Werking omvormer PDF

Preview

Summary

Werking omvormer...

Description

! De!werking!van!de!omvormer! De#omvormer#moet#een#aantal#taken#uitvoeren.#De#belangrijkste#zijn:# 6

6 6 6

de#gelijkstroom#(Direct#Current#of#DC)#zoals#geleverd#door#de#zonnepanelen#omzetten#in# wisselstroom#(Alternating#Current#of#AC),#zodat#het#gebruikt#kan#worden#in#huis#en# teruggevoerd#kan#worden#naar#het#elektriciteitsnet# zorgen#dat#de#gegeneerde#sinusgolf#de#juiste#vorm#heeft#en#in#de#pas#loopt#(in#fase#is)#met# het#net# het#gegeneerde#elektrische#vermogen#zo#goed#mogelijk#maximaliseren# monitoren#hoeveel#kilowattuur#(kWh)#er#wordt#opgewekt# #

Verder#heeft#hij#beveiligingsfuncties,#zo#moet#de#omvormer#bijvoorbeeld#uitschakelen#zodra#de# spanning#van#het#net#valt.#Een#elektricien#die#in#dat#geval#komt#kijken#rekent#er#immers#niet#op#dat#er# toch#nog#spanning#op#de#bedrading#staat.# Het#hart#van#de#omvormer#bestaat#uit#een#schakeling#die#de#H6brug#wordt#genoemd#vanwege#de# gelijkenis#van#het#schema#met#de#letter##“H”.##

# Eenvoudig#voorbeeld#van#een#H6brug# In#het#bovenstaande#schema#met#4#transistors#kan#van#gelijkstroom#een#blokgolf#worden#gemaakt.# De#transistors#doen#hier#dienst#als#aan/uit6schakelaars.#Door#het#beurtelings#in#en#uitschakelen#van# transistor#1#en#4#en#dan#weer#2#en#3#wordt#de#blokgolf#gegeneerd.#Eerst#worden#1#en#4#ingeschakeld#

en#2#en#3#staan#uit,#dan#worden#alle#transistors#uitgeschakeld,#vervolgens#worden#3#en#4# ingeschakeld#en#1#en#4#staan#uit,#als#laatste#worden#alle#transistors#uitgeschakeld.#Deze#cyclus# herhaalt#zich#en#zo#ontstaat#de#blokgolf.# Met#een#laagdoorlaatfilter#(een#grote#condensator)#kan#van#de#blokgolf#een#sinusgolf#worden# gevormd.#Op#bovenstaand#schema#zijn#natuurlijk#talloze#verbeteringen#mogelijk#en# omvormerfabrikanten#hebben#dat#ook#gedaan.#In#plaats#van#transistors#kunnen#andere#actieve# componenten#gebruikt#worden#en#inductieve#spanningspieken#kunnen#worden#afgevlakt#met#anti6 parallelle#diodes,#golven#die#meer#lijken#op#een#zuivere#sinus#kunnen#worden#gegenereerd,#etc.# Merk#op#dat#in#het#bovenstaande#schema#het#spanningsverschil#tussen#piek#en#dal#van#de#blokgolf# nooit#groter#dan#2#maal#de#ingaande#spanning#kan#worden.#Aangezien#het#net#220#volt#nodig#heeft#is# er#dus#een#minimale#spanning#die#door#de#zonnepanelen#moet#worden#opgewekt,#waaronder#de# omvormer#niet#voldoende#wisselspanning#kan#leveren.#Ontwerpen#met#een#transformator#erin# kunnen#in#principe#een#lagere#startspanning#aan,#maar#die#hebben#weer#andere#nadelen#zoals# grotere#verliezen#en#meer#geluidsproductie.## Een#omvormer#heeft#ook#onderdelen#die#zijn#ontworpen#op#een#bepaalde#maximum#spanning,#zoals# condensators.#Er#is#dus#altijd#een#bepaald#spanningsgebied#waarbinnen#de#omvormer#goed# functioneert.#Een#omvormer#moet#daarom#correct#worden#gekozen#bij#het#aantal#panelen#van#het# zonnestroomsysteem.# Het#deel#van#de#omvormer#dat#het#maximaal#te#genereren#vermogen#opzoekt#wordt#de#Maximum# Power#Point#Tracker#(MPPT)#genoemd.# Als#we#de#stroom#die#door#een#zonnepaneel#wordt#opgewekt#laten#verbruiken#door#een#variabele# weerstand#(load)#dan#kunnen#we#in#een#grafiek#de#stroom#uitzetten#tegen#de#spanning,#de# zogenaamde#I6V#curve.##

#

#Dan#krijgen#we#een#grafiek#die#er#als#volgt#uit#ziet:# 10# 9# 8# Stroom!

7# 6# 5# 4#

I#

3# 2# 1# 0# 0#

5#

10#

15#

20#

25#

30#

35#

40#

45#

Spanning!

# Het#elektrisch#vermogen#dat#door#de#load#wordt#opgenomen#is#gedefinieerd#als##

P#=#I#*#U# Hierin#staat#I#voor#de#stroom#in#ampère#(A)#die#door#het#elektrisch#circuit#loop#en#U#voor#de#spanning# in#volt#(V)#over#een#onderdeel.# Het#opgewekte#vermogen#als#functie#van#de#spanning#heeft#een#duidelijk#maximum,#het#Maximum# Power#Point#(MPP).# 300#

MPP

Vermogen!

250# 200# 150# P#

100# 50# 0# 0#

5#

10#

15#

20#

25#

30#

35#

40#

45#

Spanning!

# Door#variaties#in#de#temperatuur#van#het#paneel,#een#wolk#die#voor#de#zon#schuift,#de#verandering# van#de#stand#van#de#zon,#een#schaduw#die#plotseling#op#een#paneel#valt#e.d.#verandert#ook#de#plaats# van#het#MPP.#De#omvormer#moet#dan#zijn#interne#weerstand#wijzigen#om#weer#het#optimale# vermogen#uit#de#panelen#te#halen.#Dit#doet#de#MPPT,#die#bestaat#uit#een#combinatie#van#een#stuk# elektronica#en#een#stuk#software#met#een#slim#algoritme.##

Een#belangrijk#kwaliteitskenmerk#van#een#omvormer#is#zijn#efficiency.#Deze#wordt#berekend#als:#

η#=#(Puit/Pin)#*#100%# Hierin#staat#η#voor#de#efficiency,#Pin#voor#het#ingaand#vermogen#(DC#kant)#en#Puit#voor#het#uitgaand# vermogen#(AC#kant)#van#de#omvormer.#Hoe#dichter#dit#getal#bij#de#100%#komt#hoe#beter#de#efficiency# van#de#omvormer.# Het#voor#het#monitoren#van#de#hoeveelheid#kWh#heeft#de#omvormer#een#apart#functieblok.#Deze# bevat#vaak#een#geheugen,#zodat#er#statistieken#bijgehouden#kunnen#worden#zoals#de#totale# opgewekte#energie#sinds#de#inbedrijfsname,#van#de#laatste#maand#en#van#de#dag#zelf,#de#hoeveelheid# CO2#die#daardoor#werd#uitgespaard#e.d.#Een#aantal#omvormers#kunnen#deze#gegevens#doorgeven# aan#een#server#op#het#internet,#waarna#de#gebruiker#ze#kan#benaderen#via#een#browser#op#zijn# computer#of#een#app#op#zijn#mobiele#telefoon.#Hiervoor#moet#de#omvormer#een#internet#toegang# krijgen.#Dit#kan#door#een#ethernetkabel#erop#aan#te#sluiten,#maar#dan#moet#er#een#extra#kabel# worden#getrokken#naar#de#omvormer.#Het#aansluiten#op#het#internet#gaat#makkelijker#als#de# omvormer#is#uitgerust#met#een#WiFi6adapter.# #...