Cad é ról dé-óid i gcórais soláthair cumhachta gaoithe dáilte?

1, Ciorcad ceartúcháin: comhshó éifeachtach a bhaint amach ó AC go DC
Is é ceann de na príomhfheidhmeanna atá ag córas soláthair cumhachta gaoithe dáilte ná aschur cumhachta AC tuirbíní gaoithe a thiontú go cumhacht DC le haghaidh stórála i gcadhnraí nó ualaí DC a thiomáint go díreach. Cruthaíonn an dé-óid droichead ceartaitheora neamhrialaithe sa phróiseas seo, ag baint amach "ceartú tonn iomlán" de chumhacht AC trí sheoltacht aontreoch, ag athrú na comharthaí AC leath-thimthriall dearfacha agus diúltacha go cumhacht DC aontreoch pulsating.

Buntáistí teicniúla:

Struchtúr simplí agus iontaofa: Ní theastaíonn ach 6 dé-óid don droichead coigeartaithe neamhrialaithe dé-óid trí chéim, gan gá le ciorcaid rialaithe casta, agus tá ráta teip íseal aige. Mar shampla, úsáidtear dé-óid Fuji MUR60120 (a sheasamh voltas 1200V, sruth rátáil 60A) go forleathan i dtuirbíní gaoithe beaga agus meánmhéide, le titim voltas seolta ach 0.7V agus éifeachtacht ceartúcháin 98.5% i gcórais leibhéil 10kW.
Costas suntasach -éifeachtacht: I gcomparáid le ciorcaid ceartaitheora inrialaithe comhdhéanta de IGBT nó MOSFET, laghdaítear costas droichead ceartaitheora dé-óid níos mó ná 60%, agus níl gá le dearadh ciorcad tiomána agus diomailt teasa, rud a laghdódh infheistíocht tosaigh an chórais go suntasach.
Cuir in oiriúint do thimpeallachtaí crua: Is féidir leis an dé-óid oibriú go cobhsaí laistigh den raon teochta -40 céim go 150 céim, teocht ard, deannach agus creathadh a sheasamh i gcásanna giniúna cumhachta gaoithe, agus tá saolré níos mó ná 20 bliain aige.
Cás innealtóireachta:
Úsáideann feirm ghaoithe amach ón gcósta comhla coigeartaithe dé-óid chun an chomhla ceartaitheora traidisiúnta illeibhéil (MMC) a athsholáthar. Faoin acmhainn tarchurtha céanna, laghdaigh an stáisiún tiontaire méid 80%, meáchan 65%, agus am suiteála 20%. Is é an chúis lárnach ná nach gá don chomhla ceartaitheoir dé-óid gach fo-mhodúl a rialú go neamhspleách, an dóchúlacht go dtarlódh teip 90% a laghdú, agus caillteanas seolta a laghdú 20% i gcomparáid le MMC, rud a fhágann méadú 3.2% ar éifeachtacht an chórais.

2, Cosaint nasc droim ar ais: tógáil an chéad líne cosanta do shlándáil an chórais
Caithfidh comhéadan luchtaithe an chórais soláthair cumhachta gaoithe dáilte a bheith ag luí le hionchuir ilchumhachta (amhail príomhlíonra cumhachta, gineadóirí díosail agus cadhnraí). Má dhéanann an t-úsáideoir polaraíocht an tsoláthair chumhachta a aisiompú de thaisme, féadfaidh sé a bheith ina chúis le toilleoirí inmheánacha, MOSFETanna, agus comhpháirteanna eile an rialaitheora a dhó. Trí dé-óidí a nascadh i sraith ag an ionchur cumhachta, is féidir ciorcad cosanta frith-aisiompaithe ar chostas íseal agus an-iontaofa a thógáil.

Pointí dearaidh:

Optamú titim voltais seolta chun cinn: Níl ach 0.3V ag titim voltais ar aghaidh ag dé-óid Schottky (cosúil le MBR1045CT), agus i rialtóirí leibhéal 5kW, is lú ná 0.6% an caillteanas seoltachta, i bhfad níos ísle ná na dé-óid sileacain traidisiúnta (0.7V).
Rialú srutha sceite droim ar ais: Is féidir le dé-óid idéalach ICs (cosúil le LTC4412) sruth sceite droim ar ais go dtí faoi bhun 1 μ A a chosc, rud a sheachnaíonn díghrádú acmhainne na ceallraí de bharr srutha sceite i mód fuireachais.
Sochtadh srutha borrtha: Trí theirmeastair NTC a nascadh go comhthreomhar le dé-óid, is féidir an sruth borrtha i láthair na huaire a theorannú, ag cosaint an toilleora anuas. Mar shampla, glacann branda áirithe de chóras stórála fuinnimh cruachta scéim ilchodach de "Schottky dé-óid + teirmeastar NTC". Sa tástáil nasc droim ar ais, tá an sruth droim ar ais teoranta laistigh de 10mA, agus ní dhéantar damáiste don chóras.
Anailís ar Mhód Teip:
I gcás cothabhála rialtóir cumhachta gaoithe, mar gheall ar an easpa cosanta frith-aisiompaithe, rinne an t-úsáideoir an soláthar cumhachta a nascadh trí dhearmad, rud a d'eascair pléascadh ar an toilleoir ionchuir. Glacann an plean feabhsúcháin leantacha ciorcad ilchodach de "Dé-óid Schottky+fiús féin-aisghabhála", a ghearrann as an dé-óid agus a leánn an fiús nuair a dhéantar é a aisiompú, ag aonrú an locht go hiomlán agus ag laghdú costais chothabhála faoi 80%.

3, Rialú Conair Aisghabháil Fuinnimh: Bainistiú Cumhachta a bharrfheabhsú ar Fhriotóirí Coscánaithe
Nuair a sháraíonn luas na gaoithe an luach rátáilte, ní mór don tuirbín gaoithe an iomarca fuinnimh a ithe trí rialú pitch nó friotóirí coscánaithe. Mura bhfuil ciorcad an fhriotóra coscáin deartha i gceart, féadfaidh an sruth droim ar ais sreabhadh isteach sa rialtóir tríd an dé-óid coirp IGBT, rud a fhágann róthéamh an chomhpháirte. Is féidir leis an dé-óid cosán neamhspleách aisghabhála fuinnimh a thógáil, ag cinntiú nach scaoiltear an sruth coscánaithe ach tríd an bhfriotóir.

Feidhmchláir tipiciúla:

Dé-óid saor-roth ciorcaid bhú: I gciorcaid bhúc DC/DC, soláthraíonn dé-óid saorroth (amhail 1N5819WS) cosán scaoilte le haghaidh stórála fuinnimh ionduchtaigh, ag seachaint fórsa leictreaghluaisneach ais ardvoltais nuair a bhíonn IGBT múchta. De réir na sonraí tástála iarbhír, tháinig laghdú ar ardú teochta an fhriotóra coscánaithe ag baint úsáide as an scéim seo ó 120 céim go 85 céim, agus tháinig méadú 3.2% ar éifeachtúlacht an chórais.
Dé-óid fhrithshreafa ciorcaid treisithe: I gciorcad treisithe, cuireann dé-óid (amhail MBR20100CT) cosc ​​ar an voltas aschuir ó chúl-sreabhadh go dtí an teirminéal ionchuir, rud a chosnaíonn na comhpháirteanna taobh le voltas íseal. Mar shampla, tar éis do bhranda áirithe inverter cumhachta gaoithe 5kW an scéim seo a ghlacadh, déantar saol seirbhíse an fhriotóra coscánaithe a leathnú trí huaire, agus déantar an timthriall cothabhála a leathnú ó 6 mhí go 18 mí.
4, Iarratas ar ábhar nua: Tiomáineann dé-óid chomhdhúile sileacain uasghrádú an chórais
Le haibíocht dé-óidí chomhdhúile sileacain (SiC), tá a saintréithe aisghabhála náid frithmhuirir (Qrr ≈ 0) agus friotaíocht ardteochta (200 céim) ag luasghéarú ar athsholáthar dé-óid sileacain i réimse an tsoláthair cumhachta gaoithe dáilte. Mar shampla, laghdaíonn dé-óid Cree's C3D10060A SiC Schottky caillteanas seolta 75% i gcomparáid le dé-óid sileacain faoi choinníollacha 100A/600V, le caillteanas aisghabhála droim ar ais ag druidim le nialas.

Cás Feidhmchláir:

Tiontaire ardmhinicíochta DC/DC: Is féidir le dé-óid SiC an mhinicíocht aistrithe a mhéadú go dtí os cionn 200kHz, rud a laghdóidh go mór méid na n-ionduchtúirí agus na dtoilleoirí. Tar éis dé-óid SiC a ghlacadh in inverter gaoithe 10kW branda áirithe, laghdaítear an toirt 40%, laghdaítear an meáchan 30%, agus méadaítear an dlús cumhachta go 5kW/kg.
Tiontaire minicíochta meánvoltais: I dtiontairí cumhachta gaoithe 10kV, is féidir le dé-óid SiC líon na cascades a laghdú agus castacht an chórais níos ísle. Úsáideann Siemens topology H-droichid easctha cúig leibhéal le dé-óidí SiC chun aschur 9-leibhéal a bhaint amach, an minicíocht lasctha coibhéiseach faoi thrí, an saobhadh armónach a laghdú go dtí faoi bhun 1.5%, agus toirt an scagaire a laghdú 40%.