Forradalmi DC-DC átalakítók széles bemeneti feszültségtartományban

A fotovoltaikus (PV) modulok gyártói minden évben igyekszenek új technológiai megoldások és új anyagok felhasználásával hatékonyabb napelemeket létrehozni. Az elmúlt években ennek köszönhetően sikerült megnövelni a PV rendszerek teljesítményét, viszont létezik még egyszerűbb mód a hatásfok javítására.

Az Aimtec cég AM10/15/40/45/200-NZ sorozatú DC-DC átalakítóit alkalmazva, garantálható a rendkívül széles bemeneti feszültségtartomány (200 V DC és 1500 V DC között). Ez lehetővé teszi a hatásfok 1,5-2 százalékponttal történő növelését, a piacon jelenleg elérhető 1000 V DC átalakítókhoz képest. Ezenkívül az Aimtec DC-DC átalakítóival egyszerű, olcsó és kisebb rendszer építhető. Ez az innovatív kialakításnak és az Aimtec termékek széles választékával történő zökkenőmentes integrációnak köszönhető. Ezek a megoldások előnyösek a gyártók számára, mivel lerövidítik a termék forgalomba hozatalához szükséges időt, csökkentik a költségeket, és ezzel egyidejűleg növekszik a teljes rendszer hatékonysága.

1. ábra  AM 10W-60005S-NZ

A zöld, megújuló energiaforrásokkal kapcsolatos globális fellépések

2015-ben, az ENSZ Párizsban tartott éghajlatváltozási konferenciáját követően megállapodást írtak alá az üvegházhatású gázok globális kibocsátásának csökkentésére. Ez pozitív hatással volt az ökológiai megújuló energiaforrások – például a fotovoltaikus panelek és a szélenergia – fejlesztésére, és növelte azok népszerűségét. A zöld, megújuló energiaforrásokkal kapcsolatos határozott társadalmi támogatás, az alacsonyabb termelési költségek és a modern teljesítménynövelő technológiák olyan tényezők, amelyek fokozzák a fotovoltaikus és szélenergia-rendszerek iránti igényt.
Az új átalakítók használata javítja a hatékonyságot. Jelenleg a fotovoltaikus rendszereket egy olyan modell alapján tervezik, amely 1000 V DC bemeneti feszültséget alkalmaz, ami 33%-kal alacsonyabb, mint az Aimtec új megoldásai által nyújtott 1500 V DC. A GTM (Green Tech Media) számításai szerint a magasabb feszültségű rendszerek 1,5-2 százalékponttal növelik a hatékonyságot. E megállapítások fényében a helyzet egyértelművé vált: a fotovoltaikus berendezések fejlesztésének következő lépése az, hogy ezen beredezések magasan fejlett rendszereiben cseréljék ki az eszközök belső alkatrészeit.

2. ábra  AM 15W-80024S-NZ

Az AM10/15/40-800xxS-NZ sorozatú DC-DC átalakítók

Az AM10/15/40-800xxS-NZ sorozatú DC-DC átalakítók csak néhány beszállító kínálatában találhatók meg, a piacon egyedülálló termékek. A bemeneti feszültségtartomány 200 V DC-től 1500 V DC-ig, a 4000 V AC szigetelés, a beépített többdimenziós védelmi funkciók hasznosak lehetnek különböző fotovoltaikus rendszerekben és egyéb alkalmazásokban, amelyek stabil és megbízható tápegységet igényelnek (például szélturbinák).

3. ábra  AM 40W -80024S-NZ

Miért kínálnak az Aimtec AM10/15/40-80024s-NZ átalakítói teljesen új minőséget?

Ami megkülönbözteti az Aimtec DC-DC sorozatot másoktól:

• Egyedi, nagyon széles bemeneti feszültségtartomány: 200–1500 V DC;

• szabványos kimeneti feszültség: 5 V / 12 V / 15 V / 24 V;

• a kisebb és kompakt termékek gyártásához történő felhasználás lehetősége (inverter, megfigyelőrendszer);

• számos védelem:

  – bemeneti feszültségvédelem,

  – fordított polaritás elleni védelem,

  – túláramvédelem a kimeneten,

  – rövidzárlat-védelem,

  – túlfeszültség-védelem;

• magas megbízhatóság nehéz környezeti körülmények között;

• ipari üzemi hőmérsékleti tartomány: -40 °C ~ +70 °C;

• nagy teljesítmény, alacsony hullámosság és zajszint;

• EN62109 tanúsítvány, az UL508 tanúsítvány elbírálás alatt;

• NYÁK-lapok DIN sínen történő felszerelésének lehetősége.

Az innovatív DC-DC átalakító lehetővé teszi a napelemek mátrixában a teljesítménymodulnak az 1000 V-nál magasabb kimenőfeszültség fogadását. Ennek döntő fontosságú szerepe van, mivel a kimeneti feszültség a napfény intenzitásától függően változó. A hosszú ideig tartó túlzottan magas kimeneti feszültség az üzemi feszültség instabilitásához, kábelproblémákhoz és rövidzárlathoz vezethet, ami viszont az egész rendszer meghibásodását okozhatja.
A DC-DC átalakító vázlata a flyback topológián alapul, a fejlett és megbízható PWM vezérlőrendszernek köszönhetően. A nagyfeszültségű indítórendszer az Aimtec szabadalmaztatott technológiájával készült, és számos beépített védelemmel rendelkezik. (1., 2., 3. ábra)

4. ábra  Tápegység a csatlakozódoboz megfigyelőegységéhez

Az AM10/15/40-800xxS-NZ sorozatú DC-DC átalakítójának egyszerű alkalmazása PV rendszerben

I. Tápegység a csatlakozódoboz felügyeleti egységéhez a PV telepítésben (4. ábra)

Ebben a tipikus napelemes monitoregységben a DC-DC átalakító széles bemeneti feszültségtartománya és a 4000 V AC szigetelés leegyszerűsíti a felügyeleti egység által a panel mátrixról 24 V DC-re történő energiaátalakítás folyamatát. A DC-DC AM1DS-0505Sh20-NZ átalakító táplálja a Hall érzékelőt, és biztosítja a nagyfeszültség szigetelését a kisfeszültségtől. Az AM2LS-0503S-NZ konverter adja a 3,3 V-os feszültséget a mikrovezérlőnek. Az RS-485 adó-vevő izolált soros átvitelt és táplálást biztosít, ami csökkenti az elektromágneses interferenciát, és megakadályozza a földhurok okozta interferenciát. Ez a megoldás funkcionális, és garantálja a legmagasabb szintű biztonságot.

5. ábra  Az inverter monitor egységének tápellátása

II. A frekvenciaváltó felügyeleti egységének tápellátása a PV installációban

A csatlakozódoboz összegyűjti az áramot a fotovoltaikus panelek mátrixából, amely áthalad az egyenáramú elektromos szekrényen és az inverter átalakítja váltakozó árammá. Ezt a folyamatot ellenőrizni kell, hogy a feszültség megfeleljen a követelményeknek.
Az 5. ábrán láthatjuk, hogy az AM10/15.40W-800-NZ készülék áramot vesz fel a nagyfeszültségű sínről, és a feszültséget 24 V DC-re csökkenti. Ezután az AMSRI-7805-NZ és az AMSRI-7815-NZ továbbítja a megfelelő feszültséget a következő rendszerbe, nagyon nagy hatékonysággal. Az AM2LS-0503S-NZ a mikrovezérlőt táplálja. (5. ábra)
Az Aimtec cég AM10/15/40-800xxS-NZ sorozatú új átalakítói nyújtják az iparág legszélesebb bemeneti feszültségtartományát: 200 V DC és 1500 V DC között. Ezeket teljes termékválaszték egészíti ki, amelyek lehetővé teszik a PV rendszerek hatásfokának 2 százalékpontos megnövelését. A legjobb védelmi osztályban garantálják a berendezések biztonságos és megbízható működését. Az Aimtec cég PV rendszer megoldása hatalmas előnyöket kínál az ügyfelek számára, egyszerűsítve azok tervezését, csökkentve a költségeket és javítva a rendszerek általános hatásfokát. A bemutatott termékekkel kapcsolatos további információk a TME – az Aimtec hivatalos forgalmazója – oldalain találhatók.

TME Hungary Kft.
1146 Budapest, Hermina út 17.
Tel.: +36 1 220 67 56
E-mail: Ez az e-mail-cím a szpemrobotok elleni védelem alatt áll. Megtekintéséhez engedélyeznie kell a JavaScript használatát.
www.tme.hu