Jaký je rozdíl mezi UPS a invertorem?
Systém nepřerušitelného napájení UPS
I. Definice a funkce
UPS Uninterruptible Power Supply, celým názvem Uninterruptible Power Supply, je zařízení na ochranu napájení, které obsahuje zařízení pro ukládání energie a používá střídač jako hlavní jednotku ke stabilizaci výstupního napětí a frekvence. Může poskytnout stabilní a nepřerušované napájení zařízení, když je síťové napájení abnormální nebo přerušené, a chránit zařízení před výpadkem napájení.
II. Pracovní princip
Pracovní princip UPS zahrnuje především čtyři články: usměrnění, akumulaci energie, konverzi a ovládání spínačů. Když je napájení ze sítě normální, střídavý proud se pomocí usměrňovače přemění na stejnosměrný a uloží se do baterie. Současně je do střídače přiváděno stejnosměrné napájení, které jej převádí na stabilní střídavý výkon a vydává jej do zátěže. Když je síťové napájení abnormální nebo dojde k výpadku proudu, statický spínač se rychle přepne na napájení z baterie, aby byla zajištěna stabilita napětí na konci zátěže.
III. Komponenty
Systém UPS se skládá hlavně z baterie, usměrňovače a měniče, statického spínače a dalších částí. Baterie se používá k ukládání elektrické energie; usměrňovač převádí střídavý proud na stejnosměrný proud; invertor převádí stejnosměrný proud na výstup střídavého proudu; statický spínač provádí rychlé přepínání, když je napětí v síti abnormální.
IV. Klasifikace
Na základě režimu napájení (pracovního režimu) zátěže se UPS dělí na tři typy: online záložní typ a online interaktivní typ. U online UPS je střídač vždy v pracovním stavu bez ohledu na to, zda je napájení ze sítě normální a výstup je stabilní. Je vhodný do míst s vysokými požadavky na kvalitu elektrické energie. Záložní UPS přímo dodává energii do zátěže, když je napájení ze sítě normální, a střídač dodává energii, když je napájení ze sítě abnormální. Je vhodný do míst s nízkými nároky na napájení. Online interaktivní UPS kombinuje výhody vysoké účinnosti záložního typu a vysoké kvality napájení online typu.
V. Aplikační scénáře
UPS je široce používán v počítačové bezpečnosti, dopravě, letectví, lékařství, průmyslové kontrole a dalších oblastech. Například v datových centrech a serverovnách může UPS zajistit normální provoz serverů a úložných zařízení a chránit integritu dat; ve zdravotnických zařízeních může UPS zajistit napájení klíčových oblastí, jako jsou operační sály a jednotky intenzivní péče, aby byla zajištěna bezpečnost pacientů.
VI. Výhody a nevýhody
Mezi výhody patří ochrana zařízení, poskytování záložního napájení a optimalizace kvality napájení. UPS má však také nevýhody, jako je vysoká cena, velká půdorysná plocha a nutnost pravidelné kontroly a údržby. Proto je při výběru a používání UPS nutné komplexně zvažovat skutečné potřeby a náklady na údržbu.
Invertorový systém
I. Koncept Střídače
Obecně se proces přeměny střídavého proudu na stejnosměrný nazývá usměrnění, obvod, který dokončuje usměrňovací funkci, se nazývá usměrňovací obvod a zařízení, které uskutečňuje proces usměrnění, se nazývá usměrňovací zařízení nebo usměrňovač. Odpovídajícím způsobem se proces přeměny stejnosměrného proudu na střídavý výkon nazývá inverze, obvod, který dokončuje funkci inverze, se nazývá obvod invertoru a zařízení, které provádí proces inverze, se nazývá invertorové zařízení nebo invertor. Moderní invertorová technologie je věda a technologie, která studuje teorii a aplikaci invertorových obvodů. Jedná se o praktickou technologii založenou na průmyslové elektronické technologii, technologii polovodičových zařízení, moderní řídicí technologii, moderní technologii výkonové elektroniky, technologii konverze polovodičů, technologii pulzně šířkové modulace (PWM) a dalších disciplínách. Zahrnuje především tři části: polovodičová výkonová integrovaná zařízení a jejich aplikace, invertorové obvody a invertorovou řídicí technologii.
II. Princip činnosti a struktura měniče
Měnič se skládá hlavně ze stejnosměrného vstupu, části pro konverzi energie, filtru a výstupní části. Princip fungování je zhruba následující: DC je invertován přes část pro přeměnu energie (obvykle obvod složený z více zařízení pro přepínání výkonu, jako je IGBTS), aby generoval vysokofrekvenční střídavý proud, který je pak filtrem odfiltrován, aby se odstranil vysokofrekvenční harmonické a nakonec výstup hladký AC.
III.Klasifikace a aplikační scénáře fotovoltaických střídačů
Fotovoltaické střídače lze podle výkonu rozdělit na centralizované střídače, stringové střídače a další střídače (distribuované střídače a mikro střídače). Hlavní rozdíl mezi těmito třemi je v tom, že jediná kapacita měniče je odlišná a oblast použití je odlišná. Řetězový střídač se používá hlavně v domácí distribuované fotovoltaice a malé a střední průmyslové a komerční střešní fotovoltaice.
Centralizované fotovoltaické střídače:Má výhody velkého výstupního výkonu, vyspělé technologie, vysoké kvality energie a nízkých nákladů, ale jeho maximální rozsah napětí pro sledování výkonu je relativně úzký, flexibilita konfigurace komponent je nízká a doba výroby energie je krátká. Používá se především ve velkých centralizovaných fotovoltaických elektrárnách.
Strunový fotovoltaický střídač:Metoda invertoru spočívá ve sledování maximálního výkonu jednoho řetězce nebo několika řetězců fotovoltaických komponent samostatně a jejich připojení k elektrické síti střídavého proudu po inverzi. Řetězový střídač může mít více modulů pro sledování maximálního výkonu a kapacita jednoho stroje je obecně nižší než 200 kW. Maximální rozsah napětí pro sledování výkonu stringového fotovoltaického střídače je široký, konfigurace komponent je flexibilní a doba výroby energie je dlouhá. Navíc má vysokou hustotu výkonu a jednoduchou instalaci a údržbu. Může splňovat požadavky různých aplikačních prostředí, jako je vnitřní a venkovní, a je široce používán v menších elektrárnách, jako je distribuovaná výroba elektřiny pro domácnost, malé a středně velké průmyslové a komerční střešní elektrárny atd.
Distribuovaný střídač:Spojuje výhody centralizovaných střídačů velkých centralizovaných fotovoltaických střídačů a výhody decentralizovaného sledování MPPT řetězcových fotovoltaických střídačů: dosahuje nízké ceny a vysoké spolehlivosti centralizovaných střídačů a vysoké výroby energie řetězcových střídačů.
Mikro invertor:Režim invertoru spočívá v tom, že každý mikrostřídač obecně odpovídá pouze jednomu nebo několika fotovoltaickým modulům a každý fotovoltaický modul lze sledovat samostatně. Bod maximálního výkonu je pak po inverzi připojen k elektrické síti AC. Jedna kapacita mikroměniče je obecně nižší než 5 kW. Je široce používán v domácích fotovoltaických systémech výroby energie, jako jsou obytné střechy a nádvoří.