Naujose energijos fotovoltinėse sistemose energijos kaupimo keitiklis (PCS) yra pagrindinis mazgas, skirtas efektyviam fotovoltinės nuolatinės srovės energijos konvertavimui į tinklo kintamąją srovę. YMIN plėveliniai kondensatoriai, pasižymintys didele įtampos varža, mažais nuostoliais ir ilgu tarnavimo laiku, yra pagrindiniai komponentai, gerinantys fotovoltinių PCS keitiklių našumą, padedantys fotovoltinėms elektrinėms pasiekti efektyvų energijos konvertavimą ir stabilų našumą. Jų pagrindinės funkcijos ir techniniai privalumai yra šie:
1. Nuolatinės srovės jungties „įtampos stabilizavimo skydas“
Fotovoltinių PCS keitiklių AC-DC konvertavimo proceso metu nuolatinės srovės šyna (DC jungtis) patiria didelius impulsinius srovės ir įtampos šuolius. YMIN plėveliniai kondensatoriai suteikia šiuos privalumus:
• Aukštos įtampos viršįtampių sugėrimas: atlaikydami aukštą 500 V–1500 V įtampą (pritaikoma), jie sugeria IGBT/SiC jungiklių generuojamus trumpalaikius įtampos šuolius ir apsaugo maitinimo įrenginius nuo gedimų rizikos.
• Mažo ESR srovės išlyginimas: mažas ESR (1/10 tradicinių aliuminio elektrolitinių kondensatorių) efektyviai sugeria aukšto dažnio pulsacinę srovę nuolatinės srovės jungtyje, sumažindamas energijos nuostolius ir pagerindamas energijos konversijos efektyvumą.
• Didelės talpos energijos kaupimo buferis: platus talpos diapazonas leidžia greitai įkrauti ir iškrauti esant tinklo įtampos svyravimams, išlaikant nuolatinės srovės šynos įtampos stabilumą ir užtikrinant nepertraukiamą PCS veikimą.
2. Dviguba aukštos įtampos atsparumo ir temperatūros stabilumo apsauga
Fotovoltinės elektrinės dažnai susiduria su atšiauriomis sąlygomis, tokiomis kaip aukšta temperatūra ir didelė drėgmė. YMIN plėveliniai kondensatoriai šiuos iššūkius sprendžia taikydami novatoriškas konstrukcijas:
• Stabilus veikimas plačiame temperatūrų diapazone: darbinė temperatūra svyruoja nuo -40 °C iki 105 °C, o talpos sumažėjimo greitis aukštoje temperatūroje yra mažesnis nei 5 %, todėl sistema nepradeda veikti dėl temperatūros svyravimų.
• Pulsacinės srovės pajėgumas: Pulsacinės srovės valdymo pajėgumas yra daugiau nei 10 kartų didesnis nei tradicinių elektrolitinių kondensatorių, efektyviai filtruojant harmoninį triukšmą PV išėjime ir užtikrinant, kad prie tinklo prijungtos elektros energijos kokybė atitiktų nacionalinius standartus.
• Ilgas tarnavimo laikas ir nereikalaujanti priežiūros: dėl iki 100 000 valandų siekiančio tarnavimo laiko, gerokai viršijančio aliuminio elektrolitinių kondensatorių 30 000–50 000 valandų, tai sumažina fotovoltinių elektrinių eksploatavimo ir priežiūros išlaidas.
3. Sinergija su SiC/IGBT įrenginiais
Fotovoltinėms sistemoms tobulėjant link aukštesnės įtampos (1500 V architektūros tampa populiaresnės), YMIN plonasluoksniai kondensatoriai yra labai suderinami su naujos kartos galios puslaidininkiais:
• Aukšto dažnio perjungimo palaikymas: mažo induktyvumo konstrukcija atitinka SiC MOSFETų aukšto dažnio charakteristikas (perjungimo dažnis > 20 kHz), sumažindama pasyviųjų komponentų skaičių ir prisidėdama prie PCS sistemų miniatiūrizacijos (40 kW sistemai reikia tik 8 kondensatorių, palyginti su 22 silicio pagrindu sukurtuose sprendimuose).
• Pagerintas dv/dt atsparumas: pagerintas prisitaikymas prie įtampos pokyčių, apsaugantis nuo įtampos svyravimų, kuriuos sukelia per didelis perjungimo greitis SiC įrenginiuose.
4. Sistemos lygmens vertė: pagerintas energijos vartojimo efektyvumas ir sąnaudų optimizavimas
• Pagerintas efektyvumas: mažo ESR konstrukcija sumažina šilumos nuostolius, padidindama bendrą PCS efektyvumą ir žymiai padidindama metinę energijos gamybą.
• Taupoma vieta: didelio galingumo konstrukcija (40 % mažesnė nei tradicinių kondensatorių) leidžia kompaktiškai išdėstyti PCS įrangą ir sumažinti įrengimo išlaidas.
Išvada
YMIN plėveliniai kondensatoriai, pasižymintys pagrindiniais privalumais – dideliu įtampos toleravimu, mažu temperatūros kilimu ir nereikalaujantys jokios priežiūros, yra giliai integruoti į pagrindinius fotovoltinių PCS keitiklių aspektus, įskaitant nuolatinės srovės jungties buferizavimą, IGBT apsaugą ir tinklo harmonikų filtravimą. Jie tarnauja kaip „nematomas sergėtojas“, užtikrinantis efektyvų ir stabilų fotovoltinių elektrinių veikimą. Jų technologija ne tik padeda fotovoltinėms energijos kaupimo sistemoms tapti „be priežiūros per visą jų gyvavimo ciklą“, bet ir padeda naujajai energetikos pramonei paspartinti tinklo lygybės ir perėjimo prie nulinio anglies dioksido kiekio pasiekimą.
Įrašo laikas: 2025 m. rugpjūčio 14 d.