Das Kontrollsystem von Wechselrichter ist der intelligente Kern des Gesamtsystems. Es ist für die Überwachung, Regelung und Steuerung aller Phasen des Wechselrichters verantwortlich, um die Qualität, Stabilität und Effizienz des Ausgangs-Wechselstroms sicherzustellen.
Mikrocontroller oder DSP:
Das Steuerungssystem verwendet normalerweise einen Mikrocontroller oder einen digitalen Signalprozessor (DSP) als Hauptsteuerchip. Diese Chips verfügen über ein hohes Maß an Rechen- und Steuerungsfähigkeiten und sind in der Lage, komplexe Algorithmen und Logiksteuerungen auszuführen. Mikrocontroller werden in der Regel für einfachere Anwendungen verwendet, während für Anwendungen, die eine höhere Leistung erfordern, wie Hochleistungswechselrichter oder Anwendungen in Industriequalität, häufig DSPs gewählt werden.
Systemparametermessung und Sensoren:
Steuerungssysteme sind auf Sensoren angewiesen, um Systemparameter wie Ausgangsstrom, Ausgangsspannung, DC-Versorgungsspannung usw. zu messen. Die Genauigkeit dieser Sensoren ist entscheidend, um eine Regelung im geschlossenen Regelkreis zu erreichen und die Ausgangswellenform stabil zu halten.
Regelkreise mit geschlossenem Regelkreis:
Das Steuerungssystem verwendet einen Regelkreis mit geschlossenem Regelkreis, der in zwei Hauptaspekte unterteilt ist: Stromsteuerung und Spannungssteuerung. Um sicherzustellen, dass der Ausgangsstrom des Wechselrichters einen vorgegebenen Zielwert erreicht, wird üblicherweise eine Stromregelung eingesetzt, während eine Spannungsregelung dazu dient, die Ausgangsspannung innerhalb eines vorgegebenen Bereichs zu halten. Diese beiden Regelkreise erreichen eine präzise Steuerung der Leistung durch den Vergleich des tatsächlichen Messwerts mit dem Zielwert und die Anpassung des Pulsweitenmodulationssignals.
Pulsweitenmodulation (PWM):
Das Steuersystem verwendet Pulsweitenmodulationstechnologie, um die Einschaltzeit des Schaltgeräts anzupassen und so die Amplitude der Ausgangswellenform zu steuern. Die Erzeugung von PWM-Signalen umfasst üblicherweise Komparatoren, Dreieckwellengeneratoren und Steuerlogik. Durch die Anpassung der Impulsbreite kann das Steuersystem eine präzise Regelung der Ausgangsspannung erreichen.
Frequenzverriegelung und Synchronisation:
In einigen Anwendungen, insbesondere bei netzgekoppelten Wechselrichtern, ist die Frequenzverriegelung und -synchronisation von entscheidender Bedeutung. Das Steuerungssystem muss sicherstellen, dass die Ausgangsfrequenz des Wechselrichters mit der Netzfrequenz synchronisiert ist, um eine effektive Einspeisung oder Entnahme elektrischer Energie zu erreichen. Dies erfordert häufig den Einsatz spezieller Synchronisationskontrollalgorithmen.
Überstrom- und Überspannungsschutz:
Das Steuerungssystem umfasst außerdem Überstrom- und Überspannungsschutzfunktionen, um Schäden am Wechselrichter und angeschlossenen Geräten bei anormalen Systembetriebsbedingungen zu verhindern. Diese Schutzmechanismen gewährleisten die Sicherheit und Zuverlässigkeit des Systems, indem sie Strom und Spannung überwachen und den Ausgang abschalten, wenn festgelegte Schwellenwerte erreicht werden.
Kommunikationsschnittstelle:
Steuerungssysteme umfassen häufig auch Kommunikationsschnittstellen zur Kommunikation mit anderen Systemen oder Überwachungsgeräten. Dazu kann eine serielle Kommunikationsschnittstelle (z. B. RS-485) oder eine Ethernet-Schnittstelle gehören, die es Benutzern ermöglicht, den Betriebsstatus des Wechselrichters aus der Ferne zu überwachen und zu steuern.
