本文授權轉載自亞坦能源科技

 

今天我們有幸拿到了一臺固德威三相15kW并網逆變器，平時工作忙，沒時間研究細節，今天，讓我們從一個熱愛電子產品的用戶角度來鑒賞一下逆變器的全部吧。（本文若涉及任何商業保密信息請聯系我們）。

逆變器包裝外觀。

外觀部分

 

簡潔大方的包裝，安全標示和箱嘜規整貼著。但是不知道是不是機器型號原因還是拍攝角度原因，沒在紙箱看到中文標示。建議增加中文標識，讓快遞員和代收貨的外行能有所描述。

另外，不知道是不是因為是蘇州到上海物流原因，紙箱并沒有做塑料防水包裝。

 

 

附件

 

打開紙箱，我們看到機器內部規劃合理，泡沫填充緊湊，附件文件應有盡有。

 

 

打開附件袋，我們看到了

·         3對MC4直流端子

·         4只膨脹螺栓

·         4g網絡適配器和配套螺絲

讓我們意外的是還提供了6個冷壓端子。

 

由于逆變器廠家在市場充分競爭下，都將交流航空插頭改成了防水殼和接線排，因此導線端子一般都是直接通過多股電纜塞進去的，冷壓端子可以有效提高接觸面積和安裝牢固性，因此，冷壓端子的提供是一個非常細心的設計。
 

接線端子作用就是是為了方便導線的連接而應用的，它其實就是一段封在絕緣塑料里面的金屬片，兩端都有孔可以插入導線，有螺絲用于緊固或者松開，比如兩根導線，有時需要連接，有時又需要斷開，這時就可以用端子把它們連接起來，并且可以隨時斷開，而不必把它們焊接起來或者纏繞在一起，很方便快捷。而且適合大量的導線互聯，在電力行業就有專門的端子排，端子箱，上面全是接線端子，單層的、雙層的，電流的，電壓的，普通的，可斷的等等。一定的壓接面積是為了保證可靠接觸，以及保證能通過足夠的電流。

 

 

壓線端子的作用

 

 

MC4端子。

使用的品牌是美國知名的工業連接器廠家安費諾，這個小東西可能關系著整個光伏系統的質量。好的和差的產品相差10倍以上價格，雖然只有十幾塊的東西。這里我就不再描述了。有興趣大家可以仔細研究一下。

 

 

安裝板掛板

之前大多數逆變器使用的掛板都是不銹鋼或者鍍鋅鐵的，這次看到的機器是鋁合金的掛板，質量輕，強度高。

 

 

這里我們可以給一個建議，參考淘寶賣畫的，可以隨機贈送一個水準泡，價格只要幾分錢，但是這樣讓安裝商更方便，因為畢竟安裝商都是比較初級的工人。

 

 

·         出廠檢驗報告

·         合格證

·         營業執照

·         金太陽認證

這個工作非常細心，也非常適合中國的市場，原來這些東西都要集成商自己去準備，固德威提供了全部材料而且都是蓋章復印件，點個贊。

 

 

紅色的說明書，簡潔，敘述明了，大家有興趣可以去固德威官方網站下載查看，內容也重點突出。基本外行一看也會安裝。

 

 

快速安裝卡

 

 

這是把泡沫和附件都拿除的照片，我們發現了一個非常有心的設計。

對，就是那兩個防潮袋。
 

雖然逆變器是防水的，但是在包裝箱內，逆變器的連接端子都是開口的，如果不小心進了潮氣（華東梅雨天），那么等機器封裝好，內部就永遠有著那部分水汽在里面了。

這也是為啥我們不主張現場拆機修機器，而且見到顯示屏有水霧的原因了。你想啊，里面都是電路板，高低壓交直流都有，水汽在里面會影響壽命和安全。

 

結構

 

將機器從箱子拿出來，我們又發現了一個非常貼心的設計，逆變器無論如何放置，都可以有著力點，而且不會直接壓壞逆變器的零部件。

大家千萬不要小看這個設計，現場的施工環境和施工人員的專業水平，直接決定著產品和系統質量和壽命。而這點滴的設計，極大地提高了產品和系統的穩定性和壽命。

在我們幾百個工程案例中，逆變器端子被碰壞的事情發生過幾次，而且帶來的問題都是非常麻煩的調度和協調工作，無謂的增加了管理成本。

 

 

倒放

 

 

正放

 

 

這個擋板設計非常巧妙，一方面可以擋住雜亂的接線，另一方面可以做正放的支撐，這個設計是我們在諸多逆變器廠家設計里少見的。

 

 

機器技術參數表

常規的參數我們不在解釋了，我們就說幾個跟系統設計直接的參數。

最大直流功率：19500W

這就意味著，在電壓允許的條件下，該逆變器雖然只有15kW的交流輸出，但是可以接入19.5kWp的組件。之前我們的文章講過關于超配的問題，這里就不在詳細展開了。可以參見文章

光伏組件到底超配多少才合適？

 

逆變器直流電壓范圍：180-1000V

MPPT電壓：200-850V

200V意味著什么？典型60片組件的開路電壓為37V，180V啟動電壓意味著單回路只要6塊組件，就可以配置，這個比較適合薄膜組件以及方陣多的系統設置。同時，按照典型的20片組件設置，200V啟動電壓意味著逆變器有更早的啟動時間和更晚的關機時間。這個參數通常也決定逆變器的技術水平。早期這個參數都是在350V左右。

 

 

機器標貼

機器左側為逆變器的監控app下載

 

 

關于監控部分由于是軟件功能較多，我們這里就不做評測了，后續文章我們會有多家監控平臺的評測和對比，希望大家持續關注。

 

 

注意：以下部分為損壞性拆機，不希望朋友們親自嘗試。

 

 

我們通過幾顆內六角螺絲拆開了機器的上蓋。

看到的是精心設計優化過的一體成型的鋁合金上蓋。

相信大家認識固德威逆變器都是從紅色的鋁合金上蓋開始的吧。

我們也是，固德威從一開始，就一直堅持用一次成型的鋁合金上蓋，即使到成本和價格競爭到今天的兩三毛錢的時代。這一點一定佩服固德威堅持品質的決心。

鋁合金上蓋的有點不言而喻。美觀，相信市面上逆變器比固德威顏值高的不多；質量輕，絕對比鑄鐵上蓋輕；更高的可靠性，一次成型的上蓋相比鈑金出來的上蓋，在轉角工藝，防水工藝，散熱處理都遠遠高于鈑金結構的上蓋。

 

 

上下蓋連接處的點膠工藝，確保機器外殼的IP65防護等級。

 

 

上蓋采用的輕觸按鍵，顯示屏和上蓋的防水點膠。

 

 

上蓋和箱體的連接螺孔，也有很好的防護處理。

 

 

機箱內部的防水處理，這部分機箱外殼因為是鈑金彎過來的，所以為了防止可能的開裂和損傷，也打上了上了防水膠確保萬無一失。

 

 

45度的接線端子設計，保證線纜不會在狹小的空間內變形產生局部損傷。

 

 

主控板和電源板的連接是通過焊接排針連接的，穩固可靠。

 

 

逆變器內部的線纜標識和走線清晰，約束可靠。相信經得起時間的考驗。

 

 

拆開上蓋后的整體結構。

 

 

1 直流濾波器

2 輔助電源系統

3 驅動電路和IGBT（在電路板下面看不到）

4、5 交流濾波輸出電路

6 顯示屏和控制電路（在顯示屏下方）

 

 

最顯眼的莫過于獨立開模的超大液晶屏

獨立開模的液晶屏的可讀性要遠高于傳統的1602點陣液晶屏。

不過液晶屏雖然大，已經有部分廠家拋棄了液晶屏，只用LED+手持終端或app來顯示，原因是希望機器有有更長的壽命，因為液晶屏有衰減，這個話題讓時間來驗證。

 

 

我們拆開了機器以后，發現了在交流側有一個風扇。

風扇使用的是三洋SANACE風扇，大家不要小看這顆風扇，這顆風扇國產基本沒有！！全是靠進口，因為他需要超低功耗，噪音低，壽命超長（180000小時）的特點。價格也要一百多。之前一直有人說風扇會降低壽命，沒錯，但是在機殼內的風扇沒有粉塵和氧化污染，壽命確實可以達到整個光伏系統的壽命。

之前某品牌逆變器就一直在針對這個問題討論。

 

 

核心部件，電容。

整個逆變器的核心電力電子部件主要有 電容、變壓器、電感、IGBT（開關管）、主控芯片。

我們看到，直流側DClink上使用的是四顆松下薄膜電容。

薄膜電容是什么，其實主要區別于電解電容。

電解電容

早些年，低檔電力電子產品和逆變器使用的基本都是電解電容。而隨著產品和技術的更新，越來越多的逆變器和高級電力電子產品都是用了薄膜電容。

具體的構造我們不再陳述，主要說一下二者區別

 

壽命：電解電容一般會有壽命的參數，而薄膜電容就沒有壽命的說法，可長達幾十年。

容值：電解電容的容值可做得很大，高壓高容值。而相對薄膜電容容值較小，如你需用到較大容值，薄膜電容是搞不定的。

尺寸：如同規格參數而言，薄膜電容的尺寸要比電解電容的尺寸大。

極性：電解電容有分正負極，而薄膜電容卻沒有分，為無極性電容。

所以在引線上就能分出，電解電容的引線一高一低，薄膜電容的引線為一樣長短。

精度：電解電容一般是20%，薄膜電容一般是10%及5%。

價格：薄膜電容貴很多，具體數據暫無。

我們從整個全局圖可以看出，本臺逆變器功率電容使用的均為薄膜電容，薄膜電容壽命可以長達幾十年，因此，逆變器壽命和光伏系統壽命還是預期一致的。

 

 

傳感器

逆變器中最核心的傳感器是這幾顆電流霍爾傳感器。

這顆傳感器使用的是瑞士LEM品牌，也是世界傳感器的高端產品（都是進口的）。精度0.6%。

 

 

拆下顯示板露出我們逆變器的CPU。

 

 

可以看出，我們逆變器的大腦，采用了一顆由美國德州儀器出品的高性能DSP芯片，仔細查看后，該芯片是TMS320F28335。

處理能力

TMS320F28335型數字信號處理器TI公司的一款TMS320C28X系列浮點DSP控制器。與以往的定點DSP相比，該器件的精度高，成本低， 功耗小，性能高，外設集成度高，數據以及程序存儲量大，A/D轉換更精確快速等。

TMS320F28335具有150MHz的高速處理能力，具備32位浮 點處理單元，6個DMA通道支持ADC、McBSP和 EMIF，有多達18路的PWM輸出，其中有6路為TI特有的更高精度的PWM輸出 (HRPWM)，12位16通道ADC。得益于其浮點運算單元，用戶可快速編寫控制算法而無需在處理小數操作上耗費過多的時間和精力，與前代DSP相比，平均性能提高50%，并與定點C28x控制器軟件兼容，從而簡化軟件開發， 縮短開發周期，降低開發成本。

優點

F2833X在保持150MHz時鐘速率不變的情況下，新型F2833X浮點控制器與TI前代領先數字信號控制器相比，性能平均提高50%。與作用相當的32位定點技術相比，快速傅立葉轉換（FFT）等復雜計算算法采用新技術后性能提升了一倍之多。

 

總結

經過我們的拆機分解看出，我們從外觀、附件、核心部件選型、內部設計、還有技術參數幾個方面進行了分解，本臺逆變器有著很好的防護設計，用料很足。核心部件基本都是進口的（中國還是要努力啊）。機器參數也比較優秀，相信配合優秀的光伏電池組件能夠達到優秀的產出回報和壽命。

希望我們的工作對大家選擇和使用產品有所幫助。