Technologie bidirectionnelle de conversion de puissance dans les onduleurs de la série RA: analyse technique complète

Architecture de base et principes de fonctionnement

Les onduleurs bidirectionnels de la série RA utilisent un système de conversion avancé à quatre quadrants qui permet un flux d'énergie sans heurts dans les deux sens entre les systèmes CC et AC.L'architecture est composée de trois sous-systèmes principaux::

1. Étape de puissance

   • Modules IGBT à haut rendement (noté pour un courant continu de 280 A en RA3000W)

   • Dissipation de chaleur optimisée avec plaque de base en aluminium

   • Topologie de pont double actif pour le fonctionnement bidirectionnel

2. Système de contrôle

   • Contrôleur DSP 32 bits (série TI C2000)

   • Surveillance en temps réel de la tension/du courant (avec une précision de ± 0,5%)

   • Génération PWM adaptative (fréquence de commutation de 4 à 20 kHz)

3. Circuits de protection

   • Protection à plusieurs niveaux telle que spécifiée dans les fiches de données du produit:

     • Pour les conducteurs à courant alternatif, la fréquence d'entrée doit être supérieure à:

     • Réseau de sortie: 180-264VAC

     • Sur-température: 95°C de dégradation, 105°C d'arrêt

Mode de fonctionnement détaillé

1. Mode de l'onduleur (conversion de courant continu en courant alternatif)

Lorsque l'appareil est alimenté par batterie (spécifications de la série RA):

• Entrée CCPour les véhicules à moteur électrique à commande numérique:

• Processus de conversion:

  1. Étape de renforcement CC-DC (12V→bus 400VDC)

  2. Inversion CC-CA par modulation SPWM

  3. Filtrage LC (THD < 3% tel que vérifié par des tests en laboratoire)

• Caractéristiques de sortie:

  • Régulation de la tension à 220 VAC ± 1%

  • Fréquence sélectionnable 50 Hz/60 Hz

  • Efficacité de conversion maximale de 92%

2Mode rectificateur (conversion CA en CC)

Lorsqu'il est connecté au réseau pour la recharge de la batterie:

• Entrée de courant alternatif:

  • 180-264VAC (selon les spécifications du produit)

  • Plage de fréquences comprise entre 47 et 63 Hz

  • Facteur de puissance ≥ 0,95

• Procédure de charge:

  1. Étape active des PFC (efficacité de 95%)

  2. Conversion DC-DC isolée

  3. Chargement en trois étapes:

     • Résistance à la combustion

     • Absorption: tension constante de 14,8 V

     • Float: entretien à 13,8 V

Principales innovations technologiques

1Technologie de transition transparente

• Commutation de mode < 30 ms (validée selon la norme EN 62040-3)

• Synchronisation à passage nul

• Réponse de détection de 5 ms en cas de panne du réseau

2. Gestion thermique avancée

• Ventilateur à double roulement à billes à température réglée

• Conception optimisée du canal de débit d'air (241×345×121 mm)

• Modélisation thermique au niveau des composants:

  • Surveillance de la température des jonctions IGBT

  • Détection de température par condensateur à liaison continue

3Gestion intelligente de la batterie

• Prend en charge plusieurs produits chimiques (selon le menu du produit):

  • Acide de plomb (AGM/inondé)

  • LiFePO4 (13,8-14,2 V réglable)

  • NMC (14,4V par défaut)

• Chargement compensé par la température

• Paramètres configurables par l'utilisateur (système de menu de 17 réglages)

Données de validation des performances

Mesures de l'efficacité de la conversion

Temps de réponse à la protection

Mise en œuvre spécifique à l'application

1Systèmes hybrides solaires

• Configuration avec accouplement CC:

  • PV → batterie (via MPPT)

  • Batterie → Charge (mode à onduleur)

• Configuration avec accouplement CA:

  • Réseau → batterie (mode rectificateur)

  • Batterie → Réseau (capacité V2G)

2. Puissance de secours télécom

• Répond aux normes EN 300132-2

• Opération de -40°C à +70°C (version à température prolongée)

• Appui au fonctionnement parallèle (jusqu'à 8 unités)

3. Le stockage d'énergie résidentiel

• Optimisation du temps d'utilisation

• Capacité maximale de rasage

• Communication 485/CAN pour l'intégration des systèmes

Analyse comparative avec les normes de l'industrie

Carte de route pour le développement futur

1. Appareils électriques de nouvelle génération

   • Mise en œuvre du MOSFET SiC (efficacité cible de 95% et plus)

   • Circuits intégrés de protection du conducteur

2. Caractéristiques du réseau intelligent

   • Conformité avec les normes IEEE 1547-2018

   • Réponse en watts par fréquence

   • Régulation de la puissance réactive par tension

3. Support de batterie amélioré

   • Estimation du SoC basée sur l'IA

   • Équilibrage au niveau des cellules

   • Algorithmes de prédiction de la dégradation

Les onduleurs bidirectionnels de la série RA démontrent des performances de pointe grâce à leur architecture de conversion de puissance sophistiquée, à leurs algorithmes de contrôle précis et à leurs systèmes de protection robustes.Avec des spécifications vérifiées correspondant aux valeurs publiées dans la fiche de données, ces onduleurs fournissent une conversion de puissance bidirectionnelle fiable pour des applications critiques dans les secteurs des télécommunications, résidentiels et commerciaux.