531新政后,中小型工商業(yè)電站較接近平價(jià)上網(wǎng)條件,因而受到投資者的青睞,市場(chǎng)一度火熱,作為光伏行業(yè)多年的從業(yè)者,筆者也比較看好這個(gè)市場(chǎng),所以也打算在這個(gè)市場(chǎng)小試一下牛刀,中小型工商業(yè)電站和戶用電站有所不同,主要是投資體量相對(duì)較大,業(yè)主會(huì)更加關(guān)注發(fā)電的高效和穩(wěn)定及投資回報(bào),而逆變器作為光伏電站的最核心設(shè)備,其選型的重要性不亞于光伏組件的選型,我們不僅要考慮產(chǎn)品的外觀和安裝便利性,更要考量產(chǎn)品的內(nèi)在核心,“里子”和“面子”同樣重要。
筆者近日剛簽約了1個(gè)160KW左右的電站項(xiàng)目,訂購了兩臺(tái)古瑞瓦特MAX 80KW逆變器,目前多路MPPT低壓80KW逆變器,只有古瑞瓦特一家有,這個(gè)是我選擇古瑞瓦特第一個(gè)理由,這兩臺(tái)逆變器付款后3天就到貨了,以往做戶用市場(chǎng)較忙,最近剛好調(diào)整業(yè)務(wù)方向,正想探究一下商用逆變器的“面子”和“里子”,于是決定拆一臺(tái)80KW逆變器來看看,接下來我們會(huì)從一個(gè)逆變器愛好者的角度來全方位呈現(xiàn)和評(píng)測(cè)一下。
廢話少說,直接上圖,有圖有真相!
產(chǎn)品外包裝簡(jiǎn)簡(jiǎn)潔大方,Growatt logo、產(chǎn)品型號(hào)、銘牌、警告標(biāo)志和QC檢驗(yàn)合格標(biāo)簽應(yīng)有盡有。
打開紙箱,可以看到擺放整齊的壁掛架,附件袋和資料袋。
附件袋包含壁掛架用的膨脹螺絲,防盜螺絲,還有交流線鼻子,MC4端子,外置天線,MC4拆卸工具,MC4膠塞,MC4拆卸工具和膠塞的配備對(duì)于用戶來說是非常人性化的,一個(gè)是方便拆卸,另一個(gè)是可以將多余不用的MC4端子進(jìn)行封堵。
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資料袋里除了常見的用戶手冊(cè)、合格證、保修卡、出廠檢測(cè)報(bào)告以外,還特意附上了蓋過紅章的營業(yè)執(zhí)照,產(chǎn)品認(rèn)證證書和認(rèn)證試驗(yàn)報(bào)告,供用戶并網(wǎng)申請(qǐng)使用,可見廠家還是挺為我們用戶著想的哈!
拿掉上層泡沫包材和塑料袋后,一臺(tái)嶄新的逆變器就露出了真容,古瑞瓦特這臺(tái)80KW逆變器的外觀整體設(shè)計(jì)簡(jiǎn)約而不簡(jiǎn)單,工業(yè)級(jí)的灰白配色,沒有傳統(tǒng)的LCD屏幕,取而代之的是LED信息圓盤,有點(diǎn)像汽車的儀表盤,而指針是一片綠葉,加上外環(huán)橢圓跑道的設(shè)計(jì),我猜想設(shè)計(jì)者想表達(dá)的意思應(yīng)該是寓意這臺(tái)逆變器將在綠色能源跑道上高效運(yùn)轉(zhuǎn),不知道有沒有曲解哈,反正覺得設(shè)計(jì)挺有新意的。
外觀設(shè)計(jì)確實(shí)不錯(cuò),把逆變器整體搬出來展示一下,可以看到這臺(tái)逆變器還設(shè)計(jì)了兩個(gè)護(hù)腳,逆變器還可以立起來的。
這臺(tái)逆變器立起來看,外觀看上去更有感覺了,筆者有點(diǎn)愛不釋手了。
作為一臺(tái)工業(yè)級(jí)的逆變器只有光鮮的外表顯然是不夠的,我們來看下這臺(tái)逆變器的技術(shù)規(guī)格參數(shù),銘牌顯示這臺(tái)逆變器的型號(hào)為MAX 80KTL3 LV ,輸入電壓范圍200-1100V,最高耐壓做到1100V可以更好適應(yīng)低溫環(huán)境和超配,筆者了解到目前華為逆變器也是這樣做的,最大直流輸入25A*6,一開始筆者也沒明白,可是看到下面這張圖,我就明白了,原來這臺(tái)逆變器和華為逆變器一樣采用了6路MPPT設(shè)計(jì),每路MPPT設(shè)計(jì)了2個(gè)組串,所以每路電流25A,每串電流可以達(dá)到12.5A,可以完全滿足雙面雙玻組件的大電流特性。最大轉(zhuǎn)換效率99%,這個(gè)轉(zhuǎn)換效率也是屬于業(yè)界領(lǐng)先水平,另外筆者還得知這個(gè)系列逆變器中國加權(quán)效率最高也達(dá)到了98.67%,業(yè)界排名第一,這是筆者選擇這款逆變器的第二個(gè)理由,高效意味著多發(fā)電,我的投資回報(bào)更快啊。
從逆變器底部接線和接口設(shè)計(jì)就可以窺視一些內(nèi)在技術(shù)設(shè)計(jì),比如說這臺(tái)逆變器底部PV端子的設(shè)計(jì),可以看到這臺(tái)逆變器有6路MPPT,每路MPPT接入兩個(gè)組串,設(shè)置了兩個(gè)直流開關(guān),每個(gè)直流開關(guān)可控制6路組串的通斷。另外,設(shè)置了豐富的通訊接口,兩個(gè)USB口,一個(gè)RS485口,還有一個(gè)外置天線口,USB口可用于快速讀取逆變器狀態(tài)和故障信息及軟件代碼更新燒錄,RS485口實(shí)現(xiàn)有線遠(yuǎn)程監(jiān)控和運(yùn)維,外置天線用于GPRS/4G通訊,從而實(shí)現(xiàn)無線遠(yuǎn)程監(jiān)控和運(yùn)維。
從逆變器側(cè)面圖可以看出這臺(tái)逆變器采用了風(fēng)冷設(shè)計(jì),橫向風(fēng)道,左側(cè)進(jìn)風(fēng)右側(cè)出風(fēng),可見3個(gè)外部冷卻風(fēng)扇,保證高溫條件下逆變器不降額。
以上是都是我們看到的這臺(tái)逆變器的表面也就是我們說的“面子”,各位看官,你們覺得這臺(tái)逆變器的面子夠好嗎?反正我覺得挺贊的,接下來讓我們來看這臺(tái)逆變器的內(nèi)核即“里子”如何呢?(以下開蓋操作,可能會(huì)造成逆變器損壞或者廠家不保修,切勿模仿)
拆掉外蓋上的8顆螺絲,撕掉防拆標(biāo)簽,打開外蓋,逆變器的“里子”就呈現(xiàn)出來了,整個(gè)逆變器分為主副兩個(gè)腔體,主腔體PCB為雙層結(jié)構(gòu),包含功率板,主板,防雷板,直流EMI板,控制板;副腔體包含通訊板,交流EMI板,顯示板。PCB布局和走線非常整齊,功能劃分很清晰,維護(hù)起來也很便捷。
評(píng)價(jià)一款逆變器內(nèi)核是否可靠,一是看設(shè)計(jì),二是看用料,這款逆變器的用料同樣非常講究,都說逆變器內(nèi)部最影響壽命的器件是電容,這款逆變器的母線電容采用了電解電容和薄膜電容組合的設(shè)計(jì)方式,筆者也曾了解華為等一線品牌逆變器均采用這種設(shè)計(jì)。
這款逆變器電解電容采用了進(jìn)口品牌日本尼吉康nichicon,薄膜電容則采用了美國VISHAY品牌,規(guī)格設(shè)計(jì)說嚴(yán)格按照1100V系統(tǒng)耐壓選型,比如電解電容選用的是550V規(guī)格進(jìn)行串聯(lián)。關(guān)于1100V耐壓的好處,這里就不贅述了。
再看逆變器的真正的核芯部分及控制部分,總共選用了4顆控制芯片。逆變器控制板有3顆主芯片,一顆是TI德州儀器的TMS320F28075,一顆是TI德州儀器的TMS320F28076,這兩顆是DSP,還有一顆是LATTICE的 LCMX02-1200UHC,這是CPLD可編程邏輯器件,通信板有一顆主芯片型號(hào)為STM32F107,為ARM公司芯片,這個(gè)正好解釋了為什么古瑞瓦特這款機(jī)型對(duì)外要宣稱4核芯逆變器,要比三核多一核!
也許有人會(huì)問,用這么多芯片干嘛?筆者根據(jù)自己的了解,簡(jiǎn)單解釋一下:
DSP,CPLD、ARM都是嵌入式處理器,都具有計(jì)算,存儲(chǔ),處理事件等基本功能。由于各自的應(yīng)用領(lǐng)域不同,又有各自擅長(zhǎng)的地方。
DSP數(shù)字信號(hào)處理專家,軟件指令最豐富,側(cè)重于計(jì)算。一個(gè)負(fù)責(zé)控制PV側(cè)MPPT跟蹤和升壓,一個(gè)負(fù)責(zé)AC側(cè)逆變轉(zhuǎn)換,雙核各司其責(zé),又協(xié)同作戰(zhàn),使系統(tǒng)更穩(wěn)定可靠。
CPLD高速復(fù)雜可編程邏輯器件,速度最快,用硬件實(shí)現(xiàn)算法,可以同時(shí)處理多個(gè)任務(wù),保證了逆變器控制的響應(yīng)速度遠(yuǎn)大于電網(wǎng)側(cè)電流電壓變化速度,使逆變器有足夠的時(shí)間來處理緊急事件。
ARM,通信處理專家,側(cè)重于事務(wù)管理,現(xiàn)代手機(jī)主芯片90%都用采用ARM結(jié)構(gòu),ARM數(shù)據(jù)總線和地址總線分開,快速實(shí)現(xiàn)與控制芯片間信息交互、運(yùn)行監(jiān)控、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及外部通信,遠(yuǎn)程更新數(shù)據(jù)頻率更快,軟件更新時(shí)間更短。
相信看了以上解釋,你就能明白設(shè)計(jì)者用心良苦了吧,說實(shí)話這是筆者選擇這款機(jī)型的第三個(gè)理由,有了這四核芯,信息收集更全面,信息處理更快速,保護(hù)功能更完善,產(chǎn)品就更加高效智能可靠了。
關(guān)于內(nèi)核這塊筆者還想補(bǔ)充一點(diǎn),那就是升壓和逆變器功率模塊的選型問題,其實(shí)這個(gè)問題之前華為也多次向客戶提到,就是升壓和逆變電路是采用單管設(shè)計(jì)還是功率模塊設(shè)計(jì),由于筆者現(xiàn)場(chǎng)條件限制,筆者不敢去拆卸功率板,功率模塊這部分沒有進(jìn)行拍照展示,但根據(jù)筆者向模塊廠家求證的信息,目前市場(chǎng)上中大功率組串式逆變器升壓和逆變電路均采用功率模塊設(shè)計(jì)僅有為數(shù)不多的幾個(gè)廠家,包括華為和古瑞瓦特,其他大部分廠家都是升壓電路用單管,逆變電路用模塊,特別升壓電路用單管設(shè)計(jì),多個(gè)單管并聯(lián),故障點(diǎn)和均流控制難度明顯增加,產(chǎn)品可靠性必然下降,古瑞瓦特在這點(diǎn)上再次堅(jiān)定了我的選擇沒有錯(cuò),也體現(xiàn)了這臺(tái)逆變器內(nèi)功(里子)也不簡(jiǎn)單!
最后,一句話總結(jié)一下,古瑞瓦特這款MAX 80KW逆變器既有面子,又有里子,是一個(gè)真正表里如一的“正人君子”。
作者:拆機(jī)小王子