什么是光伏逆变器

市场上主要有三种太阳能光伏逆变器：并网逆变器、离网逆变器和混合逆变器。

1.并网逆变器

它的功能是将直流电转换为交流电，具有与市电线路同步接口的能力。这种逆变器的设计是将未使用的电力传输到电网，没有电池。在其输入电路中可配备MTTP技术。

2.离网逆变器

它的工作是将储能电池的直流电转换为交流电。这些逆变器被用来为一些住宅和商业项目提供电力。这些低瓦数的电主要用于为每个家庭的电器供电。

3.混合型逆变器

该产品的功能也是将直流电转换为交流电，其不同之处在于，它既可用于并网光伏系统，也可用于离网光伏系统

逆变器不仅具有直交流变换功能,还具有最大限度地发挥太阳电池性能的功能和系统故障保护功能。

归纳起来有自动运行和停机功能、最大功率跟踪控制功能、防单独运行功能(并网系统用)、自动电压调整功能(并网系统用)、直流检测功能(并网系统用)、直流接地检测功能(并网系统用)。

光伏逆变器（PV inverter或solar inverter）可以将光伏（PV）太阳能板产生的可变直流电压转换为市电频率交流电（AC）的逆变器，可以反馈回商用输电系统，或是供离网的电网使用。光伏逆变器是光伏阵列系统中重要的系统平衡（BOS）之一，可以配合一般交流供电的设备使用。

光伏逆变器的工作原理：全控型光伏逆变器工作原理：为通常使用的单相输出的全桥逆变主电路，交流元件采用IGBT管Q11、Q12、Q13、Q14，并由PWM脉宽调制控制IGBT管的导通或截止。当逆变器电路接上直流电源后，先由Q11、Q14导通，Q1、Q13截止，则电流由直流电源正极输出，经Q11、L或感、变压器初级线圈图1-2，到Q14回到电源负极当Q11、Q14截止后，Q12、Q13导通，电流从电源正极经Q13、变压器初级线圈2-1电感到Q12回到电源负极。此时，在变压器初级线圈上，已形成正负交变方波，利用高频PWM控制，两对IGBT管交替重复，在变压器上产生交流电压。由于LC交流滤波器作用，使输出端形成正弦波交流电压。当Q11、Q14关断时，为了释放储存能量，在IGBT处并联二级管D11、D12使能量返回到直流电源中去。

光伏逆变器是能够将光伏太阳能板锁产生的可变直流电压转换成为市电频率交流的逆变器，可以反馈回商用输电系统，或是供离网的电网使用。光伏逆变器是光伏阵列系统中重要的系统平衡（BOS）之一，可以配合一般交流供电的设备使用。太阳能逆变器有配合光伏阵列的特殊功能，例如最大功率点追踪及孤岛效应保护的机能。

太阳电池在阳光照射下产生直流电，然而以直流电形式供电的系统有很大的局限性。例如：日光灯、电视机、电冰箱、电风扇等均不能直接用直流电源供电，绝大多数电动机械也是如此。此外，当供电系统需要升高电压或降低电压时，交流系统只需加一个变压器即可，而在直流系统中升降电压的技术就要复杂得多了。因此，除直接使用直流电源的通信、气象等特殊用户外，在供应生产生活用电的光伏发电系统中都需要配备光伏逆变器。

光伏发电逆变器主电路

太阳能电池一般是电压源，因此逆变器的主电路采用电压型，太阳能光伏发电系统用逆变器的三种主电路形式如图1所示。图1（a）是采用工频变压器主电路形式，采用工频变压器使输入与输出隔离，主电路和控制电路简单。为了追求效率，减少空载损耗，工频变压器的工作磁通密度选得比较低，因此重量大，约占逆变器的总重量的50％左右，逆变器外形尺寸大，是最早的一种逆变器主要形式。

图1：逆变器主电路图

图1（b）是高频变压器主电路形式，采用高频变压器使输入与输出隔离，体积小，重量轻。主电路分为高频逆变和工频逆变两部分，比较复杂，是20世纪90年代比较流行的主电路方式。

图1(b)

图1（c）是无变压器主电路形式，不采用变压器进行输入与输出隔离，只要采取适当措施，同样可保证主电路和控制电路运行的安全性，体积最小，重量轻，而且效率高，成本也较低。主电路包括升压部分和采用高频SPWM的逆变部分，比工频变压器主电路形式要复杂，但是适应输入直流电压范围宽，有利于与太阳能电池进行匹配。尽管由于天气等因素使太阳能电池输出电压发生变化，但有了升压部分，可以保证逆变部分输入电压比较稳定。将成为今后主要的主电路流行方式。

图1(c)

为了使无变压器主电路形式安全运行，必须采取一定的技术措施：首先要使太阳能电池对地电压保持稳定；其次，为了防止太阳能电池接地造成主电路损坏，应检测太阳能电池正极和负极的接地电流（通过零相互感器），如果不平衡电流超过规定值，说明太阳能电池有可能接地，接地保护立即动作，切断主电路输出，停止工作。由于无变压器主电路形式没有变压器对输入与输出隔离，因此逆变器输入端的太阳能电池的正负极不能直接接地，输出的单相三线制中性点接地，因太阳能电池面积大，对地有等效电容存在（正极等效电容和负极等效电容）。该等效电电容将在工作中出现充放电电流，其低频部分有可能使供电电路中的漏电开关误动作而造成停电，其高频部分将通过配电线路对其它用电设备造成电磁干扰，而影响其它用电设备正常工作。对这种对地等效电容电流必须在主电路加电感L1与电容C1组成的滤波器进行抑制，特别是抑制高频部分。而工频部分，可以通过控制逆变器开关方式来消除。当然在太阳能电池与主电路之间，还应当设置共模滤波器，防止对太阳能电池的电磁干扰。

2.电力电子器件

用于太阳能光伏发电系统逆变器（含输入直流斩波级）的功率半导体器件主要有MOSFET、IGBT、超结MOSFET。其中MOSFET速度最快，但成本也最高。与此相对的IGBT则开关速度较慢，但具有较高的电流密度，从而价格便宜并适用于大电流的应用场合。超结MOSFET介于两者之间，是一种性能价格折中的产品，在实际设计中被广为应用。概括地说，选用哪类器件取决于成本、效率的要求并兼顾开关频率。如果要求硬开关在100kHz以上，一般只有MOSFET能够胜任。在较低频段如15kHz，如没有特殊的效率要求，则选择IGBT。在此之间的频率，则取决于设计中对转换效率和成本的具体要求。系统效率和成本之间作为一对矛盾，设计中将根据其相应关系对照目标系统要求确定最贴近系统要求的元件型号。表1为三种半导体开关器件的功率损耗，为了便于比较，各参数均以MOSFET情况作归一化处理，超结MOSFET工艺目前没有超过900V的器件。

除去以上最典型的三类全控开关器件，业界有像碳化硅二极管和ESBT等基于新材料和新工艺的产品。它们目前的价格还比较高，主要应用于对太阳能光伏发电效率有特殊要求的场合。但随着生产工艺的不断进步和器件单价的下降，这类器件也将逐步变为主流产品，甚至替代上述的某一类器件。

以下为两种可运用的于特殊光伏发电场合的逆变器：

（1）单相全桥混合器件模块与三电平混合器件模块

混合单相全桥功率模块，是专用于光伏发电系统中单相逆变的产品，配合以单极型调制方法，每个桥臂的两只开关管分别工作在完全相异开关频率范围，上管总是在工频切换通断状态，而下管总是在脉宽调制频率下动作。根据这种工作特点，上管选用相对便宜的门极沟道型(Trench)IGBT以优化通态损耗，而下管可选择非穿通型(NPT)IGBT以减少开关损耗。这种拓扑结构不但保障了最高系统转换效率还降低了整个逆变设备的成本。图3给出了不同器件搭配的转换效率曲线以印证这种功率模块的优越性。可以发现，这种混合器件配置在不同负载下能实现98%以上的转换效率。

在美高森美的三电平逆变模块中，也引入了混合器件机制，充分利用两端器件开关频率远高于中间相邻两器件。因而APTCV60系列三电平模块两端使用超结MOSFET，中间为IGBT的结构，可进一步提高效率。

（2）ESBT

ESBT是应用于太阳能光伏发电系统中的一种新型高电压快速开关器件，它兼顾了IGBT和MOSFET的优点，不仅电压耐量高于MOSFET，而且损耗小于快速IGBT器件。美高森美即将推向市场的ESBT太阳能升压斩波器模块，集成了碳化硅二极管和ESBT，面向5kW～205kW的超高效率升压应用。其电压为1200V，集电极和发射极间饱和通态电压很低（接近1V），优化开关频率在30kHz～40kHz之间，可选择单芯片模块或双芯片模块封装。实验表明，这种功率模块比目前市场上对应的IGBT模块减少40%的损耗。根据6kW的参考设计实验结果，此模块在50%至满负载之间，转换效率比最快的IGBT器件要提高至少0.6个百分点。因此，在碳化硅全控器件的价格下降到可接受的范围之前，对于超高效率的太阳能光伏功率变换应用，ESBT将是优选开关器件。

光伏逆变器可以将光伏（PV）太阳能板产生的可变直流电压转换为市电频率交流电（AC）的逆变器，可以反馈回商用输电系统，或是供离网的电网使用。光伏逆变器是光伏阵列系统中重要的系统平衡（BOS）之一，可以配合一般交流供电的设备使用。奥太光伏逆变器在太阳能光伏系统中广泛应，是太阳能光伏系统中的重要组成部分。

太阳能光伏逆变器的设计使用寿命是25年以上，但是在使用过程中会有一些元器件的老化，需要更换。但是小品牌的逆变器为节省成本选用的元器件质量参差不齐，所以逆变器的质量堪忧。奥太的逆变器采用国外大品牌，性能稳定、安全、可靠。

光伏逆变器与普通逆变器没有太大的差异，其价格与以下几个参数密切相关：输出功率、转换效率、输出波形质量。只要比较一下这些参数就知道这款逆变器质量如何了。逆变器是一种常用设备，只要是属于常用型号，一般在电气维修点以及几乎所有的电子市场都会有售的，而且只要是技术还可以的电气维修店都是可以维修的，电子市场就更可以维修了。如果是非常用型号或者功率很大的情况下就只能去电子市场或者网上定制了。逆变器是把直流电能转换为交流电能（一般情况下为220v,50hz的正弦波）的设备。它与整流器的作用相反，整流器是将交流电能转换为直流电能。逆变器由逆变桥、控制单元和滤波电路组成。广泛应用于空调、电动工具、电脑、电视、洗衣机、冰箱，、按摩器等电器中。

逆变器在选择和使用时必须注意以下几点：

1）直流电压一定要匹配；

每台逆变器都有标称电压，如12v，24v等，

要求选择蓄电池电压必须与逆变器标称直流输入电压一致。如12v逆变器必须选择12v蓄电池。

2）逆变器输出功率必须大于用电器的最大功率；

尤其是一些启动能量需求较大的设备，如电机、空调等，需要额外留有功率裕量。

3）正负极必须接线正确

逆变器接入的直流电压标有正负极。一般情况下红色为正极（+），黑色为负极（—），蓄电池上也同样标有正负极，红色为正极（+），黑色为负极（—），连接时必须正接正（红接红），负接负（黑接黑）。连接线线径必须足够粗，并且应尽可能减少连接线的长度。

4）充电过程与逆变过程不能同时进行，以避免损坏设备，造成故障。

5）逆变器外壳应正确接地，以避免因漏电造成人身伤害。

6）为避免电击伤害，严禁非专业人员拆卸、维修、改装逆变器。

光伏发电逆变器工作原理；逆变器的直接功能是将直流电能变换成为交流电能，逆变装置的核心，是逆变开关电路，简称为逆变电路。该电路通过电力电子开关的导通与关断，来完成逆变的功能。电力电子开关器件的通断，需要一定的驱动脉冲。

这些脉冲可能通过改变一个电压信号来调节。产生和调节脉冲的电路，通常称为控制电路或控制回路。光伏发电逆变器的特点是转换效率高启动快，安全性能好，产品具备短路，过载，过/欠电压超温5种保护功能。

扩展资料

逆变器不仅具有直交流变换功能，还具有最大限度地发挥太阳电池性能的功能和系统故障保护功能。归纳起来有自动运行和停机功能、最大功率跟踪控制功能、防单独运行功能(并网系统用)、自动电压调整功能(并网系统用)、直流检测功能(并网系统用)、直流接地检测功能(并网系统用)。

在选用离网型光伏发电系统用的逆变器时应注意，应具有足够的额定输出容量和负载能力。应具有较高的电压稳定性能。在各种负载下具有高效率或较高效率。应具有良好的过电流保护与短路保护功能。

参考资料来源；百度百科--光伏逆变器

参考资料来源；百度百科--逆变器

光伏逆变器十大名牌：

1、华为

华为创立于1987年，是全球领先的信息与通信技术(ICT)解决方案供应商，在电信运营商、企业、终端和云计算等领域构筑了端到端的解决方案优势，为运营商客户、企业客户和消费者提供有竞争力的ICT解决方案、产品和服务。

目前华为约有19.7万员工，业务遍及170多个国家和地区，服务全球30多亿人口。

2、阳光电源

阳光电源是一家专注于太阳能、风能、储能、电动汽车等新能源电源设备的研发、生产、销售和服务的国家高新技术企业。

主要产品有光伏逆变器、风电变流器、储能系统、水面光伏系统、新能源汽车驱动系统、充电设备、智慧能源运维服务等，并致力于提供全球一流的清洁能源全生命周期解决方案。

3、上能电气

上能电气股份有限公司是一家专注于电力电子产品研发、制造与销售的企业。公司深耕电力电子电能变换和控制领域，为用户提供光伏并网逆变、储能双向变流、电能质量治理等解决方案和系统集成，打造有效、安全、经济、绿色的电力能源。

4、古瑞瓦特

古瑞瓦特成立于2010年5月，总部位于深圳，是一家专注于研发和制造太阳能并网、离网、储能逆变器及用户侧智慧能源管理解决方案的新能源企业。

太阳能并网逆变器功率覆盖750w-253kW，离网及储能逆变器功率覆盖2-30kW，产品适用于户用、商用、光伏扶贫、大型地面电站及各类储能电站场景，并已在全球广泛应用。

5、固德威

成立于2010年，专注于光伏产品领域的制造企业，集并网及储能光伏逆变器产品的研发、生产、销售和服务于一体，产品以稳定表现和优异性能受到赞誉。固德威产品设计源自德国，已研发并网及储能光伏逆变器产品，充分满足户用、扶贫、工商业以及大型电站需求。

同时，致力更好的为客户创造价值，依托已有资源优势，固德威重磅打造SEMS智慧能源管理系统，助力能源的智能监控、管理及互通互联。

6、特变电工

特变电工是为全球能源事业提供绿色清洁解决方案的服务商，公司致力于“绿色发展、低碳发展”，是国家高新技术企业集团和中国大型能源装备制造企业集团。

由全球24个国家2万余名员工组成，培育了“输变电制造、新能源、新材料”一高两新国家三大战略性新兴产业，成功构建了特变电工、新疆众和、新特能源三家上市公司。

现已发展成为我国输变电行业核心骨干企业，多晶硅新材料研制及大型铝电子出口基地，大型太阳能光伏、风电系统集成商，国内拥有18个制造业工业园，海外建有3个基地。变压器年产量达2.6亿kVA，光伏EPC装机总量近18GW，均位居全球前列。

7、科华数据

科华数据股份有限公司前身创立于1988年，是国家认定企业技术中心、国家火炬计划重点项目承担单位、国家高新技术企业、国家技术创新示范企业和“两化融合管理体系”贯标企业，服务全球100多个国家和地区的用户。

8、科士达科

深圳科士达科技股份有限公司成立于1993年，2010年12月在深圳证券交易所成功上市。

科士达集团员工数2800多人，集团总部设在中国深圳南山，在深圳光明、深圳观澜、广东惠州均建有工业园。科士达是一家专注于数据中心(IDC)及新能源领域的智能网络能源供应服务商。

9、锦浪科技

锦浪科技股份有限公司创建于2005年。公司立足于新能源行业，专注于分布式光伏发电领域，为一家专业从事分布式光伏发电系统核心设备组串式逆变器研发、生产、销售和服务的高新技术企业，是一家以组串式逆变器为主营业务的A股上市企业。

10、首航新能源

深圳市首航新能源股份有限公司成立于2013年，是一家集自主研发、生产、销售及服务为一体的高新技术企业，专注于新能源电力设备转换与存储、智慧能源研发与管理、能源数据互联与运维，核心产品涵盖光伏逆变器、储能逆变器、高低压电池、充电桩以及“光、储、充”系统解决方案。