今天我們有幸拿到了一臺固德威三相15kW并網(wǎng)逆變器,平時(shí)工作忙,沒時(shí)間研究細(xì)節(jié),今天,讓我們從一個(gè)熱愛電子產(chǎn)品的用戶角度來鑒賞一下逆變器的全部吧。(本文若涉及任何商業(yè)保密信息請聯(lián)系我們)。
逆變器包裝外觀。
外觀部分
簡潔大方的包裝,安全標(biāo)示和箱嘜規(guī)整貼著。但是不知道是不是機(jī)器型號原因還是拍攝角度原因,沒在紙箱看到中文標(biāo)示。建議增加中文標(biāo)識,讓快遞員和代收貨的外行能有所描述。
另外,不知道是不是因?yàn)槭翘K州到上海物流原因,紙箱并沒有做塑料防水包裝。
附件
打開紙箱,我們看到機(jī)器內(nèi)部規(guī)劃合理,泡沫填充緊湊,附件文件應(yīng)有盡有。
打開附件袋,我們看到了
· 3對MC4直流端子
· 4只膨脹螺栓
· 4g網(wǎng)絡(luò)適配器和配套螺絲
讓我們意外的是還提供了6個(gè)冷壓端子。
由于逆變器廠家在市場充分競爭下,都將交流航空插頭改成了防水殼和接線排,因此導(dǎo)線端子一般都是直接通過多股電纜塞進(jìn)去的,冷壓端子可以有效提高接觸面積和安裝牢固性,因此,冷壓端子的提供是一個(gè)非常細(xì)心的設(shè)計(jì)。
接線端子作用就是是為了方便導(dǎo)線的連接而應(yīng)用的,它其實(shí)就是一段封在絕緣塑料里面的金屬片,兩端都有孔可以插入導(dǎo)線,有螺絲用于緊固或者松開,比如兩根導(dǎo)線,有時(shí)需要連接,有時(shí)又需要斷開,這時(shí)就可以用端子把它們連接起來,并且可以隨時(shí)斷開,而不必把它們焊接起來或者纏繞在一起,很方便快捷。而且適合大量的導(dǎo)線互聯(lián),在電力行業(yè)就有專門的端子排,端子箱,上面全是接線端子,單層的、雙層的,電流的,電壓的,普通的,可斷的等等。一定的壓接面積是為了保證可靠接觸,以及保證能通過足夠的電流。
壓線端子的作用
MC4端子。
使用的品牌是美國知名的工業(yè)連接器廠家安費(fèi)諾,這個(gè)小東西可能關(guān)系著整個(gè)光伏系統(tǒng)的質(zhì)量。好的和差的產(chǎn)品相差10倍以上價(jià)格,雖然只有十幾塊的東西。這里我就不再描述了。有興趣大家可以仔細(xì)研究一下。
安裝板掛板
之前大多數(shù)逆變器使用的掛板都是不銹鋼或者鍍鋅鐵的,這次看到的機(jī)器是鋁合金的掛板,質(zhì)量輕,強(qiáng)度高。
這里我們可以給一個(gè)建議,參考淘寶賣畫的,可以隨機(jī)贈(zèng)送一個(gè)水準(zhǔn)泡,價(jià)格只要幾分錢,但是這樣讓安裝商更方便,因?yàn)楫吘拱惭b商都是比較初級的工人。
· 出廠檢驗(yàn)報(bào)告
· 合格證
· 營業(yè)執(zhí)照
· 金太陽認(rèn)證
這個(gè)工作非常細(xì)心,也非常適合中國的市場,原來這些東西都要集成商自己去準(zhǔn)備,固德威提供了全部材料而且都是蓋章復(fù)印件,點(diǎn)個(gè)贊。
紅色的說明書,簡潔,敘述明了,大家有興趣可以去固德威官方網(wǎng)站下載查看,內(nèi)容也重點(diǎn)突出。基本外行一看也會(huì)安裝。
快速安裝卡
這是把泡沫和附件都拿除的照片,我們發(fā)現(xiàn)了一個(gè)非常有心的設(shè)計(jì)。
對,就是那兩個(gè)防潮袋。
雖然逆變器是防水的,但是在包裝箱內(nèi),逆變器的連接端子都是開口的,如果不小心進(jìn)了潮氣(華東梅雨天),那么等機(jī)器封裝好,內(nèi)部就永遠(yuǎn)有著那部分水汽在里面了。
這也是為啥我們不主張現(xiàn)場拆機(jī)修機(jī)器,而且見到顯示屏有水霧的原因了。你想啊,里面都是電路板,高低壓交直流都有,水汽在里面會(huì)影響壽命和安全。
結(jié)構(gòu)
將機(jī)器從箱子拿出來,我們又發(fā)現(xiàn)了一個(gè)非常貼心的設(shè)計(jì),逆變器無論如何放置,都可以有著力點(diǎn),而且不會(huì)直接壓壞逆變器的零部件。
大家千萬不要小看這個(gè)設(shè)計(jì),現(xiàn)場的施工環(huán)境和施工人員的專業(yè)水平,直接決定著產(chǎn)品和系統(tǒng)質(zhì)量和壽命。而這點(diǎn)滴的設(shè)計(jì),極大地提高了產(chǎn)品和系統(tǒng)的穩(wěn)定性和壽命。
在我們幾百個(gè)工程案例中,逆變器端子被碰壞的事情發(fā)生過幾次,而且?guī)淼膯栴}都是非常麻煩的調(diào)度和協(xié)調(diào)工作,無謂的增加了管理成本。
倒放
正放
這個(gè)擋板設(shè)計(jì)非常巧妙,一方面可以擋住雜亂的接線,另一方面可以做正放的支撐,這個(gè)設(shè)計(jì)是我們在諸多逆變器廠家設(shè)計(jì)里少見的。
機(jī)器技術(shù)參數(shù)表
常規(guī)的參數(shù)我們不在解釋了,我們就說幾個(gè)跟系統(tǒng)設(shè)計(jì)直接的參數(shù)。
最大直流功率:19500W
這就意味著,在電壓允許的條件下,該逆變器雖然只有15kW的交流輸出,但是可以接入19.5kWp的組件。之前我們的文章講過關(guān)于超配的問題,這里就不在詳細(xì)展開了??梢詤⒁娢恼?/p>
光伏組件到底超配多少才合適?
逆變器直流電壓范圍:180-1000V
MPPT電壓:200-850V
200V意味著什么?典型60片組件的開路電壓為37V,180V啟動(dòng)電壓意味著單回路只要6塊組件,就可以配置,這個(gè)比較適合薄膜組件以及方陣多的系統(tǒng)設(shè)置。同時(shí),按照典型的20片組件設(shè)置,200V啟動(dòng)電壓意味著逆變器有更早的啟動(dòng)時(shí)間和更晚的關(guān)機(jī)時(shí)間。這個(gè)參數(shù)通常也決定逆變器的技術(shù)水平。早期這個(gè)參數(shù)都是在350V左右。
機(jī)器標(biāo)貼
機(jī)器左側(cè)為逆變器的監(jiān)控app下載
關(guān)于監(jiān)控部分由于是軟件功能較多,我們這里就不做評測了,后續(xù)文章我們會(huì)有多家監(jiān)控平臺的評測和對比,希望大家持續(xù)關(guān)注。
注意:以下部分為損壞性拆機(jī),不希望朋友們親自嘗試。
我們通過幾顆內(nèi)六角螺絲拆開了機(jī)器的上蓋。
看到的是精心設(shè)計(jì)優(yōu)化過的一體成型的鋁合金上蓋。
相信大家認(rèn)識固德威逆變器都是從紅色的鋁合金上蓋開始的吧。
我們也是,固德威從一開始,就一直堅(jiān)持用一次成型的鋁合金上蓋,即使到成本和價(jià)格競爭到今天的兩三毛錢的時(shí)代。這一點(diǎn)一定佩服固德威堅(jiān)持品質(zhì)的決心。
鋁合金上蓋的有點(diǎn)不言而喻。美觀,相信市面上逆變器比固德威顏值高的不多;質(zhì)量輕,絕對比鑄鐵上蓋輕;更高的可靠性,一次成型的上蓋相比鈑金出來的上蓋,在轉(zhuǎn)角工藝,防水工藝,散熱處理都遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于鈑金結(jié)構(gòu)的上蓋。
上下蓋連接處的點(diǎn)膠工藝,確保機(jī)器外殼的IP65防護(hù)等級。
上蓋采用的輕觸按鍵,顯示屏和上蓋的防水點(diǎn)膠。
上蓋和箱體的連接螺孔,也有很好的防護(hù)處理。
機(jī)箱內(nèi)部的防水處理,這部分機(jī)箱外殼因?yàn)槭氢k金彎過來的,所以為了防止可能的開裂和損傷,也打上了上了防水膠確保萬無一失。
45度的接線端子設(shè)計(jì),保證線纜不會(huì)在狹小的空間內(nèi)變形產(chǎn)生局部損傷。
主控板和電源板的連接是通過焊接排針連接的,穩(wěn)固可靠。
逆變器內(nèi)部的線纜標(biāo)識和走線清晰,約束可靠。相信經(jīng)得起時(shí)間的考驗(yàn)。
拆開上蓋后的整體結(jié)構(gòu)。
1 直流濾波器
2 輔助電源系統(tǒng)
3 驅(qū)動(dòng)電路和IGBT(在電路板下面看不到)
4、5 交流濾波輸出電路
6 顯示屏和控制電路(在顯示屏下方)
最顯眼的莫過于獨(dú)立開模的超大液晶屏
獨(dú)立開模的液晶屏的可讀性要遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)的1602點(diǎn)陣液晶屏。
不過液晶屏雖然大,已經(jīng)有部分廠家拋棄了液晶屏,只用LED+手持終端或app來顯示,原因是希望機(jī)器有有更長的壽命,因?yàn)橐壕劣兴p,這個(gè)話題讓時(shí)間來驗(yàn)證。
我們拆開了機(jī)器以后,發(fā)現(xiàn)了在交流側(cè)有一個(gè)風(fēng)扇。
風(fēng)扇使用的是三洋SANACE風(fēng)扇,大家不要小看這顆風(fēng)扇,這顆風(fēng)扇國產(chǎn)基本沒有??!全是靠進(jìn)口,因?yàn)樗枰凸模胍舻?,壽命超長(180000小時(shí))的特點(diǎn)。價(jià)格也要一百多。之前一直有人說風(fēng)扇會(huì)降低壽命,沒錯(cuò),但是在機(jī)殼內(nèi)的風(fēng)扇沒有粉塵和氧化污染,壽命確實(shí)可以達(dá)到整個(gè)光伏系統(tǒng)的壽命。
之前某品牌逆變器就一直在針對這個(gè)問題討論。
核心部件,電容。
整個(gè)逆變器的核心電力電子部件主要有 電容、變壓器、電感、IGBT(開關(guān)管)、主控芯片。
我們看到,直流側(cè)DClink上使用的是四顆松下薄膜電容。
薄膜電容是什么,其實(shí)主要區(qū)別于電解電容。
電解電容
早些年,低檔電力電子產(chǎn)品和逆變器使用的基本都是電解電容。而隨著產(chǎn)品和技術(shù)的更新,越來越多的逆變器和高級電力電子產(chǎn)品都是用了薄膜電容。
具體的構(gòu)造我們不再陳述,主要說一下二者區(qū)別
壽命:電解電容一般會(huì)有壽命的參數(shù),而薄膜電容就沒有壽命的說法,可長達(dá)幾十年。
容值:電解電容的容值可做得很大,高壓高容值。而相對薄膜電容容值較小,如你需用到較大容值,薄膜電容是搞不定的。
尺寸:如同規(guī)格參數(shù)而言,薄膜電容的尺寸要比電解電容的尺寸大。
極性:電解電容有分正負(fù)極,而薄膜電容卻沒有分,為無極性電容。
所以在引線上就能分出,電解電容的引線一高一低,薄膜電容的引線為一樣長短。
精度:電解電容一般是20%,薄膜電容一般是10%及5%。
價(jià)格:薄膜電容貴很多,具體數(shù)據(jù)暫無。
我們從整個(gè)全局圖可以看出,本臺逆變器功率電容使用的均為薄膜電容,薄膜電容壽命可以長達(dá)幾十年,因此,逆變器壽命和光伏系統(tǒng)壽命還是預(yù)期一致的。
傳感器
逆變器中最核心的傳感器是這幾顆電流霍爾傳感器。
這顆傳感器使用的是瑞士LEM品牌,也是世界傳感器的高端產(chǎn)品(都是進(jìn)口的)。精度0.6%。
拆下顯示板露出我們逆變器的CPU。
可以看出,我們逆變器的大腦,采用了一顆由美國德州儀器出品的高性能DSP芯片,仔細(xì)查看后,該芯片是TMS320F28335。
處理能力
TMS320F28335型數(shù)字信號處理器TI公司的一款TMS320C28X系列浮點(diǎn)DSP控制器。與以往的定點(diǎn)DSP相比,該器件的精度高,成本低, 功耗小,性能高,外設(shè)集成度高,數(shù)據(jù)以及程序存儲量大,A/D轉(zhuǎn)換更精確快速等。
TMS320F28335具有150MHz的高速處理能力,具備32位浮 點(diǎn)處理單元,6個(gè)DMA通道支持ADC、McBSP和 EMIF,有多達(dá)18路的PWM輸出,其中有6路為TI特有的更高精度的PWM輸出 (HRPWM),12位16通道ADC。得益于其浮點(diǎn)運(yùn)算單元,用戶可快速編寫控制算法而無需在處理小數(shù)操作上耗費(fèi)過多的時(shí)間和精力,與前代DSP相比,平均性能提高50%,并與定點(diǎn)C28x控制器軟件兼容,從而簡化軟件開發(fā), 縮短開發(fā)周期,降低開發(fā)成本。
優(yōu)點(diǎn)
F2833X在保持150MHz時(shí)鐘速率不變的情況下,新型F2833X浮點(diǎn)控制器與TI前代領(lǐng)先數(shù)字信號控制器相比,性能平均提高50%。與作用相當(dāng)?shù)?2位定點(diǎn)技術(shù)相比,快速傅立葉轉(zhuǎn)換(FFT)等復(fù)雜計(jì)算算法采用新技術(shù)后性能提升了一倍之多。
總結(jié)
經(jīng)過我們的拆機(jī)分解看出,我們從外觀、附件、核心部件選型、內(nèi)部設(shè)計(jì)、還有技術(shù)參數(shù)幾個(gè)方面進(jìn)行了分解,本臺逆變器有著很好的防護(hù)設(shè)計(jì),用料很足。核心部件基本都是進(jìn)口的(中國還是要努力?。?。機(jī)器參數(shù)也比較優(yōu)秀,相信配合優(yōu)秀的光伏電池組件能夠達(dá)到優(yōu)秀的產(chǎn)出回報(bào)和壽命。
希望我們的工作對大家選擇和使用產(chǎn)品有所幫助。