EN
Snel Skakels
Met die vinnige ontwikkeling van verspreide energie, het huishoudelike energie-bergingstelsels toenemend belangrik geword om die doeltreffendheid van energieverbruik te verbeter en die stabiliteit van kragvoorsiening te verbeter. As 'n kernkomponent van huishoudelike energie-bergingstelsels, speel tweerigting DC-DC-omsetters 'n noodsaaklike rol in die verwesenliking van doeltreffende en buigsame tweerigting energievloei tussen batterye, die netwerk of lasse. Onder die verskeie komponente van tweerigting DC-DC-omsetters, speel hoë-stroom kraginduktors 'n uiters belangrike rol, en hul prestasie beïnvloed direk die algehele doeltreffendheid, stabiliteit en betroubaarheid van die omsetters.
1- Oorsig van die Werkingsbeginsel van Tweerigting DC-DC-Omsetters in TUIS EnergieOpslaanStelsels
Bidireksionele DC-DC-omsetters kan energie oordra tussen verskillende DC-spanningsvlakke. In laai-modus, omskep hulle die hoër spanning vanaf die rooster of fotovoltaïese bronne na 'n laer spanning wat geskik is vir battery-lading om energie te stoor. In ontlaai-modus, verhoog hulle die laer batteriespanning na 'n hoër spanning wat voldoen aan lasvereistes of teruggevoer kan word na die rooster. Neem byvoorbeeld die algemene Buck-Boost-tipe bidireksionele DC-DC-omsetter: in die Buck-spanningsverlagingmodus, wanneer die krag-sak (MOSFET) aangeskakel is, voorsien die ingangs-kragbron krag aan die las deur middel van die induktor, wat die induktorstroom verhoog en energie stoor. Wanneer die skakelaar afgeskakel is, vloei die induktorstroom voortdurend na die las deur 'n vryloopdiode (of sinchroniese gelykregter), wat sy gestoorde energie vrystel, en sodoende 'n deurlopende kragvoorsiening aan die las tydens afskakelperiode bewerkstellig. In die Boost-spanningsverhogingsmodus, wanneer die skakelaar aangeskakel is, laai die ingangs-kragbron die induktor, wat energie stoor. Wanneer die skakelaar afgeskakel is, werk die induktor en die ingangs-kragbron saam om die uitgangsspanning te verhoog.
Figuur 1. Toepassingssenario vir residensiële energie-berging diagram
2- Die Rol van Kraginduktors in Bidireksionele Gelykstroom-na-Gelykstroomomsetter
Kraginduktors speel 'n sentrale rol in bidireksionele gelykstroom-na-gelykstroomomsetter as sleutelkomponente vir energie-berging en -oordrag. Tydens die aan-skakelfase neem die induktorstroom geleidelik toe, en word elektriese energie in die induktor gestoor as magnetiese energie. Wanneer die skakelaar afgeskakel word, neem die induktorstroom af, en word die magnetiese energie teruggekonverteer na elektriese energie, wat sodoende die kontinuïteit van stroom in die stroombaan verseker en spanningverhoging of -verlaging bewerkstellig. Aangesien kraginduktors in bidireksionele gelykstroom-na-gelykstroomomsetter hoofsaaklik in hoë-rippelstroomomgewings werk, wat beduidende verliese tot gevolg het, kan die vermindering van die DCR van die induktor en die verhoging van die bedryfsfrekwensie help om hierdie verliese onder beheer te hou tydens toestande van hoë rippelstroom.
3- Die Impak van Kraginduktors op Bidireksionele Gelykstroom-na-Gelykstroomomsetter
3.1 Induktansie Waarde
Die induktansiewaarde beïnvloed direk die spanningomsettingsverhouding, stroomronsing en dinamiese reaksiespoed van die omsetter. Wanneer die induktansiewaarde groot is, is die stroomronsing klein, wat die uitgangsspanning gladter kan maak, ten goede kom aan die verbetering van die omsetter se doeltreffendheid en stabiliteit. Dit kan egter veroorsaak dat die dinamiese reaksie van die omsetter vertraag, sodat dit nie vinnig die uitgangsspanning kan aanpas wanneer die las verander nie. Wanneer die induktansiewaarde te klein is, is die dinamiese reaksie alhoewel vinnig, maar die stroomronsing groot, wat die verliese van kragtoestelle verhoog en die omsetter se doeltreffendheid verminder, en kan dit selfs sirkulosillasie veroorsaak, wat die normale werking van die stelsel beïnvloed. In praktiese ontwerp, is dit nodig om die bedryfsmodus van die omsetter, laskenmerke en prestasievereistes grondig te oorweeg om die induktansiewaarde akkuraat te kies.
3.2 Versadigingsstroom
Wanneer die stroom deur die induktor te groot is, bereik die magnetiese vloeddigtheid van die kern die versadigingswaarde, tree die induktor in 'n magnetiese versadigingstoestand in, en daal die induktansiewaarde skerp. In bidireksionele DC-DC-omsetters kan magnetiese versadiging van die induktor lei tot onbeheerste stroom, 'n beduidende toename in rimpeling, en skade aan krag-sakiesoektoestelle as gevolg van oorstroom, wat die normale werking van die omsetter ernstig beïnvloed. Om magnetiese versadiging te vermy, is dit nodig om die kernmateriaal en -grootte rasioneel te ontwerp om seker te maak dat die induktor nie onder die maksimum bedryfsstroom van die omsetter versadig nie. Terselfdertyd kan metodes soos die verhoog van lugafstande aangewend word om die lineêre bedrykstoestandreeks van die induktor te verbreed en die betroubaarheid van die omsetter te verbeter. Codaca het verskeie reekse hoë-stroom magnetiese poeierkern-induktors onafhanklik ontwikkel, deur gebruik te maak van gepatenteerde magnetiese poeierkerne om die versadigingskenmerke van die induktors te verbeter.
3.3 Gelykstroomweerstand (GCR)
Gelykstroomweerstand verwys na die interne weerstand van die spoel van die induktor onder gelykstroomtoestande. Hoe laer die DCR, hoe minder kragverlies word gegenereer wanneer stroom vloei, wat sodoende die algehele doeltreffendheid verbeter.
Gee voorkeur aan produkte met lae DCR-kenmerke tydens keuse, om oordragsverliese te verminder en die omsetterdoeltreffendheid te verbeter.
3.4 Werksfrekwensie
Die verhoging van die skakelfrekwensie van bidireksionele DC-DC-omsetters kan die grootte van passiewe komponente soos induktors en kapasitors verminder, wat die kragdigtheid en dinamiese reaksiespoed van die omsetter verbeter. Wanneer induktors egter by hoë frekwensies werk, neem die impak van parassitiese parameters toe, met gevolglike vel-effek en nabyyheidseffek wat lei tot 'n aansienlike toename in induktorverliese. Tradisionele magnetiese materiale mag nie aan die vereistes voldoen nie, wat probleme soos kernverlies-geïnduseerde verhitting vererger. Daarom is die keuse van induktorprodukte vir hoë-frekwensietoepassings 'n noodsaaklike stap om stelselstabiliteit te verseker.
3.5 Bedryfstemperatuur
Huishoudelike energie-bergingstelsels werk in ingewikkelde omgewings, wat vereis dat kraginduktors uitstekende fisiese eienskappe en omgewingsaanpasbaarheid besit. Die grootte en gewig van die induktor moet voldoen aan die kompakte ontwerpvereistes van huishoudelike energie-bergingtoerusting. In harde omgewings soos hoë temperature en vogtigheid, moet die induktor stabiele prestasie behou, met kernmateriaal wat nie maklik deur temperatuur en vogtigheid beïnvloed word nie, en wat goeie hitte-afvoerprestasie toon tesame met weerstand teen vog, skimmel en korrosie. Wanneer daar gekies word, is dit verkieslik om hoë-temperatuur bedryfsinduktors te kies met lae temperatuur- en DC-afskuifkenmerke, soos hoë-stroom ferrietkernprodukte.
4- Codaca se Oplossings vir Huishoudelike Energie-berging Tweerigting DC-DC Omsetters
Codaca het verskeie aangepaste induktoroplossings verskaf vir residensiële tweerigting DC-DC-omsetters deur onafhanklike O&O en tegnologiese innovasie, wat bydra tot groen en lae-koolstof ontwikkeling. CODACA het verskeie modelle van hoë-stroom kraginduktors vrygestel, wat verskillende elektriese eienskappe en verpakkingsontwerpe bied om te voldoen aan die hoëprestasievereistes van die induktors vir hierdie toepassing. Onder andere, word Codaca se onafhanklik ontwikkelde hoë-stroom kraginduktor met 'n magnetiese poeierkern gekenmerk deur hoë saturasiestroom, lae verliese, hoë omsettingsdoeltreffendheid en hoë bedryfstemperatuur, wat voldoen aan die vereistes van die residensiële tweerigting DC-DC-omsetterstelsel vir hoë bedryfsstroom, lae verliese en hoë kragdigtheid.
Figuur 2. Codaca Hoë-Stroom Induktor
As die kernkomponent van residensiële tweerigting DC-DC-omsetters, speel kraginduktors 'n onvervangbare rol in energie-berging en -omskakeling, sowel as in stroomgolfdemping. Hul prestasie beïnvloed direk die doeltreffendheid, stabiliteit en betroubaarheid van die omsetters. Met die voortdurende vooruitgang in residensiële energie-bergingstegnologie, word die prestasievereistes vir kraginduktors toenemend strenger, met hoë kragdigtheid, hoëfrekwensiebedryf en integrasie wat uitkom as sleutelontwikkelingstrends. Ten einde hierdie uitdagings aan te spreek, doen Codaca Electronics grondige navorsing op gebiede soos die ontwikkeling van magnetiese kernmateriaal en die optimering van strukturele ontwerp, om die prestasie van kraginduktors deurlopend te verbeter, en sodoende stewige ondersteuning te bied vir prestasieverbetering en tegnologiese innovasie in residensiële tweerigting DC-DC-omsetters. Dit help om wyer en doeltreffender toepassings van huishoudelike energie-bergingstelsels in die veld van verspreide energie moontlik te maak.