光伏逆变器：修订间差异
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# '''[[並網逆變器]]'''（Grid-tie inverters）：逆變器的輸出電壓可以回送到商用交流電源，因此輸出[[弦波]]需要和電源的[[相位]]、[[頻率]]及[[電壓]]相同。並網逆變器會有安全設計，若未連接到電源，會自動關閉輸出。若電網電源跳電，並網逆變器沒有備存供電的機能。 |
# '''[[並網逆變器]]'''（Grid-tie inverters）：逆變器的輸出電壓可以回送到商用交流電源，因此輸出[[弦波]]需要和電源的[[相位]]、[[頻率]]及[[電壓]]相同。並網逆變器會有安全設計，若未連接到電源，會自動關閉輸出。若電網電源跳電，並網逆變器沒有備存供電的機能。 |
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# '''備用電池逆變器'''（Battery backup inverters）是一種特殊的逆變器，由電池作為其電源，配合其中的電池充電器為電池充電，若有過多的電力，會回灌到交流電源端。這種逆變器在電網電源跳電時，可以提供交流電源給指定的負載，因此需要有{{le|孤島效應|islanding}}保護機能。 |
# '''備用電池逆變器'''（Battery backup inverters）是一種特殊的逆變器，由電池作為其電源，配合其中的電池充電器為電池充電，若有過多的電力，會回灌到交流電源端。這種逆變器在電網電源跳電時，可以提供交流電源給指定的負載，因此需要有{{le|孤島效應|islanding}}保護機能。 |
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== 最大功率點追蹤 == |
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光伏逆变器會用[[最大功率點追蹤]]（MPPT）的技術來從太陽能板抽取最大可能的功率<ref>{{cite web|url=http://www.scientificamerican.com/blog/post.cfm?id=invert-your-thinking-squeezing-more-2009-08-26|title=Invert your thinking: Squeezing more power out of your solar panels|publisher=scientificamerican.com|accessdate=2011-06-09|work=}}</ref>。[[太陽能電池]]的太陽輻照度、溫度及總電阻之間有複雜的關係，因此輸出效率會有非線性的變化，稱為電流-電壓曲線（I-V curve）。最大功率點追蹤的目的就是在各環境下，針對太陽能模組的輸出取様，產生一個（太陽能模組的）負載電阻來獲得最大的功率<ref>[http://energy.ece.illinois.edu/chapman/papers/EC%202006%20in%20press.pdf Comparison of Photovoltaic Array Maximum Power Point Tracking Techniques]</ref>。 |
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太陽能電池的形狀因子（Fill factor，簡稱FF）配合其開路電壓（V<sub>oc</sub>）及短路電流（I<sub>sc</sub>）會決定太陽能電池的最大功率。形狀因子定義為太陽能電池的最大功率除以V<sub>oc</sub>和I<sub>sc</sub>乘積後的比值<ref>{{cite journal|last=Benanti|first=Travis L.|author2=Venkataraman, D. |title=Organic Solar Cells: An Overview Focusing on Active Layer Morphology|journal=Photosynthesis Research|date=25 April 2005|volume=87|issue=1|page=77|doi=10.1007/s11120-005-6397-9|url=http://people.umass.edu/dv/pdf/OSC_REVIEW.pdf|accessdate=27 August 2013}}</ref>。 |
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最大功率點追蹤有三種不同的[[最大功率點追蹤#分類Classification|演算法MPPT algorithms]]：擾動觀察法（perturb-and-observe）、增量電導法（incremental conductance）及定電壓法（constant voltage）<ref>{{cite web|url=http://itee.uq.edu.au/~aupec/aupec06/htdocs/content/pdf/165.pdf|title=Evaluation of Micro Controller Based Maximum Power Point Tracking Methods Using dSPACE Platform|publisher=itee.uq.edu.au|accessdate=2011-06-14|work=}}</ref>，前兩種常會稱為「爬山法」，這些方法是依照電壓對功率的曲線，若落在最大功率點的左邊則提高電壓，若落在最大功率點的右邊則降低電壓<ref>{{cite journal|doi=10.1002/pip.459|title=Comparative Study of Maximum Power Point Tracking Algorithms|publisher=|work=}}</ref>。 |
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== 太陽能充電控制器 == |
== 太陽能充電控制器 == |
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2016年8月18日 (四) 09:40的版本
光伏逆变器（PV inverter或solar inverter）可以將光伏（PV）太陽能板產生的可變直流電壓轉換為巿電頻率的交流電（AC），可以回饋回商用輸電系統，或是供離網的電網使用。光伏逆变器是光伏陣列系統中重要的系统平衡（BOS）之一，可以配合一般交流供電的設備使用。太陽能逆變器有配合光伏陣列的特殊功能，例如最大功率點追踪及孤島效應保護的機能。
分類
太陽能逆變器可以分為以下三類：
- 獨立逆變器（Stand-alone inverters）：用在獨立系統，光伏陣列為電池充電，逆變器以電池的直流電壓為能量來源。許多獨立逆變器也整合了電池充電器，可以用交流電源為電池充電。一般這種逆變器不會接觸到電網，因此也不需要孤島效應保護機能。
- 並網逆變器（Grid-tie inverters）：逆變器的輸出電壓可以回送到商用交流電源，因此輸出弦波需要和電源的相位、頻率及電壓相同。並網逆變器會有安全設計，若未連接到電源，會自動關閉輸出。若電網電源跳電，並網逆變器沒有備存供電的機能。
- 備用電池逆變器（Battery backup inverters）是一種特殊的逆變器，由電池作為其電源，配合其中的電池充電器為電池充電，若有過多的電力，會回灌到交流電源端。這種逆變器在電網電源跳電時，可以提供交流電源給指定的負載，因此需要有孤島效應保護機能。
最大功率點追蹤
光伏逆变器會用最大功率點追蹤（MPPT）的技術來從太陽能板抽取最大可能的功率[2]。太陽能電池的太陽輻照度、溫度及總電阻之間有複雜的關係，因此輸出效率會有非線性的變化，稱為電流-電壓曲線（I-V curve）。最大功率點追蹤的目的就是在各環境下，針對太陽能模組的輸出取様，產生一個（太陽能模組的）負載電阻來獲得最大的功率[3]。
太陽能電池的形狀因子（Fill factor，簡稱FF）配合其開路電壓（Voc）及短路電流（Isc）會決定太陽能電池的最大功率。形狀因子定義為太陽能電池的最大功率除以Voc和Isc乘積後的比值[4]。
最大功率點追蹤有三種不同的演算法MPPT algorithms：擾動觀察法（perturb-and-observe）、增量電導法（incremental conductance）及定電壓法（constant voltage）[5]，前兩種常會稱為「爬山法」，這些方法是依照電壓對功率的曲線，若落在最大功率點的左邊則提高電壓，若落在最大功率點的右邊則降低電壓[6]。
太陽能充電控制器
充電控制器可以用來搭配太陽能板以及用直流電的設備。充電控制器可以提供穩定的直流電源輸出，並將多餘的能量儲存在電池中，並且監控電池的電量以避免過度充電或是過度放電。若一些較貴的模組還可以支援MPPT。逆變器可以接到太陽能充電控制器的輸出，再由逆變器推動交流的負載。
太陽能泵變頻器
太陽能泵變頻器可以將太陽能模組產生的直流電轉換為交流電去驅動沈水泵[7]，不需要電池或是其他的能量儲存設備。配合MPPT（最大功率點追蹤），太陽能泵變頻器可以調節輸出頻率以控制泵的轉速，避免驅動泵的馬達損壞。
太陽能泵變頻器一般會有數個接口，可以允許太陽能模組陣列提供直流電流，會有一個接口輸出交流電壓，也可能會有接水位感測器輸入的接口。
參考資料
- ^ Solar Cells and their Applications Second Edition, Lewis Fraas, Larry Partain, Wiley, 2010, ISBN 978-0-470-44633-1 , Section10.2.
- ^ Invert your thinking: Squeezing more power out of your solar panels. scientificamerican.com. [2011-06-09].
- ^ Comparison of Photovoltaic Array Maximum Power Point Tracking Techniques
- ^ Benanti, Travis L.; Venkataraman, D. Organic Solar Cells: An Overview Focusing on Active Layer Morphology (PDF). Photosynthesis Research. 25 April 2005, 87 (1): 77 [27 August 2013]. doi:10.1007/s11120-005-6397-9.
- ^ Evaluation of Micro Controller Based Maximum Power Point Tracking Methods Using dSPACE Platform (PDF). itee.uq.edu.au. [2011-06-14].
- ^ Comparative Study of Maximum Power Point Tracking Algorithms. doi:10.1002/pip.459.
- ^ McDermott, James E. Horne; Maura. The next green revolution : essential steps to a healthy, sustainable agriculture. New York [u.a.]: Food Products Press. 2001: 226. ISBN 1560228865.
