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多图拆机评测-固德威三相15kW并网逆变器

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发表于 2019-3-12 18:20:20 | 显示全部楼层 |阅读模式

今天我们有幸拿到了一台固德威三相15kW并网逆变器,平时工作忙,没时间研究细节,今天,让我们从一个热爱电子产品的用户角度来鉴赏一下逆变器的全部吧。(本文若涉及任何商业保密信息请联系我们)。

逆变器包装外观。

外观部分





由于逆变器厂家在市场充分竞争下,都将交流航空插头改成了防水壳和接线排,因此导线端子一般都是直接通过多股电缆塞进去的,冷压端子可以有效提高接触面积和安装牢固性,因此,冷压端子的提供是一个非常细心的设计。


简洁大方的包装,安全标示和箱唛规整贴着。但是不知道是不是机器型号原因还是拍摄角度原因,没在纸箱看到中文标示。建议增加中文标识,让快递员和代收货的外行能有所描述。

另外,不知道是不是因为是苏州到上海物流原因,纸箱并没有做塑料防水包装。



打开纸箱,我们看到机器内部规划合理,泡沫填充紧凑,附件文件应有尽有。




打开附件袋,我们看到了


3对MC4直流端子


4只膨胀螺栓


4g网络适配器和配套螺丝


让我们意外的是还提供了6个冷压端子。






接线端子作用就是是为了方便导线的连接而应用的,它其实就是一段封在绝缘塑料里面的金属片,两端都有孔可以插入导线,有螺丝用于紧固或者松开,比如两根导线,有时需要连接,有时又需要断开,这时就可以用端子把它们连接起来,并且可以随时断开,而不必把它们焊接起来或者缠绕在一起,很方便快捷。而且适合大量的导线互联,在电力行业就有专门的端子排,端子箱,上面全是接线端子,单层的、双层的,电流的,电压的,普通的,可断的等等。一定的压接面积是为了保证可靠接触,以及保证能通过足够的电流。




压线端子的作用




使用的品牌是美国知名的工业连接器厂家安费诺,这个小东西可能关系着整个光伏系统的质量。好的和差的产品相差10倍以上价格,虽然只有十几块的东西。这里我就不再描述了。有兴趣大家可以仔细研究一下。




安装板挂板

之前大多数逆变器使用的挂板都是不锈钢或者镀锌铁的,这次看到的机器是铝合金的挂板,质量轻,强度高。




这里我们可以给一个建议,参考淘宝卖画的,可以随机赠送一个水准泡,价格只要几分钱,但是这样让安装商更方便,因为毕竟安装商都是比较初级的工人。









l出厂检验报告

l合格证

l营业执照

l金太阳认证

·

这个工作非常细心,也非常适合中国的市场,原来这些东西都要集成商自己去准备,固德威提供了全部材料而且都是盖章复印件,点个赞。







红色的说明书,简洁,叙述明了,大家有兴趣可以去固德威官方网站下载查看,内容也重点突出。基本外行一看也会安装。





快速安装卡




这是把泡沫和附件都拿除的照片,我们发现了一个非常有心的设计。

对,就是那两个防潮袋。

虽然逆变器是防水的,但是在包装箱内,逆变器的连接端子都是开口的,如果不小心进了潮气(华东梅雨天),那么等机器封装好,内部就永远有着那部分水汽在里面了。

这也是为啥我们不主张现场拆机修机器,而且见到显示屏有水雾的原因了。你想啊,里面都是电路板,高低压交直流都有,水汽在里面会影响寿命和安全。

结构














将机器从箱子拿出来,我们又发现了一个非常贴心的设计,逆变器无论如何放置,都可以有着力点,而且不会直接压坏逆变器的零部件。

大家千万不要小看这个设计,现场的施工环境和施工人员的专业水平,直接决定着产品和系统质量和寿命。而这点滴的设计,极大地提高了产品和系统的稳定性和寿命。

在我们几百个工程案例中,逆变器端子被碰坏的事情发生过几次,而且带来的问题都是非常麻烦的调度和协调工作,无谓的增加了管理成本。

倒放




这个挡板设计非常巧妙,一方面可以挡住杂乱的接线,另一方面可以做正放的支撑,这个设计是我们在诸多逆变器厂家设计里少见的。




机器技术参数表

常规的参数我们不在解释了,我们就说几个跟系统设计直接的参数。

最大直流功率:19500W

这就意味着,在电压允许的条件下,该逆变器虽然只有15kW的交流输出,但是可以接入19.5kWp的组件。之前我们的文章讲过关于超配的问题,这里就不在详细展开了。可以参见文章

光伏组件到底超配多少才合适?

逆变器直流电压范围:180-1000V

MPPT电压:200-850V

200V意味着什么?典型60片组件的开路电压为37V,180V启动电压意味着单回路只要6块组件,就可以配置,这个比较适合薄膜组件以及方阵多的系统设置。同时,按照典型的20片组件设置,200V启动电压意味着逆变器有更早的启动时间和更晚的关机时间。这个参数通常也决定逆变器的技术水平。早期这个参数都是在350V左右。







关于监控部分由于是软件功能较多,我们这里就不做评测了,后续文章我们会有多家监控平台的评测和对比,希望大家持续关注。

注意:以下部分为损坏性拆机,不希望朋友们亲自尝试。

我们通过几颗内六角螺丝拆开了机器的上盖。

看到的是精心设计优化过的一体成型的铝合金上盖。

相信大家认识固德威逆变器都是从红色的铝合金上盖开始的吧。

我们也是,固德威从一开始,就一直坚持用一次成型的铝合金上盖,即使到成本和价格竞争到今天的两三毛钱的时代。这一点一定佩服固德威坚持品质的决心。

铝合金上盖的有点不言而喻。美观,相信市面上逆变器比固德威颜值高的不多;质量轻,绝对比铸铁上盖轻;更高的可靠性,一次成型的上盖相比钣金出来的上盖,在转角工艺,防水工艺,散热处理都远远高于钣金结构的上盖。




上下盖连接处的点胶工艺,确保机器外壳的IP65防护等级。




上盖采用的轻触按键,显示屏和上盖的防水点胶。









上盖和箱体的连接螺孔,也有很好的防护处理。




机箱内部的防水处理,这部分机箱外壳因为是钣金弯过来的,所以为了防止可能的开裂和损伤,也打上了上了防水胶确保万无一失。





45度的接线端子设计,保证线缆不会在狭小的空间内变形产生局部损伤。







主控板和电源板的连接是通过焊接排针连接的,稳固可靠。






逆变器内部的线缆标识和走线清晰,约束可靠。相信经得起时间的考验。




拆开上盖后的整体结构。



1 直流滤波器

2 辅助电源系统

3 驱动电路和IGBT(在电路板下面看不到)

4、5 交流滤波输出电路

6 显示屏和控制电路(在显示屏下方)




最显眼的莫过于独立开模的超大液晶屏

独立开模的液晶屏的可读性要远高于传统的1602点阵液晶屏。

不过液晶屏虽然大,已经有部分厂家抛弃了液晶屏,只用LED+手持终端或app来显示,原因是希望机器有有更长的寿命,因为液晶屏有衰减,这个话题让时间来验证。




我们拆开了机器以后,发现了在交流侧有一个风扇。


风扇使用的是三洋SANACE风扇,大家不要小看这颗风扇,这颗风扇国产基本没有!!全是靠进口,因为他需要超低功耗,噪音低,寿命超长(180000小时)的特点。价格也要一百多。之前一直有人说风扇会降低寿命,没错,但是在机壳内的风扇没有粉尘和氧化污染,寿命确实可以达到整个光伏系统的寿命。

之前某品牌逆变器就一直在针对这个问题讨论。




核心部件,电容。

整个逆变器的核心电力电子部件主要有电容、变压器、电感、IGBT(开关管)、主控芯片。

我们看到,直流侧DCLINK上使用的是四颗松下薄膜电容。

薄膜电容是什么,其实主要区别于电解电容。




电解电容

早些年,低档电力电子产品和逆变器使用的基本都是电解电容。而随着产品和技术的更新,越来越多的逆变器和高级电力电子产品都是用了薄膜电容。

具体的构造我们不再陈述,主要说一下二者区别

寿命:电解电容一般会有寿命的参数,而薄膜电容就没有寿命的说法,可长达几十年。

容值:电解电容的容值可做得很大,高压高容值。而相对薄膜电容容值较小,如你需用到较大容值,薄膜电容是搞不定的。

尺寸:如同规格参数而言,薄膜电容的尺寸要比电解电容的尺寸大。

极性:电解电容有分正负极,而薄膜电容却没有分,为无极性电容。

所以在引线上就能分出,电解电容的引线一高一低,薄膜电容的引线为一样长短。

精度:电解电容一般是20%,薄膜电容一般是10%及5%。

价格:薄膜电容贵很多,具体数据暂无。

我们从整个全局图可以看出,本台逆变器功率电容使用的均为薄膜电容,薄膜电容寿命可以长达几十年,因此,逆变器寿命和光伏系统寿命还是预期一致的。




传感器

逆变器中最核心的传感器是这几颗电流霍尔传感器。

这颗传感器使用的是瑞士LEM品牌,也是世界传感器的高端产品(都是进口的)。精度0.6%。




拆下显示板露出我们逆变器的CPU。




可以看出,我们逆变器的大脑,采用了一颗由美国德州仪器出品的高性能DSP芯片,仔细查看后,该芯片是TMS320F28335。

处理能力

TMS320F28335型数字信号处理器TI公司的一款TMS320C28X系列浮点DSP控制器。与以往的定点DSP相比,该器件的精度高,成本低, 功耗小,性能高,外设集成度高,数据以及程序存储量大,A/D转换更精确快速等。

TMS320F28335具有150MHz的高速处理能力,具备32位浮 点处理单元,6个DMA通道支持ADC、McBSP和 EMIF,有多达18路的PWM输出,其中有6路为TI特有的更高精度的PWM输出 (HRPWM),12位16通道ADC。得益于其浮点运算单元,用户可快速编写控制算法而无需在处理小数操作上耗费过多的时间和精力,与前代DSP相比,平均性能提高50%,并与定点C28x控制器软件兼容,从而简化软件开发, 缩短开发周期,降低开发成本。

优点

F2833X在保持150MHz时钟速率不变的情况下,新型F2833X浮点控制器与TI前代领先数字信号控制器相比,性能平均提高50%。与作用相当的32位定点技术相比,快速傅立叶转换(FFT)等复杂计算算法采用新技术后性能提升了一倍之多。

总结

经过我们的拆机分解看出,我们从外观、附件、核心部件选型、内部设计、还有技术参数几个方面进行了分解,本台逆变器有着很好的防护设计,用料很足。核心部件基本都是进口的(中国还是要努力啊)。机器参数也比较优秀,相信配合优秀的光伏电池组件能够达到优秀的产出回报和寿命。

希望我们的工作对大家选择和使用产品有所帮助。












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好机器不怕拆,不怕看,也是一种宣传,作为曾经的光伏从业者,怀念那个风口。
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 楼主| 发表于 2019-3-13 12:03:43 | 显示全部楼层
l121408228 发表于 2019-3-13 11:33
好机器不怕拆,不怕看,也是一种宣传,作为曾经的光伏从业者,怀念那个风口。 ...

降本,降本
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发表于 2019-11-17 09:06:43 | 显示全部楼层
楼主能否进一步说明介绍各电路模块,电路原理,方案等。
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学习一下哈,多谢楼主
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楼主分析得很好,主要是分享多图片的,不用花费下载券,非常赞
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