Inversor solar

L'inversor fotovoltaic (inversor fotovoltaic o inversor solar) pot convertir la tensió de CC variable generada per plaques solars fotovoltaiques (PV) en un inversor amb freqüència de corrent altern (CA) de freqüència de xarxa, que es pot retornar al sistema de transmissió d'energia comercial, o subministrat a l'ús de la xarxa de la xarxa.L'inversor fotovoltaic és un dels equilibris importants del sistema (BOS) en el sistema de matriu fotovoltaica, que es pot utilitzar amb equips generals d'alimentació de CA.Els inversors solars tenen funcions especials per a matrius fotovoltaiques, com ara el seguiment del punt de màxima potència i la protecció d'illa.

Els inversors solars es poden dividir en les tres categories següents:
Inversors autònoms:S'utilitza en sistemes independents, la matriu fotovoltaica carrega la bateria i l'inversor utilitza la tensió de CC de la bateria com a font d'energia.Molts inversors autònoms també incorporen carregadors de bateries que poden carregar la bateria amb corrent alterna.En general, aquests inversors no toquen la xarxa i, per tant, no requereixen protecció d'illa.

Inversors connectats a la xarxa:La tensió de sortida de l'inversor es pot retornar a la font d'alimentació de CA comercial, de manera que l'ona sinusoïdal de sortida ha de ser la mateixa que la fase, la freqüència i la tensió de la font d'alimentació.L'inversor connectat a la xarxa té un disseny de seguretat i, si no està connectat a la font d'alimentació, la sortida s'apagarà automàticament.Si falla l'alimentació de la xarxa, l'inversor connectat a la xarxa no té la funció de fer una còpia de seguretat de la font d'alimentació.

Inversors de seguretat de bateria (inversors de seguretat de bateria)són inversors especials que utilitzen bateries com a font d'alimentació i cooperen amb un carregador de bateries per carregar les bateries.Si hi ha massa potència, es recarregarà a la font d'alimentació de CA.Aquest tipus d'inversor pot proporcionar energia de CA a la càrrega especificada quan falla l'energia de la xarxa, per la qual cosa ha de tenir la funció de protecció d'efecte d'illa.
Article principal: Seguiment del punt de màxima potència
Els inversors fotovoltaics utilitzen la tecnologia Maximum Power Point Tracking (MPPT) per extreure la màxima potència possible de les plaques solars.Hi ha una relació complexa entre la irradiància solar, la temperatura i la resistència total de les cèl·lules solars, de manera que l'eficiència de sortida canviarà de manera no lineal, que s'anomena corba de corrent-tensió (corba IV).El propòsit del seguiment del punt de màxima potència és generar una resistència de càrrega (del mòdul solar) per obtenir la màxima potència segons la sortida del mòdul solar en cada entorn.
El factor de forma (FF) de la cèl·lula solar en combinació amb la seva tensió de circuit obert (VOC) i corrent de curtcircuit (ISC) determinarà la potència màxima de la cèl·lula solar.El factor de forma es defineix com la relació de la potència màxima de la cèl·lula solar dividida pel producte de VOC i ISC.

Hi ha tres algorismes diferents per al seguiment del punt de màxima potència:pertorba i observa, conductància incremental i tensió constant.Els dos primers sovint s'anomenen "escalada de turons".El mètode és seguir la corba de tensió en funció de la potència.Si cau a l'esquerra del punt de màxima potència, augmenta la tensió, i si cau a la dreta del punt de màxima potència, redueix la tensió.

Els controladors de càrrega es poden utilitzar amb plaques solars, així com amb dispositius alimentats amb corrent continu.El controlador de càrrega pot proporcionar una sortida d'alimentació de CC estable, emmagatzemar l'excés d'energia a la bateria i controlar la càrrega de la bateria per evitar la sobrecàrrega o la sobredescàrrega.Si alguns mòduls més cars també poden suportar MPPT.L'inversor es pot connectar a la sortida del controlador de càrrega solar i, a continuació, l'inversor pot conduir la càrrega de CA.