در سیستم‌های فتوولتائیک انرژی نو، مبدل ذخیره انرژی (PCS) مرکز اصلی تبدیل کارآمد برق DC فتوولتائیک به برق AC شبکه است. خازن‌های فیلم YMIN با مقاومت ولتاژ بالا، تلفات کم و عمر طولانی خود، اجزای کلیدی برای افزایش عملکرد اینورترهای PCS فتوولتائیک هستند و به نیروگاه‌های فتوولتائیک کمک می‌کنند تا به تبدیل انرژی کارآمد و خروجی پایدار دست یابند. عملکرد اصلی و مزایای فنی آنها به شرح زیر است:
۱. «سپر تثبیت ولتاژ» برای DC-Link
در طول فرآیند تبدیل AC-DC در اینورترهای فتوولتائیک PCS، باس DC (DC-Link) در معرض جریان‌های پالس بالا و جهش‌های ولتاژ قرار می‌گیرد. خازن‌های فیلم YMIN این مزایا را از طریق موارد زیر ارائه می‌دهند:
• جذب نوسانات ولتاژ بالا: این ماژول‌ها با تحمل ولتاژهای بالای ۵۰۰ تا ۱۵۰۰ ولت (قابل تنظیم)، نوسانات ولتاژ گذرای تولید شده توسط سوئیچ‌های IGBT/SiC را جذب کرده و از دستگاه‌های برق در برابر خطرات خرابی محافظت می‌کنند.
• هموارسازی جریان با ESR پایین: ESR پایین (1/10 خازن‌های الکترولیتی آلومینیومی سنتی) به طور موثری جریان موجی فرکانس بالا را در DC-Link جذب می‌کند، اتلاف انرژی را کاهش می‌دهد و راندمان تبدیل توان را بهبود می‌بخشد.
• بافر ذخیره انرژی با ظرفیت بالا: محدوده وسیع ظرفیت، امکان شارژ و دشارژ سریع در هنگام نوسانات ولتاژ شبکه را فراهم می‌کند، پایداری ولتاژ باس DC را حفظ کرده و عملکرد مداوم PCS را تضمین می‌کند.
۲. محافظت دوگانه در برابر ولتاژ بالا و پایداری دما
نیروگاه‌های فتوولتائیک اغلب با محیط‌های سختی مانند دمای بالا و رطوبت بالا مواجه هستند. خازن‌های فیلم YMIN از طریق طراحی‌های نوآورانه با این چالش‌ها روبرو می‌شوند:
• عملکرد پایدار در محدوده دمایی وسیع: دمای عملیاتی از -40 درجه سانتیگراد تا 105 درجه سانتیگراد را پوشش می‌دهد، با نرخ تخریب ظرفیت خازنی کمتر از 5٪ در محیط‌های با دمای بالا، که از خرابی سیستم به دلیل نوسانات دما جلوگیری می‌کند.
• ظرفیت جریان موجی: قابلیت مدیریت جریان موجی بیش از 10 برابر خازن‌های الکترولیتی سنتی است که به طور موثر نویز هارمونیک را در خروجی PV فیلتر می‌کند و تضمین می‌کند که کیفیت برق متصل به شبکه مطابق با استانداردهای ملی باشد.
• عمر طولانی و بدون نیاز به تعمیر و نگهداری: با طول عمر تا ۱۰۰۰۰۰ ساعت، که بسیار بیشتر از ۳۰۰۰۰ تا ۵۰۰۰۰ ساعت خازن‌های الکترولیتی آلومینیومی است، این امر هزینه‌های بهره‌برداری و نگهداری نیروگاه‌های فتوولتائیک را کاهش می‌دهد.
۳. هم‌افزایی با قطعات SiC/IGBT
با تکامل سیستم‌های فتوولتائیک به سمت ولتاژهای بالاتر (معماری‌های ۱۵۰۰ ولتی که به جریان اصلی تبدیل می‌شوند)، خازن‌های فیلم نازک YMIN عمیقاً با نیمه‌هادی‌های قدرت نسل بعدی سازگار هستند:
• پشتیبانی از سوئیچینگ فرکانس بالا: طراحی با اندوکتانس پایین با ویژگی‌های فرکانس بالای MOSFETهای SiC (فرکانس سوئیچینگ > 20kHz) مطابقت دارد، تعداد اجزای غیرفعال را کاهش می‌دهد و به کوچک‌سازی سیستم‌های PCS کمک می‌کند (یک سیستم 40 کیلوواتی تنها به 8 خازن نیاز دارد، در مقایسه با 22 خازن برای راه‌حل‌های مبتنی بر سیلیکون).
• بهبود تحمل dv/dt: سازگاری بهبود یافته با تغییرات ولتاژ، جلوگیری از نوسانات ولتاژ ناشی از سرعت سوئیچینگ بیش از حد در قطعات SiC.
۴. ارزش در سطح سیستم: بهبود بهره‌وری انرژی و بهینه‌سازی هزینه
• بهبود راندمان: طراحی ESR پایین، اتلاف گرما را کاهش می‌دهد، راندمان کلی PCS را افزایش می‌دهد و تولید انرژی سالانه را به میزان قابل توجهی افزایش می‌دهد.
• صرفه‌جویی در فضا: طراحی با چگالی توان بالا (40٪ کوچکتر از خازن‌های سنتی) از چیدمان فشرده تجهیزات PCS پشتیبانی می‌کند و هزینه‌های نصب را کاهش می‌دهد.
نتیجه‌گیری
خازن‌های فیلم YMIN، با مزایای اصلی خود مانند تحمل ولتاژ بالا، افزایش دمای پایین و عدم نیاز به تعمیر و نگهداری، عمیقاً در جنبه‌های کلیدی اینورترهای PCS فتوولتائیک، از جمله بافرینگ DC-Link، محافظت IGBT و فیلتر هارمونیک شبکه، ادغام شده‌اند. آنها به عنوان "نگهبان نامرئی" عملکرد کارآمد و پایدار در نیروگاه‌های فتوولتائیک عمل می‌کنند. فناوری آنها نه تنها سیستم‌های ذخیره انرژی فتوولتائیک را به سمت "بدون نیاز به تعمیر و نگهداری در طول چرخه عمرشان" سوق می‌دهد، بلکه به صنعت انرژی جدید نیز کمک می‌کند تا دستیابی به برابری شبکه و گذار به صفر کربن را تسریع کند.
زمان ارسال: ۱۴ آگوست ۲۰۲۵