影响逆变器功率转换效率的因素和三个改善手段

【导读】太阳能逆变器使用过程中会随着时间的推移以及转换率的高低来决定其寿命。为了保障逆变器的使用寿命和安全性，国家制定了相关的标准。在有变压器的情况下逆变器的转换效率必须高于94%，而无变压器的情况下转换效率要高于96%。其中转换效率是衡量逆变器性能的重要指标。高效率的逆变器可以降低系统成本，延长系统寿命和提高系统稳定性。此外，逆变器转换效率还与系统的环保性和能源利用效率密切相关，因此改善逆变器功率转换率的开发需求在快包平台显著增加，覆盖1KW-5KW 功率配置和多种通讯接口。快包分析师精选了2个逆变器相关项目开发需求，来说明开发需求趋势，并给服务商商机。

影响逆变器转换效率的因素

1.电压变化：在发电过程中，太阳能电池板的输出电压可能会因为光照度、温度等条件发生变化，导致太阳能逆变器的效率下降。

2. 电路损耗：电路中的导线及电子元件会因为电阻而产生热量，造成一定的能量损耗，影响转换效率。

3. 电网条件：当太阳能逆变器连接到电网时，电网电压、频率及波形的不同都会对转换效率产生影响。

4.设备的匹配：太阳能电池板与逆变器的功率、电压等参数要匹配，否则将影响转换效率。

逆变器是光伏电站重要的核心部件之一，随着光伏产业“井喷式”发展，逆变器市场也迎来了“高光时刻”，接下来或将迎来新一波大增长。快包分析师精选了2个逆变器相关项目开发需求，欢迎有相关开发经验的服务商来竞标。

快包项目推荐

项目名称：新能源逆变器

项目预算：35000

项目详情：

1、新能源逆变器，太阳能逆变器，项目要求功率在12V-1KW-2KW /24V-2KW-3KW/48V-5KW;

2、有大致成熟方案，修改部分内容，具体价格可详谈；

3、10-15天 根据方案公司的时间进度。

项目名称：低功率可调逆变器

项目预算：10000

项目详情：

1、DC12V或DC5V输入，逆变升压到最高AC220V，输出电压要求可调；

2、电压调节方式可通过RS485/CAN和手动旋钮调节两种方式；

3、输出功率小于20W（10W即可），硬件体积要求越小越好，如果可以做到特别小，输出功率5W也可以；体积和功率取舍时有限考虑体积；

4、整个硬件方案需要达到车规级要求；

5、需要一个金属外壳保护电路板（最好选用标准品外壳电路板适配外壳）；

6、交期：2周-4周，服务商最好是江浙沪地区的。

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提高逆变器效率的技术手段

目前，提高功率逆变器效率的技术路线有3种。

1.空间矢量脉宽调制(SVPWM)

SVPWM是一种全数字化控制方式，具有直流电压利用率高、易于控制等优点，已广泛应用于功率逆变器。直流电压利用率高，在相同输出电压下可以使用较低的直流母线电压，降低了功率开关器件的电压应力，降低了器件的开关损耗，在一定程度上提高了功率逆变器的转换效率。在空间向量合成中，向量序列的组合有很多种。通过不同的组合和排序，可以达到减少功率器件开关次数的效果，可以进一步降低功率逆变器功率器件的开关损耗。

2.采用碳化硅材料制成的部件

碳化硅器件的单位面积阻抗仅为硅器件的百分之一，而用碳化硅制成的IGBT(绝缘栅双极晶体管)等功率器件可将导通阻抗降低到常规硅器件的十分之一。由于碳化硅技术可以有效降低二极管的反向恢复电流，因此功率器件的开关损耗和主开关所需的电流容量也可以降低。因此，以碳化硅二极管为主开关的反并联二极管是提高功率逆变器效率的途径。

与传统的快速恢复反并联二极管相比，碳化硅制成的反并联二极管可以显著降低反向恢复电流，提高总转换效率1%。使用快速IGBT后，由于开关速度的加快，整机转换效率可提高2%。当SiC反并联二极管与快速IGBT结合时，功率逆变器的效率将进一步提高。

3、软交换和多电平技术

利用谐振原理，软开关技术可以使开关器件中的电流或电压按照正弦或准正弦规律变化。当电流自然过零时，器件关断，当电压自然过零时，器件导通，从而降低了开关损耗，解决了感性断开和容性开路的问题。而且，当开关两端的电压或流过开关的电流为零时，开关没有开关损耗，开关导通或关断。

三电平功率逆变器主要应用于高压大功率场景，与传统的两电平结构相比，零电平输出增加，功率器件电压应力降低一半。因此，三电平逆变器在相同开关频率下可采用比二电平逆变器更小的输出滤波电感，可有效降低电感损耗、成本和体积。同时，在相同的输出谐波含量下，三电平逆变器可以采用比两电平逆变器更低的开关频率、更低的开关损耗和更高的转换效率。

总结

综上所述，逆变器转化率不仅对太阳能发电系统的性能和发电能力有重要影响，而且还关系到系统的耐用性和稳定性。因此，在选择和使用逆变器时，必须注重逆变器转化率的重要性，以确保系统的整体性能和可靠性。