鋁電解電容器在新能源領(lǐng)域的應用
太陽能作為一種新能源，能為我們的生活提供清潔無污染的能源。由于光伏發(fā)電系統(tǒng)產(chǎn)生的電流為直流電，但民用電力以交流供電為主，且太陽能發(fā)電最終將走向并網(wǎng)運行，這就意味著太陽能發(fā)電必須通過逆變器將直流電轉(zhuǎn)換為交流電來驅(qū)動家用電器等負載。因此，逆變器在太陽能發(fā)電系統(tǒng)中具有舉足輕重的作用。
逆變器的主要功能是將電源的可變直流電壓輸入轉(zhuǎn)變?yōu)闊o干擾的交流正弦波輸出，既可供設(shè)備使用，也可反饋給電網(wǎng)。
一、太陽能發(fā)電對光伏逆變器的要求
對于熟悉功率管理的工程師而言，設(shè)計太陽能發(fā)電系統(tǒng)的逆變器有什么要點需要額外注意？首先，就現(xiàn)有光伏系統(tǒng)逆變器的使用情況來看，它們一般只能使用5到10年，而光伏電池板的使用壽命長達25年，逆變器成為光伏系統(tǒng)中可靠性最低的組件。IR的AlbertoGuerra提出，設(shè)計師必須考慮光伏系統(tǒng)逆變器的使用壽命。太陽能逆變技術(shù)業(yè)界對于產(chǎn)品壽命有很高的期望，一般都能保證20至25年的使用期，因此特別著重每種元件的可靠性。
二、提高光伏逆變器壽命的關(guān)鍵
決定光伏逆變器的壽命為其各元件的可靠性，盡管半導體元件通常都達到這種可靠性水平，但對于無源元件來說卻有可能是一個挑戰(zhàn)，特別是電解電容器。電解電容器的可靠性提高成為了提高光伏逆變器可靠性的關(guān)鍵之一。
三、電解電容器在光伏逆變器中的作用
光伏逆變器可看成是用直流電源供電的特殊用途的變頻器，輸出頻率為50Hz或與電網(wǎng)同步的50Hz。也就沒有整流器產(chǎn)生的整流電路的電流脈沖，這樣直流母線上的鋁電解電容器的功能為直流母線電容器或者成為“DC-Link”電容器，其作用為吸收由逆變器產(chǎn)生的開關(guān)頻率極高次諧波電流和輸出頻率的三倍頻電流和高次諧波電流。
四、光伏逆變器對電解電容器的要求
1.高電壓
一般大功率的光伏逆變器，將轉(zhuǎn)化后的交流電直接并入高壓電網(wǎng)中，但從安規(guī)角度考慮，光伏電池組的輸出電壓一般不高于900V，可以選擇兩只450V電解電容器串聯(lián)，但為了提高安全性，可以選擇2只500V電解電容器串聯(lián)。所以需要高電壓等級的電容器來減少電容器的串接而提高可靠性。
2.高耐紋波能力
一般光伏逆變器流過電容器的電流為逆變器輸出電流有效值的0.44倍。如光伏逆變器的輸出電壓為線電壓250V，每輸出1kW功率對應的輸出電流約2.54A，流過直流母線電容器的電流為1.12A。100kW光伏逆變器的直流母線電容器需要流過112A有效值電流，所選擇的電容器的額定電流不應低于這個數(shù)值。如果一只電解電容器的額定電流不能滿足要求，要選擇多只電解電容器并聯(lián)方式獲得所需要的電流值。所以要求單只高耐紋波能力的電解電容器來減少電解電容器的并聯(lián)數(shù)量，提高整體可靠性。
3.長壽命
在太陽能發(fā)電系統(tǒng)中光伏電池板的使用壽命長達25年，而逆變器成為光伏系統(tǒng)一般只能使用5到10年，所以太陽能發(fā)電系統(tǒng)對光伏逆變系統(tǒng)的壽命要求為25年的水平。對于無源元件鋁電解電容器，它的負極為電解液，會隨著使用時間的增長慢慢干涸而失效。這勢必需要電解電容器行業(yè)制造出更長壽命的電解電容器來符合光伏逆變器的要求。
目前市場上的長壽命型的鋁電解電容器為85℃、5000小時，而BIT的ES6系列在相同條件下能保證85℃、6000小時壽命，且耐紋波能力為普通長壽命型的1.7倍，提高了電解電容器的壽命和耐紋波能力，符合了普通光伏逆變器對電容器的要求。BIT的EL20超長壽命型電解電容器更是達到了85℃、20000小時壽命，耐紋波能力是普通長壽命型的1.9倍，完全能夠滿足光伏逆變器的長壽命的需要，能大幅度提高光伏逆變器的可靠性水平，符合太陽能發(fā)電系統(tǒng)的要求。隨著新能源領(lǐng)域不及其相關(guān)行業(yè)的不斷進步，相信太陽能發(fā)電技術(shù)也會高速發(fā)展，太陽能發(fā)電系統(tǒng)的可靠性會不斷提高。我們BIT人愿意與大家一起努力為新能源的發(fā)展提供更高規(guī)格的電解電容器，為建設(shè)綠色地球貢獻綿薄之力。
電解電容器的內(nèi)部有儲存電荷的電解質(zhì)材料，分正、負極性，類似于電池，不可接反。正極為粘有氧化膜的金屬基板，負極通過金屬極板與電解質(zhì)（固體和非固體）相連接。
電解電容器紙，又稱電容器隔膜紙，它在電解電容器的陽極和陰極鋁箔之間起隔離、絕緣作用。電解電容器紙的質(zhì)量越好，越能滿足電容器耐壓、低阻抗、損耗小的要求。
無極性（雙極性）電解電容器采用雙氧化膜結(jié)構(gòu)，類似于兩只有極性電解電容器將兩個負極相連接后構(gòu)成，其兩個電極分別為兩個金屬極板（均粘有氧化膜）相連，兩組氧化膜中間為電解質(zhì)。有極性電解電容器通常在電源電路或中頻、低頻電路中起電源濾波，退耦（ǒu）、信號耦合及時間常數(shù)設(shè)定、隔直流燈作用。無極性電解電容器通常用于音響分頻器電路、電視機S校正電路及單相發(fā)動機的起動電路。
電解電容器的工作電壓為6.3V、10V、16V、25V、35V、50V、63V、80V、100V、160V、200V、300V、400V、450V、500V、550V、600V、700V，工作溫度為-40°~+105℃（6.3~100V）、-40~+85℃（100V以上），特點是容量大、體積大、有極性，一般用于直流電路中作濾波、整流。目前最常用的電解電容器有鋁電解電容器和鉭電解電容器。
編輯：admin 最后修改時間：2017-09-05
