Технология двунаправленного преобразования мощности в инверторах серии RA: комплексный технический анализ

Основная архитектура и принципы работы

Двунаправленные инверторы серии RA используют передовую систему преобразования четырех квадрантов, которая позволяет бесшовный поток энергии в обоих направлениях между системами постоянного тока и переменного тока.Архитектура состоит из трех основных подсистем.:

1. Этап питания

   • Высокоэффективные модули IGBT (направленные на непрерывный ток 280A в RA3000W)

   • Оптимизированное рассеивание тепла с алюминиевой основной пластиной

   • Топология двойного активного моста для двунаправленной работы

2. Система управления

   • 32-разрядный контроллер DSP (серия TI C2000)

   • Мониторинг напряжения/тока в режиме реального времени (точность ± 0,5%)

   • адаптивная генерация PWM (частота переключения 4-20 кГц)

3. Защитные схемы

   • Многоуровневая защита, указанная в информационных листах о продукции:

     • Вход: диапазон 10,5-16ВДС

     • Выход: диапазон 180-264VAC

     • Сверхтемпература: 95°С, отключение на 105°С

Подробные режимы работы

1. Режим инвертора (преобразование постоянного тока в постоянный ток)

При питании от батареи (спецификации серии RA):

• Ввод постоянного тока: 10,5-16 ВДС (12,5 ВДС номинально)

• Процесс преобразования:

  1. Стадия повышения напряжения постоянного тока (12V→400VDC bus)

  2. Инверсия DC-AC с использованием модуляции SPWM

  3. Фильтрация LC (THD < 3% по результатам лабораторных испытаний)

• Характеристики выпуска:

  • Регулирование напряжения 220VAC ± 1%

  • Выбираемая частота 50Hz/60Hz

  • 92% максимальная эффективность преобразования

2Режим выпрямления (преобразование переменного тока в постоянный)

При подключении к сети для зарядки батареи:

• Ввод переменного тока:

  • 180-264VAC (согласно спецификациям продукции)

  • Диапазон частот 47-63 Гц

  • ≥ 0,95 коэффициента мощности

• Процесс оплаты:

  1. Активная стадия ПФК (эффективность 95%)

  2. Изолированное преобразование постоянного тока в постоянный ток

  3. Трехступенчатая зарядка:

     • Объем: постоянный ток 100 А (макс. серия RA)

     • Поглощение: постоянное напряжение 14,8 В

     • Плавающее устройство: обслуживание 13,8 В

Основные технологические инновации

1Технология бесшовного перехода

• < 30 мс переключение режима (завершено согласно EN 62040-3)

• Синхронизация с нулевым пересечением

• Ответ на обнаружение неисправностей сети 5 мс

2. Усовершенствованное тепловое управление

• Двухслойный вентилятор с регулируемой температурой

• Оптимизированная конструкция канала воздушного потока (241×345×121 мм шасси)

• Тепловое моделирование на уровне компонента:

  • Мониторинг температуры IGBT соединений

  • Ощущение температуры конденсатора с постоянным током

3Интеллектуальное управление батареей

• Поддерживает несколько химических элементов (согласно меню продукта):

  • Свинцовая кислота (AGM/Flooded)

  • LiFePO4 (13,8-14,2 В регулируемый)

  • NMC (14,4В по умолчанию)

• Компенсируемая температурой зарядка

• Параметры, настраиваемые пользователем (система меню с 17 настройками)

Данные проверки производительности

Измерения эффективности преобразования

Время защиты

Использование специальных приложений

1Гибридные солнечные системы

• Конфигурация с постоянным током:

  • PV → батарея (через MPPT)

  • Аккумулятор → нагрузка (режим инвертора)

• Конфигурация с переменным током:

  • Сеть → батарея (режим исправления)

  • Батарея → Сеть (возможность V2G)

2. Телекоммуникационная резервная мощность

• Соответствует стандартам EN 300132-2

• -40°C до +70°C (расширенная версия temp)

• Поддержка параллельной работы (до 8 единиц)

3. Жилищное хранение энергии

• Оптимизация времени использования

• Пиковая способность брить

• Сообщение 485/CAN для интеграции системы

Сравнительный анализ с отраслевыми стандартами

Дорожная карта будущего развития

1. Мощные устройства нового поколения

   • Внедрение SiC MOSFET (целевая эффективность 95%+)

   • Интегрированные схемы защиты водителя

2. Умные функции сетки

   • Соответствие IEEE 1547-2018

   • Частотно-ваттная реакция

   • Управление напряжением реактивной мощности

3. Расширенная поддержка батареи

   • Оценка SoC на основе ИИ

   • Балансировка на уровне клеток

   • Алгоритмы прогнозирования деградации

Двунаправленные инверторы серии RA демонстрируют передовые показатели в отрасли благодаря сложной архитектуре преобразования мощности, точным алгоритмам управления и надежным защитным системам.С проверенными спецификациями, соответствующими опубликованным значениям листов данных, эти инверторы обеспечивают надежное двунаправленное преобразование мощности для критически важных приложений в телекоммуникационных, жилых и коммерческих секторах.