تکنولوژی تبدیل قدرت دو طرفه در اینورترهای سری RA: یک تجزیه و تحلیل فنی جامع

معماری اصلی و اصول عملیاتی

اینورترهای دو طرفه سری RA از یک سیستم تبدیل پیشرفته چهار ربع استفاده می کنند که جریان انرژی بی نقص را در هر دو جهت بین سیستم های DC و AC امکان پذیر می کند.معماری شامل سه زیرسیستم اصلی است:

1. مرحله قدرت

   • ماژول های IGBT با کارایی بالا (برای جریان مداوم 280A در RA3000W)

   • تبعید گرمای بهینه شده با صفحه پایه آلومینیومی

   • توپولوژی پل فعال دوگانه برای عملیات دو طرفه

2. سیستم کنترل

   • کنترل کننده DSP ۳۲ بیتی (سیریای TI C2000)

   • نظارت بر ولتاژ و جریان در زمان واقعی (دقت ±0.5%)

   • تولید PWM سازگاری (فریکونسی سوئیچ 4-20kHz)

3. مدار محافظ

   • حفاظت چند سطحی که در ورق های اطلاعات محصول مشخص شده است:

     • ورودی: محدوده 10.5-16VDC

     • خروجی: محدوده 180-264VAC

     • دمای بیش از حد: 95 درجه سانتیگراد، خاموش کردن 105 درجه سانتیگراد

روش های عملیاتی دقیق

1حالت اینورتر (DC به AC تبدیل)

در صورت استفاده از باتری (مخصوصیات سری RA):

• ورودی DC: 10.5-16VDC (12.5VDC اسمی)

• فرآیند تبدیل:

  1. مرحله تقویت DC-DC (12V→400VDC bus)

  2. معکوس شدن DC-AC با استفاده از SPWM

  3. فیلتر LC (THD<3٪ همانطور که در آزمایشات آزمایشگاهی تأیید شده است)

• ویژگی های خروجی:

  • تنظیم ولتاژ 220VAC ±1%

  • فرکانس 50Hz/60Hz قابل انتخاب

  • بهره وری تبدیل 92٪

2حالت اصلاح کننده (تغییر AC به DC)

در صورت اتصال به شبکه برای شارژ باتری:

• ورودی AC:

  • 180-264VAC (بر اساس مشخصات محصول)

  • محدوده فرکانس 47-63 هرتز

  • فاکتور قدرت ≥0.95

• فرآیند شارژ:

  1. مرحله PFC فعال (کارایی 95٪)

  2. تبدیل DC-DC جدا شده

  3. شارژ سه مرحله ای:

     • حجم: 100A جریان ثابت (حداکثر سری RA)

     • جذب: ولتاژ ثابت 14.8V

     • شناور: 13.8V نگهداری

نوآوری های تکنولوژیکی کلیدی

1تکنولوژی انتقال بی نقص

• <30ms تغییر حالت (بر اساس استاندارد EN 62040-3)

• همگام سازی صفر عبور

• پاسخ تشخیص 5ms برای خرابی شبکه

2مدیریت پیشرفته حرارتی

• لوله دوقلو با کنترل دمایی

• طراحی کانال جریان هوا بهینه شده (241 × 345 × 121mm شاسی)

• مدل سازی حرارتی در سطح قطعات:

  • نظارت بر دمای اتصال IGBT

  • سنجش دمای خازن DC-link

3مدیریت باتری هوشمند

• از چندین ماده شیمیایی پشتیبانی می کند (بر اساس منو محصول):

  • اسید سرب (AGM/Flooded)

  • LiFePO4 (13.8-14.2V قابل تنظیم)

  • NMC (14.4V پیش فرض)

• شارژ با تعویض دمایی

• پارامترهای قابل تنظیم توسط کاربر (سیستم منوی 17 تنظیم)

داده های اعتباربخشی عملکرد

اندازه گیری بهره وری تبدیل

زمان پاسخ حفاظت

پیاده سازی های کاربردی خاص

1سیستم های هیبریدی خورشیدی

• پیکربندی DC-coupled:

  • PV → باتری (via MPPT)

  • باتری → بار (وضع اینورتر)

• پیکربندی AC-coupled:

  • شبکه → باتری (وضعیت اصلاح کننده)

  • باتری → شبکه (امکان V2G)

2. قدرت پشتیبان مخابراتی

• مطابق با استاندارد EN 300132-2

• -40°C تا +70°C کار (نسخۀ temp طولانی شده)

• پشتیبانی از عملیات موازی (تا 8 واحد)

3ذخیره سازی انرژی مسکونی

• بهینه سازی زمان استفاده

• حداکثر توانایی تراشیدن

• ارتباط 485/CAN برای ادغام سیستم

تحلیل مقایسه ای با استانداردهای صنعت

نقشه راه توسعه آینده

1. دستگاه های برق نسل بعدی

   • اجرای SiC MOSFET (کارایی 95٪ + هدف)

   • مدارهای یکپارچه حفاظت از راننده

2. ویژگی های شبکه هوشمند

   • مطابقت IEEE 1547-2018

   • پاسخ فرکانس- وات

   • کنترل قدرت ولتاژ بازخورد

3. پشتیبانی باتری پیشرفته

   • تخمین SoC مبتنی بر هوش مصنوعی

   • تعادل در سطح سلول

   • الگوریتم های پیش بینی تخریب

اینورترهای دو طرفه سری RA عملکرد پیشرو در صنعت را از طریق معماری پیچیده تبدیل قدرت ، الگوریتم های کنترل دقیق و سیستم های محافظت قوی خود نشان می دهند.با مشخصات تأیید شده که با مقادیر صفحه داده منتشر شده مطابقت دارد، این اینورترها تبدیل قدرت دو طرفه قابل اعتماد را برای برنامه های کاربردی مهم در بخش های مخابراتی، مسکونی و تجاری فراهم می کنند.