อินเวอร์เตอร์พลังงานแสงอาทิตย์

อินเวอร์เตอร์ไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ (PV อินเวอร์เตอร์หรืออินเวอร์เตอร์พลังงานแสงอาทิตย์) สามารถแปลงแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงแปรผันที่สร้างโดยแผงเซลล์แสงอาทิตย์ (PV) ให้เป็นอินเวอร์เตอร์ที่มีความถี่ไฟฟ้ากระแสสลับ (AC) ของความถี่หลัก ซึ่งสามารถป้อนกลับไปยังระบบส่งไฟฟ้าเชิงพาณิชย์ หรือ ให้กับการใช้งานกริดของกริดอินเวอร์เตอร์ไฟฟ้าโซลาร์เซลล์เป็นหนึ่งในความสมดุลที่สำคัญของระบบ (BOS) ในระบบอาเรย์ไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ ซึ่งสามารถใช้ได้กับอุปกรณ์จ่ายไฟ AC ทั่วไปอินเวอร์เตอร์พลังงานแสงอาทิตย์มีฟังก์ชันพิเศษสำหรับแผงเซลล์แสงอาทิตย์ เช่น การติดตามจุดกำลังสูงสุดและการป้องกันเกาะ

อินเวอร์เตอร์พลังงานแสงอาทิตย์สามารถแบ่งออกเป็นสามประเภทดังต่อไปนี้:
อินเวอร์เตอร์แบบสแตนด์อโลน:แผงเซลล์แสงอาทิตย์ใช้ในระบบอิสระเพื่อชาร์จแบตเตอรี่ และอินเวอร์เตอร์ใช้แรงดันไฟฟ้ากระแสตรงของแบตเตอรี่เป็นแหล่งพลังงานอินเวอร์เตอร์แบบสแตนด์อโลนหลายตัวยังรวมเครื่องชาร์จแบตเตอรี่ที่สามารถชาร์จแบตเตอรี่จากไฟ AC ได้ด้วยโดยทั่วไปแล้ว อินเวอร์เตอร์ดังกล่าวจะไม่สัมผัสกับกริด ดังนั้นจึงไม่จำเป็นต้องมีการป้องกันการเกาะติด

อินเวอร์เตอร์แบบผูกกริด:แรงดันไฟเอาท์พุตของอินเวอร์เตอร์สามารถส่งคืนไปยังแหล่งจ่ายไฟ AC เชิงพาณิชย์ได้ ดังนั้นคลื่นไซน์เอาท์พุตจะต้องเหมือนกับเฟส ความถี่ และแรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายไฟอินเวอร์เตอร์ที่เชื่อมต่อกับกริดมีการออกแบบเพื่อความปลอดภัย และหากไม่ได้เชื่อมต่อกับแหล่งจ่ายไฟ เอาต์พุตจะถูกปิดโดยอัตโนมัติหากไฟฟ้าจากโครงข่ายขัดข้อง อินเวอร์เตอร์ที่เชื่อมต่อกับโครงข่ายจะไม่มีฟังก์ชันในการสำรองแหล่งจ่ายไฟ

อินเวอร์เตอร์สำรองแบตเตอรี่ (อินเวอร์เตอร์สำรองแบตเตอรี่)เป็นอินเวอร์เตอร์พิเศษที่ใช้แบตเตอรี่เป็นแหล่งพลังงานและทำงานร่วมกับเครื่องชาร์จแบตเตอรี่เพื่อชาร์จแบตเตอรี่หากมีพลังงานมากเกินไปก็จะชาร์จเข้าแหล่งจ่ายไฟ AC ใหม่อินเวอร์เตอร์ประเภทนี้สามารถจ่ายไฟ AC ให้กับโหลดที่ระบุเมื่อไฟฟ้ากริดขัดข้อง ดังนั้นจึงจำเป็นต้องมีฟังก์ชันป้องกันเอฟเฟกต์แบบเกาะ
บทความหลัก: การติดตามจุดพลังงานสูงสุด
อินเวอร์เตอร์ไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ใช้เทคโนโลยีการติดตามจุดกำลังสูงสุด (MPPT) เพื่อดึงพลังงานสูงสุดที่เป็นไปได้จากแผงโซลาร์เซลล์มีความสัมพันธ์ที่ซับซ้อนระหว่างการแผ่รังสีแสงอาทิตย์ อุณหภูมิ และความต้านทานรวมของเซลล์แสงอาทิตย์ ดังนั้นประสิทธิภาพเอาต์พุตจะเปลี่ยนไม่เป็นเชิงเส้น ซึ่งเรียกว่าเส้นโค้งกระแสไฟ (เส้นโค้ง IV)วัตถุประสงค์ของการติดตามจุดกำลังไฟสูงสุดคือการสร้างความต้านทานโหลด (ของโมดูลแสงอาทิตย์) เพื่อให้ได้กำลังไฟสูงสุดตามเอาต์พุตของโมดูลแสงอาทิตย์ในแต่ละสภาพแวดล้อม
ฟอร์มแฟคเตอร์ (FF) ของเซลล์แสงอาทิตย์ร่วมกับแรงดันไฟฟ้าวงจรเปิด (VOC) และกระแสไฟฟ้าลัดวงจร (ISC) จะเป็นตัวกำหนดกำลังสูงสุดของเซลล์แสงอาทิตย์ปัจจัยด้านรูปร่างถูกกำหนดให้เป็นอัตราส่วนของกำลังสูงสุดของเซลล์แสงอาทิตย์หารด้วยผลคูณของ VOC และ ISC

มีอัลกอริธึมที่แตกต่างกันสามแบบสำหรับการติดตามจุดพลังงานสูงสุด:การก่อกวนและสังเกต สื่อไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้น และแรงดันไฟฟ้าคงที่สองอันแรกมักเรียกกันว่า "การปีนเขา"วิธีการคือเป็นไปตามเส้นโค้งระหว่างแรงดันไฟฟ้ากับกำลังหากตกไปทางด้านซ้ายของจุดกำลังสูงสุด ให้เพิ่มแรงดันไฟฟ้า และหากตกลงไปทางขวาของจุดกำลังสูงสุด ให้ลดแรงดันไฟฟ้า

ตัวควบคุมการชาร์จสามารถใช้กับแผงโซลาร์เซลล์และอุปกรณ์ที่ใช้ไฟ DC ได้ตัวควบคุมการชาร์จสามารถจ่ายไฟ DC ที่เสถียร เก็บพลังงานส่วนเกินไว้ในแบตเตอรี่ และตรวจสอบการชาร์จของแบตเตอรี่เพื่อหลีกเลี่ยงการชาร์จไฟเกินหรือการคายประจุเกินหากโมดูลราคาแพงบางตัวสามารถรองรับ MPPT ได้อินเวอร์เตอร์สามารถเชื่อมต่อกับเอาต์พุตของตัวควบคุมการชาร์จพลังงานแสงอาทิตย์ จากนั้นอินเวอร์เตอร์ก็สามารถขับเคลื่อนโหลด AC ได้