ہائبرڈ انرجی انورٹر سسٹم میں ڈایڈس پاور فلو کو کیسے سوئچ کرتے ہیں؟

一 ، تکنیکی اصول: ڈایڈس کی غیر سمتاتی ترسیل اور تیز بحالی کی خصوصیات
1. غیر مستقیم چالکتا کی خصوصیت: بجلی کے بہاؤ کے لئے "ایک - وے والو" کی تعمیر
ایک ڈایڈڈ کی بنیادی جسمانی خصوصیت غیر مستقیم چالکتا ہے ، جو موجودہ کو صرف انوڈ (اے) سے کیتھوڈ (کے) میں جانے کی اجازت دیتی ہے ، اور جب الٹ پھیر ہوتی ہے تو اس میں اعلی رکاوٹ کی نمائش ہوتی ہے۔ ہائبرڈ انرجی انورٹر سسٹم میں ، اس خصوصیت کا استعمال بجلی کے مختلف ذرائع کو الگ تھلگ کرنے اور توانائی کے بیک فلو کو روکنے کے لئے کیا جاتا ہے۔ مثال کے طور پر:

فوٹو وولٹک گرڈ سے منسلک منظر نامہ: جب فوٹو وولٹک پینل کا آؤٹ پٹ وولٹیج گرڈ وولٹیج سے زیادہ ہوتا ہے تو ، ڈایڈڈ گرڈ میں بجلی کی توانائی کا انعقاد اور کھانا کھلاتا ہے۔ اگر پاور گرڈ کا وولٹیج غیر معمولی طور پر (جیسے اوور وولٹیج) میں اضافہ ہوتا ہے تو ، فوٹو وولٹک نظام کو پہنچنے والے نقصان سے بچنے کے لئے ڈایڈڈ الٹ اور کاٹ ڈالے گا۔
انرجی اسٹوریج سسٹم چارجنگ اور ڈسچارجنگ: بیٹری چارجنگ کے دوران ، ڈایڈس اس بات کو یقینی بناتے ہیں کہ موجودہ صرف گرڈ یا فوٹو وولٹک سسٹم سے بیٹری تک بہتا ہے۔ خارج ہونے والے مادہ کے دوران ، ریورس کٹ آف کی خصوصیت بیٹری کی توانائی کو غیر ہدف کے بوجھ پر واپس آنے سے روک سکتی ہے۔
2. فوری بحالی کی خصوصیت: سوئچ نقصانات کو کم کرنے کی کلید
اعلی - تعدد انورٹر سسٹم میں ، ڈایڈس کو کثرت سے ترسیل اور کٹ آف ریاستوں کے مابین تبدیل کرنے کی ضرورت ہوتی ہے۔ ریورس ریکوری ٹائم (ٹی آر آر) اس کی کارکردگی کی پیمائش کرنے کے لئے ایک بنیادی پیرامیٹر ہے ، جس سے مراد ذخیرہ شدہ چارج کے لئے ضروری وقت ہوتا ہے جب ڈایڈڈ ایک انعقاد ریاست سے کٹ آف ریاست میں منتقلی کرتا ہے۔ روایتی سلیکن ڈایڈس کا ٹی آر آر عام طور پر کئی سو نانو سیکنڈ ہوتا ہے ، جبکہ تیز رفتار بازیافت ڈایڈس کو دسیوں نانو سیکنڈز تک مختصر کیا جاسکتا ہے ، اور سلیکن کاربائڈ (ایس آئی سی) ڈایڈس صفر بحالی کے وقت کے قریب ہوتے ہیں۔

اعلی - تعدد سوئچنگ نقصانات کی اصلاح: انورٹرز کی پی ڈبلیو ایم ماڈلن میں ، اگر ڈایڈڈ ٹی آر آر بہت لمبا ہے تو ، اس سے سوئچنگ ٹرانجسٹر (جیسے MOSFET/IGBT) کو الٹ بحالی کے موجودہ اسپائکس کا تجربہ کرنے کا سامنا کرنا پڑے گا جب نقصانات میں اضافہ ہوتا ہے۔ مثال کے طور پر ، جب 50 کلو واٹ انورٹر روایتی سلیکن ڈایڈس کا استعمال کرتا ہے تو ، سوئچنگ نقصان 15 ٪ ہوتا ہے۔ ایس آئی سی ڈایڈس کی جگہ لینے کے بعد ، نقصان 5 فیصد کم ہوا اور کارکردگی میں 2.3 فیصد اضافہ ہوا۔
ہم وقت ساز اصلاح کی ٹکنالوجی: کم وولٹیج اور اعلی موجودہ منظرناموں (جیسے 48V ڈی سی بس) میں ، سکاٹکی ڈایڈس ان کے الٹرا - کم فارورڈ وولٹیج ڈراپ (0.15-0.45V) کی وجہ سے ہم آہنگی کی اصلاح کے سرکٹس کے لئے ترجیحی انتخاب بن جاتے ہیں ، جو 40 ٪ -60 ٪ کے ذریعہ کنڈیکشن نقصان کو کم کرسکتے ہیں۔
2 ، اطلاق کا منظر: ملٹی انرجی سوئچنگ کا مخصوص عمل درآمد
1. فوٹو وولٹک انرجی اسٹوریج گرڈ تین ماخذ کو مربوط کنٹرول
مربوط لائٹ اسٹوریج سسٹم میں ، متعدد توانائی کے ذرائع کی لچکدار سوئچنگ کو حاصل کرنے کے لئے ڈایڈس کو مجموعہ میں استعمال کیا جاتا ہے

ان پٹ اصلاحی مرحلہ: فوٹو وولٹک ڈی سی کو تیز رفتار بازیافت ڈایڈڈ کے ذریعہ بہتر بنایا جاتا ہے اور انرجی اسٹوریج بیٹری آؤٹ پٹ کے ساتھ متوازی طور پر ڈی سی بس سے منسلک ہوتا ہے۔ ڈایڈٹ فوٹو وولٹک اور بیٹری کو الگ کرتا ہے ، اور بیٹری کو رات کے وقت فوٹو وولٹک پینل پر واپس چارج کرنے سے روکتا ہے۔
آؤٹ پٹ انورٹر مرحلہ: ڈی سی بس کو انورٹر پل کے ذریعے اے سی پاور میں تبدیل کیا جاتا ہے ، اور متوازی فری وہیلنگ ڈایڈس (جیسے الٹرا فاسٹ ریکوری ڈایڈس) جب سوئچنگ ٹرانجسٹر کو آف کیا جاتا ہے تو ، فری وہیلنگ کا راستہ فراہم کرتا ہے ، جس سے انڈکٹینس انرجی میں اچانک تبدیلیوں کی وجہ سے وولٹیج اسپائکس سے گریز کیا جاتا ہے۔
گرڈ سے منسلک/آف گرڈ سوئچنگ: جب پاور گرڈ ناکام ہوجاتا ہے تو ، جامد سوئچ ڈایڈس کے ذریعے پاور گرڈ کو الگ کرتا ہے ، اور سسٹم آف گرڈ موڈ میں تبدیل ہوجاتا ہے۔ بجلی کی فراہمی کو بحال کرنے کے بعد ، ہم وقت سازی الگورتھم انورٹر کے آؤٹ پٹ مرحلے کو ایڈجسٹ کرتا ہے تاکہ ہموار گرڈ کنکشن کو حاصل کرنے کے لئے ڈایڈڈ طرز عمل کو الٹا بنایا جاسکے۔
2. برقی گاڑیوں کے چارجنگ اسٹیشنوں کا دو طرفہ بجلی کا بہاؤ
V2G (گاڑی سے گرڈ) ٹکنالوجی میں ، ڈایڈس بیٹری اور گرڈ کے مابین دو طرفہ توانائی کے تبادلے کی حمایت کرتا ہے:

چارجنگ وضع: گرڈ سے AC پاور بیٹری کو چارج کرنے کے لئے ریکٹیفائر ڈایڈس کے ذریعہ ڈی سی پاور میں تبدیل کردی جاتی ہے۔ اس مقام پر ، ڈایڈڈ بیٹری کی توانائی کو گرڈ میں واپس بہنے سے روکتا ہے۔
ڈسچارج موڈ: بیٹری کا براہ راست موجودہ انورٹر ڈایڈڈ کے ذریعے متبادل میں تبدیل ہوجاتا ہے اور پاور گرڈ میں کھلایا جاتا ہے۔ سلیکن کاربائڈ ڈایڈس ، ان کی کم ٹی آر آر خصوصیات کے ساتھ ، سوئچنگ کے نقصانات کو 30 فیصد سے کم کر سکتے ہیں اور خارج ہونے والی کارکردگی کو بہتر بنا سکتے ہیں۔
دو طرفہ ڈی سی/ڈی سی کنٹرول: بیٹری اور ڈی سی بس کے مابین انڈکٹکٹر کرنٹ کی سمت کو کنٹرول کرکے چارجنگ اور ڈسچارج کے درمیان بُک - بوسٹ سرکٹ سوئچز۔ ڈایڈ اس عمل کے دوران دو طرفہ بجلی کے بہاؤ کو الگ تھلگ کرتا ہے ، اس بات کو یقینی بناتا ہے کہ توانائی کو ہدف کے اختتام تک غیر سمت سے منتقل کیا جائے۔
3 ، انتخاب کی حکمت عملی: کارکردگی اور قیمت میں توازن کا فن
1. پیرامیٹر ترجیحی چھانٹ رہا ہے
High frequency scenario: trr>Vf>PIV>لاگت مثال کے طور پر ، 100 کلو ہرٹز سے اوپر کی تعدد کے ساتھ انورٹرز میں ، سلیکن کاربائڈ ڈایڈس واحد آپشن ہیں۔
Low voltage and high current scenarios: Vf>cost>trr>PIV. 48V ڈی سی سسٹم میں ، سکاٹکی ڈائیڈس ترسیل کے نقصانات کو نمایاں طور پر کم کرسکتے ہیں۔
High reliability scenario: temperature stability>PIV>trr>vf. الیکٹرک گاڑیوں کے انورٹرز کو منفی درجہ حرارت کے گتانک کے ساتھ منتخب کردہ ڈایڈس کو ترجیح دینی چاہئے (بڑھتے ہوئے درجہ حرارت کے ساتھ VF کم ہوتا ہے) ، جیسے ایس آئی سی آلات۔
2. پیکیجنگ اور حرارت کی کھپت کا ڈیزائن
کم طاقت کا منظر نامہ: پی سی بی کی جگہ کو بچانے کے لئے ایس ایم اے/ایس ایم بی پیکیجنگ (جیسے ایس ایس 14 سکاٹکی ڈایڈڈ) کو ترجیح دیں۔
اعلی طاقت کا منظر نامہ: گرمی کے ڈوب یا مائع کولنگ سسٹم کے ساتھ مل کر ، ٹو 220 یا ٹو 247 پیکیجنگ کا استعمال۔ مثال کے طور پر ، ایک 100 کلو واٹ فوٹو وولٹک انورٹر SIC ڈائیڈس کا استعمال کرتا ہے جس میں ٹو 247 میں پیک کیا جاتا ہے ، جس میں جنکشن درجہ حرارت 125 ڈگری کے اندر کنٹرول ہوتا ہے۔
3. قیمت اور کارکردگی کو متوازن کرنا
محدود بجٹ والا منظر: پاور فریکوینسی انورٹر میں ، 1N4007 سیریز سلیکن ڈایڈس (لاگت 0.1 یوآن/یونٹ) کا انتخاب کیا جاسکتا ہے ، لیکن کارکردگی میں کمی تقریبا 1 ٪ ہے۔
اعلی کارکردگی کا منظر: اگرچہ سلیکن کاربائڈ ڈایڈس کی قیمت زیادہ ہے (تقریبا 5 یوآن/یونٹ) ، وہ کارکردگی کو 2 فیصد سے زیادہ تک بہتر بناسکتے ہیں اور اخراجات کی وصولی کے لئے طویل عرصے تک استعمال ہوسکتے ہیں۔ مثال کے طور پر ، 1MW فوٹو وولٹک پاور اسٹیشن میں ایس آئی سی ڈیوائسز کو اپنانے کے بعد ، سالانہ بجلی کی پیداوار میں 210000 کلو واٹ فی گھنٹہ کا اضافہ ہوا ، اور سرمایہ کاری کی ادائیگی کی مدت صرف 1.8 سال تھی۔
4 ، عملی معاملہ: فوٹو وولٹک انورٹرز کی کارکردگی کی چھلانگ
ایک 5 کلو واٹ فوٹو وولٹک انورٹر اصل میں 1N4007 سلیکن ڈایڈس کا استعمال کیا گیا ، جس کی پیمائش شدہ کارکردگی 95.3 ٪ ہے۔ مندرجہ ذیل اصلاحات کے ذریعے:

ان پٹ کی اصلاح: GBJ801 پاور برج اسٹیک (VF =1.1 V ، TRR =500 NS) کے ساتھ تبدیل کیا گیا ، کارکردگی 95.8 ٪ تک بڑھ گئی۔
آؤٹ پٹ فری وہیلنگ: مر 860 الٹرا فاسٹ ریکوری ڈایڈڈ (TRR =35 ns) کا استعمال کرتے ہوئے ، کارکردگی کو 96.5 ٪ تک بہتر بنایا گیا ہے۔
DC - DC بوسٹ: C3D06060A سلیکن کاربائڈ ڈایڈڈ (TRR =10 NS) متعارف کرانا ، کارکردگی بالآخر 97.2 ٪ تک پہنچ جاتی ہے۔
معاشی تجزیہ: اصلاح کے بعد ، سالانہ بجلی کی پیداوار میں 4.2 ٪ کا اضافہ ہوا۔ 0.5 یوآن فی کلو واٹ گھنٹہ کی قیمت پر حساب کیا گیا ، سالانہ آمدنی میں 1050 یوآن کا اضافہ ہوا۔ سامان کی لاگت میں 800 یوآن کا اضافہ ہوا ہے ، اور سرمایہ کاری کی ادائیگی کی مدت صرف 0.8 سال ہے۔