Der Wechselrichter ist das Herzstück der Photovoltaikanlage. Bei der Stromerzeugung durch Photovoltaik wird Gleichstrom erzeugt. Viele Verbraucher benötigen jedoch Wechselstrom, und Gleichstromversorgungssysteme weisen erhebliche Einschränkungen auf und sind umständlich in der Spannungsumwandlung. Auch der Lastanwendungsbereich ist begrenzt. Außer bei speziellen Verbrauchern werden Wechselrichter benötigt, um Gleichstrom in Wechselstrom umzuwandeln. Der Photovoltaik-Wechselrichter ist das Herzstück der Photovoltaikanlage. Er wandelt den von den Photovoltaikmodulen erzeugten Gleichstrom in Wechselstrom um und überträgt ihn an die lokale Last oder das Stromnetz. Er ist ein leistungselektronisches Gerät mit entsprechenden Schutzfunktionen.
Der Solarwechselrichter besteht hauptsächlich aus Leistungsmodulen, Steuerplatinen, Leistungsschaltern, Filtern, Drosseln, Transformatoren, Schützen und Schaltschränken. Der Produktionsprozess umfasst die Vorverarbeitung elektronischer Teile, die komplette Maschinenmontage, die Prüfung und die komplette Maschinenverpackung. Seine Entwicklung hängt von der Entwicklung der Leistungselektroniktechnologie, der Halbleiterbauelementtechnologie und der modernen Steuerungstechnik ab.
Bei Solarwechselrichtern ist die Verbesserung des Umwandlungswirkungsgrads ein Dauerthema. Mit zunehmender Systemeffizienz, die sich nahezu 100 % nähert, geht eine weitere Effizienzsteigerung mit einem niedrigen Preis-Leistungs-Verhältnis einher. Daher ist es derzeit ein wichtiges Thema, einen hohen Wirkungsgrad bei gleichzeitig guter Preis-Leistungs-Konkurrenz zu halten.
Neben der Verbesserung der Wechselrichtereffizienz wird die Effizienzsteigerung des gesamten Wechselrichtersystems für Solarenergiesysteme zunehmend zu einem wichtigen Thema. Bei einem lokalen Schattenbereich von 2 bis 3 % einer Solaranlage kann die Ausgangsleistung eines Wechselrichters mit MPPT-Funktion bei geringer Ausgangsleistung sogar um etwa 20 % sinken. Um sich an diese Situation besser anzupassen, ist die Nutzung von 1:1-MPPT- oder mehreren MPPT-Steuerungsfunktionen für einzelne oder partielle Solarmodule eine sehr effektive Methode.
Da sich das Wechselrichtersystem im netzgekoppelten Betrieb befindet, führt ein Erdschluss des Systems zu ernsthaften Sicherheitsproblemen. Um die Effizienz des Systems zu verbessern, werden die meisten Solaranlagen in Reihe geschaltet, um eine hohe Gleichspannung am Ausgang zu erzeugen. Aufgrund abnormaler Bedingungen zwischen den Elektroden kann leicht ein Gleichstromlichtbogen entstehen. Aufgrund der hohen Gleichspannung ist es sehr schwierig, den Lichtbogen zu löschen, und es besteht die Gefahr eines Brandes. Mit der zunehmenden Verbreitung von Solarwechselrichtersystemen wird auch die Systemsicherheit ein wichtiger Bestandteil der Wechselrichtertechnologie sein.
Beitragszeit: 01.04.2023
