本文介绍了一种独立运行的 DC-AC 逆变器设计,可直接从太阳能光伏 (PV) 向负载提供电能,而无需通过电池。在无电池太阳能光伏中,太阳能光伏的输出电压始终根据太阳辐射和温度而变化,因此对具有恒定输出电压的 DC-AC 逆变器进行建模成为一个挑战。该设计由升压转换器、H 桥开关和驱动器以及 LC 滤波器组成,用于产生正弦交流电压作为输出到负载。为确保恒定的逆变器输出电压,该设计配备了基于电压控制模式的闭环 PI 控制器。该设计由 PSIM 建模和仿真。PV 直流输入根据辐照值 (W/m 2 ) 设定变化,输出连接到额定电压为 220 Vac 和标称电流为 3.4 A 的负载。结果表明,在辐照度变化为 600-1500 W/m 2 时,逆变器能够维持 220 Vac 0.91%、50 Hz 的输出电压,这仍然在基于标准的电压范围内。DC-AC 逆变器在 600 W/m 2 时产生的效率为 97.7%,在 1500 W/m 2 时产生的效率为 83.6%。
一些设计挑战[18,19]。有源电感使用晶体管构建,因此电压摆幅低于无源电感,因为晶体管需要较大的电压余量。并且晶体管的非线性特性使有源电感的电感阻抗随偏置点而变化[20]。当有源电感工作在相对较大的电压摆幅下时,输出阻抗的变化很大。为了增加输出电压摆幅,做了一些其他的工作[21-23]。它们克服了阈值电压的限制,因此所需的电压余量降低了,但是晶体管非线性的影响仍然存在。为了使阻抗变化可接受,它们仅对输出电压摆幅提供有限的增加。
