變器的方撥波電壓導(dǎo)放輸出電壓的值的較大偏差。4、標(biāo)準(zhǔn)中的不足點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)中缺少對控制器和逆變器一體化的要求，這對一體化的產(chǎn)品測試造成一定難度，因?yàn)榭刂破骱湍孀兤饕惑w化后，原控制器的輸出指標(biāo)和逆變器的輸入指標(biāo)均無