ឧបករណ៍បម្លែងឋិតិវន្តជារបស់ក្រុមឧបករណ៍បម្លែងឋិតិវន្តមួយចំនួនធំ ដែលរួមមានឧបករណ៍បម្លែងជាច្រើននាពេលបច្ចុប្បន្ន។'ឧបករណ៍ s ដែលអាចធ្វើបាន«បម្លែង«ប៉ារ៉ាម៉ែត្រអគ្គិសនីនៅក្នុងការបញ្ចូល ដូចជាវ៉ុល និងប្រេកង់ ដើម្បីបង្កើតទិន្នផលដែលឆបគ្នាជាមួយនឹងតម្រូវការនៃបន្ទុក។

ជាទូទៅ ឧបករណ៍បម្លែងចរន្តអគ្គិសនី គឺជាឧបករណ៍ដែលមានសមត្ថភាពបម្លែងចរន្តផ្ទាល់ទៅជាចរន្តឆ្លាស់ ហើយវាជារឿងធម្មតាណាស់នៅក្នុងកម្មវិធីស្វ័យប្រវត្តិកម្មឧស្សាហកម្ម និងដ្រាយអគ្គិសនី។ ស្ថាបត្យកម្ម និងការរចនានៃប្រភេទឧបករណ៍បម្លែងចរន្តអគ្គិសនីផ្សេងៗគ្នា ផ្លាស់ប្តូរទៅតាមកម្មវិធីជាក់លាក់នីមួយៗ ទោះបីជាគោលបំណងសំខាន់របស់វាគឺដូចគ្នាក៏ដោយ (ការបម្លែងចរន្តអគ្គិសនីទៅចរន្តឆ្លាស់)។

១. អាំងវឺរទ័រឯករាជ្យ និងអាំងវឺរទ័រភ្ជាប់បណ្តាញអគ្គិសនី

ឧបករណ៍បំលែងដែលប្រើក្នុងកម្មវិធី photovoltaic ត្រូវបានបែងចែកជាពីរប្រភេទសំខាន់ៗ៖

:ឧបករណ៍បម្លែងឯករាជ្យ

:ឧបករណ៍បម្លែងដែលភ្ជាប់បណ្តាញអគ្គិសនី

ឧបករណ៍បម្លែងចរន្តអគ្គិសនីឯករាជ្យគឺសម្រាប់កម្មវិធីដែលរោងចក្រ PV មិនត្រូវបានភ្ជាប់ទៅបណ្តាញចែកចាយថាមពលសំខាន់។ ឧបករណ៍បម្លែងចរន្តអគ្គិសនីអាចផ្គត់ផ្គង់ថាមពលអគ្គិសនីទៅកាន់បន្ទុកដែលបានភ្ជាប់ ដោយធានាបាននូវស្ថេរភាពនៃប៉ារ៉ាម៉ែត្រអគ្គិសនីសំខាន់ៗ (វ៉ុល និងប្រេកង់)។ នេះរក្សាពួកវាឱ្យស្ថិតនៅក្នុងដែនកំណត់ដែលបានកំណត់ជាមុន អាចទប់ទល់នឹងស្ថានភាពផ្ទុកលើសទម្ងន់បណ្តោះអាសន្ន។ ក្នុងស្ថានភាពនេះ ឧបករណ៍បម្លែងចរន្តអគ្គិសនីត្រូវបានភ្ជាប់ជាមួយប្រព័ន្ធផ្ទុកថ្ម ដើម្បីធានាបាននូវការផ្គត់ផ្គង់ថាមពលដែលមានស្ថេរភាព។

ម៉្យាងវិញទៀត ឧបករណ៍បម្លែងដែលភ្ជាប់ជាមួយបណ្តាញអគ្គិសនី អាចធ្វើសមកាលកម្មជាមួយបណ្តាញអគ្គិសនីដែលពួកវាត្រូវបានភ្ជាប់ ពីព្រោះក្នុងករណីនេះ វ៉ុល និងប្រេកង់គឺ...«ដាក់ចេញ«ដោយបណ្តាញអគ្គិសនីសំខាន់។ ឧបករណ៍បម្លែងចរន្តអគ្គិសនីទាំងនេះត្រូវតែអាចផ្តាច់បាន ប្រសិនបើបណ្តាញអគ្គិសនីសំខាន់ខូច ដើម្បីជៀសវាងការផ្គត់ផ្គង់បញ្ច្រាសនៃបណ្តាញអគ្គិសនីសំខាន់ ដែលអាចតំណាងឲ្យគ្រោះថ្នាក់ធ្ងន់ធ្ងរ។

រូបភាពទី 1 - ឧទាហរណ៍នៃប្រព័ន្ធឯករាជ្យ និងប្រព័ន្ធភ្ជាប់បណ្តាញអគ្គិសនី។ រូបភាពដោយ Biblus។

2. តើតួនាទីរបស់កាប៉ាស៊ីទ័រឡានក្រុងគឺជាអ្វី?

គោលបំណងនៃអាំងវឺរទ័រគឺដើម្បីបំលែងវ៉ុលរលកឌីស៊ីទៅជាសញ្ញា AC ដើម្បីចាក់ថាមពលចូលទៅក្នុងបន្ទុក (ឧទាហរណ៍ បណ្តាញអគ្គិសនី) នៅប្រេកង់ដែលបានផ្តល់ឱ្យ និងជាមួយមុំដំណាក់កាលតូចមួយ (φ ≈០)។ សៀគ្វីសាមញ្ញមួយសម្រាប់ម៉ូឌុលវាស់ទទឹងជីពចរ (PWM) ឯកោតែមួយដំណាក់កាល ត្រូវបានបង្ហាញក្នុងរូបភាព។2 (គ្រោងការណ៍ទូទៅដូចគ្នាអាចត្រូវបានពង្រីកទៅប្រព័ន្ធបីដំណាក់កាល)។ នៅក្នុងគ្រោងការណ៍នេះ ប្រព័ន្ធ PV ដែលដើរតួជាប្រភពវ៉ុល DC ដែលមានអាំងឌុចស្យុងប្រភពមួយចំនួន ត្រូវបានផលិតទៅជាសញ្ញា AC តាមរយៈកុងតាក់ IGBT ចំនួនបួន ស្របគ្នាជាមួយឌីយ៉ូតសេរី។ កុងតាក់ទាំងនេះត្រូវបានគ្រប់គ្រងនៅច្រកទ្វារតាមរយៈសញ្ញា PWM ដែលជាធម្មតាជាទិន្នផលរបស់ IC ដែលប្រៀបធៀបរលកផ្ទុក (ជាធម្មតារលកស៊ីនុសនៃប្រេកង់ទិន្នផលដែលចង់បាន) និងរលកយោងនៅប្រេកង់ខ្ពស់ជាង (ជាធម្មតារលកត្រីកោណនៅ 5-20kHz)។ ទិន្នផលរបស់ IGBTs ត្រូវបានផលិតទៅជាសញ្ញា AC ដែលសមស្របសម្រាប់ការប្រើប្រាស់ ឬការចាក់ក្រឡាចត្រង្គតាមរយៈការអនុវត្តរចនាសម្ព័ន្ធផ្សេងៗនៃតម្រង LC។

ទទួលបានសម្រង់តម្លៃ

រូបភាពទី 2: ម៉ូឌុលទទឹងជីពចរ (PWM) ដំណាក់កាលតែមួយការដំឡើងអាំងវឺរទ័រ។ កុងតាក់ IGBT រួមជាមួយនឹងតម្រងទិន្នផល LC បង្កើតសញ្ញាបញ្ចូល DC ទៅជាសញ្ញា AC ដែលអាចប្រើបាន។ នេះបង្កឱ្យមានរលកវ៉ុលដែលបង្កគ្រោះថ្នាក់ឆ្លងកាត់ស្ថានីយ PV ។ ឡានក្រុងកុងដង់សាទ័រត្រូវបានកំណត់ទំហំ ដើម្បីកាត់បន្ថយរលកនេះ។

ប្រតិបត្តិការរបស់ IGBTs ណែនាំវ៉ុលរលកទៅលើស្ថានីយនៃអារេ PV។ រលកនេះបង្កគ្រោះថ្នាក់ដល់ប្រតិបត្តិការនៃប្រព័ន្ធ PV ព្រោះវ៉ុលនាមករណ៍ដែលអនុវត្តទៅលើស្ថានីយគួរតែត្រូវបានរក្សានៅចំណុចថាមពលអតិបរមា (MPP) នៃខ្សែកោង IV ដើម្បីទាញយកថាមពលច្រើនបំផុត។ រលកវ៉ុលនៅលើស្ថានីយ PV នឹងរំញ័រថាមពលដែលទាញយកចេញពីប្រព័ន្ធ ដែលបណ្តាលឱ្យ

ថាមពលទិន្នផលជាមធ្យមទាប (រូបភាពទី 3)។ កាប៉ាស៊ីទ័រមួយត្រូវបានបន្ថែមទៅលើឡានក្រុង ដើម្បីធ្វើឲ្យរលកវ៉ុលរលោង។

រូបភាពទី 3: រលកវ៉ុលដែលបានបញ្ចូលទៅក្នុងស្ថានីយ PV ដោយគ្រោងការណ៍អាំងវឺរទ័រ PWM ផ្លាស់ប្តូរវ៉ុលដែលបានអនុវត្តចេញពីចំណុចថាមពលអតិបរមា (MPP) នៃអារេ PV។ នេះបង្កើតរលកនៅក្នុងថាមពលទិន្នផលនៃអារេ ដូច្នេះថាមពលទិន្នផលជាមធ្យមទាបជាង MPP នាមករណ៍។

ទំហំ (កំពូលទៅកំពូល) នៃរលកវ៉ុលត្រូវបានកំណត់ដោយប្រេកង់ប្តូរ វ៉ុល PV សមត្ថភាពឡានក្រុង និងអាំងឌុចស្យុងតម្រងយោងទៅតាម៖

កន្លែងណា៖

VPV គឺជាវ៉ុល DC នៃបន្ទះសូឡា

Cbus គឺជាសមត្ថភាពរបស់កាប៉ាស៊ីទ័រឡានក្រុង

L គឺជាអាំងឌុចស្យុងនៃអាំងឌុចស្យុងតម្រង

fPWM គឺជាប្រេកង់ប្តូរ។

សមីការ (1) អនុវត្តចំពោះកាប៉ាស៊ីទ័រដ៏ល្អមួយដែលការពារការហូរចូលនៃបន្ទុកតាមរយៈកាប៉ាស៊ីទ័រក្នុងអំឡុងពេលសាក ហើយបន្ទាប់មកបញ្ចេញថាមពលដែលមានទីតាំងនៅក្នុងដែនអគ្គិសនីដោយគ្មានភាពធន់។ តាមពិតទៅ គ្មានកាប៉ាស៊ីទ័រណាដែលល្អឥតខ្ចោះនោះទេ (រូបភាពទី 4) ប៉ុន្តែវាត្រូវបានផ្សំឡើងដោយធាតុច្រើន។ បន្ថែមពីលើសមត្ថភាពដ៏ល្អ ឌីអេឡិចត្រិចមិនមានភាពធន់ល្អឥតខ្ចោះទេ ហើយចរន្តលេចធ្លាយតូចមួយហូរពីអាណូតទៅកាតូតតាមបណ្តោយភាពធន់នៃ shunt កំណត់ (Rsh) ដោយរំលងសមត្ថភាពឌីអេឡិចត្រិច (C)។ នៅពេលដែលចរន្តឆ្លងកាត់កាប៉ាស៊ីទ័រកំពុងហូរ ម្ជុល សន្លឹក និងឌីអេឡិចត្រិចមិនដំណើរការល្អឥតខ្ចោះទេ ហើយមានភាពធន់ស៊េរីសមមូល (ESR) ជាស៊េរីជាមួយកាប៉ាស៊ីទ័រ។ ជាចុងក្រោយ កាប៉ាស៊ីទ័ររក្សាទុកថាមពលមួយចំនួននៅក្នុងដែនម៉ាញេទិក ដូច្នេះមានអាំងឌុចស្យុងស៊េរីសមមូល (ESL) ជាស៊េរីជាមួយកាប៉ាស៊ីទ័រ និង ESR។

រូបភាពទី 4: សៀគ្វីសមមូលនៃកាប៉ាស៊ីទ័រទូទៅ។ កាប៉ាស៊ីទ័រគឺផ្សំឡើងដោយធាតុមិនល្អឥតខ្ចោះជាច្រើន រួមទាំងសមត្ថភាពឌីអេឡិចត្រិច (C) ភាពធន់នឹង shunt គ្មានកំណត់តាមរយៈឌីអេឡិចត្រិចដែលរំលងកាប៉ាស៊ីទ័រ ភាពធន់នឹងស៊េរី (ESR) និងអាំងឌុចស្យុងស៊េរី (ESL)។

សូម្បីតែនៅក្នុងសមាសធាតុដែលហាក់ដូចជាសាមញ្ញដូចជាកាប៉ាស៊ីទ័រក៏ដោយ ក៏មានធាតុច្រើនដែលអាចបរាជ័យ ឬចុះខ្សោយ។ ធាតុនីមួយៗទាំងនេះអាចប៉ះពាល់ដល់ឥរិយាបថរបស់អាំងវឺរទ័រ ទាំងនៅផ្នែក AC និង DC។ ដើម្បីកំណត់ឥទ្ធិពលនៃការថយចុះគុណភាពនៃសមាសធាតុកាប៉ាស៊ីទ័រមិនល្អឥតខ្ចោះទៅលើរលកវ៉ុលដែលបានបញ្ចូលនៅទូទាំងស្ថានីយ PV អាំងវឺរទ័រស្ពាន H-ប៉ូល PWM (រូបភាពទី 2) ត្រូវបានក្លែងធ្វើដោយប្រើ SPICE។ កាប៉ាស៊ីទ័រតម្រង និងអាំងឌុចទ័រត្រូវបានរក្សាទុកនៅ 250µF និង 20mH រៀងៗខ្លួន។ គំរូ SPICE សម្រាប់ IGBTs ត្រូវបានទាញយកចេញពីការងាររបស់ Petrie et al។ សញ្ញា PWM ដែលគ្រប់គ្រងកុងតាក់ IGBT ត្រូវបានកំណត់ដោយសៀគ្វីប្រៀបធៀប និងសៀគ្វីប្រៀបធៀបបញ្ច្រាសសម្រាប់កុងតាក់ IGBT ខាងខ្ពស់ និងខាងទាបរៀងៗខ្លួន។ ធាតុចូលសម្រាប់ការគ្រប់គ្រង PWM គឺជារលកស៊ីនុសផ្ទុក 9.5V, 60Hz និងរលកត្រីកោណ 10V, 10kHz។