Gli inverter off-grid sono un componente importante dei sistemi di generazione di energia solare fotovoltaica. Convertono l'energia CC immagazzinata nelle batterie in alimentazione CA per soddisfare le esigenze energetiche di una casa o di un'azienda. Il principio dell'inverter ad isola si basa sulla tecnologia dell'elettronica di potenza e sulla teoria del controllo e comprende principalmente le seguenti parti:
1. Circuito di ingresso
Il circuito di ingresso è la prima parte dell'inverter di rete ad isola, che collega la potenza CC dalla batteria all'inverter. Il circuito di ingresso solitamente include un diodo anti-inversione e un interruttore CC per impedire il flusso di corrente inversa e proteggere l'inverter.
2. Circuito di aumento della tensione CC
Poiché la tensione CC della batteria è bassa e non può soddisfare i requisiti dell'inverter, è necessario un circuito di aumento della tensione CC per aumentare la tensione. I circuiti di aumento della tensione CC utilizzano solitamente circuiti di aumento della tensione per regolare la tensione di uscita controllando il tempo di accensione/spegnimento del tubo di commutazione.
3. Circuito invertitore
Il circuito dell'inverter è la parte centrale dell'inverter di rete ad isola e converte la potenza CC in potenza CA. Il circuito inverter utilizza solitamente un circuito inverter a ponte intero, costituito da quattro tubi di commutazione e un condensatore di uscita. Quando il tubo dell'interruttore viene acceso e spento secondo determinate regole, sul condensatore di uscita verranno generate tensione e corrente CA.
4. Circuito del filtro di uscita
Il circuito del filtro di uscita può filtrare la corrente alternata in uscita dall'inverter per ridurre l'impatto di armoniche e rumore. Il circuito del filtro di uscita utilizza solitamente un filtro LC, costituito da un induttore e un condensatore. Regolando i valori dell'induttore e del condensatore, è possibile ridurre le armoniche e il rumore della tensione e della corrente di uscita.
5. Circuito di controllo
Il circuito di controllo è una parte fondamentale dell'inverter di rete ad isola. In base alle modifiche di parametri quali tensione di ingresso, tensione di uscita e corrente, regolerà automaticamente il tempo di accensione e spegnimento del tubo di commutazione per ottenere tensione e corrente di uscita stabili. Il circuito di controllo utilizza solitamente un algoritmo di controllo PID per regolare il tempo di accensione/spegnimento del tubo di commutazione confrontando la deviazione tra il valore effettivo e il valore impostato.
Il principio dell'inverter off-grid si basa sulle cinque parti precedenti, convertendo l'alimentazione CC della batteria in alimentazione CA e mantenendo la tensione e la corrente di uscita stabili per soddisfare le esigenze energetiche di case o aziende. Con il continuo sviluppo della tecnologia, anche l'efficienza e l'affidabilità degli inverter off-grid migliorano costantemente, fornendo un forte supporto per l'ampia applicazione dei sistemi di generazione di energia solare fotovoltaica.