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今天我們有幸拿到了一臺(tái)固德威三相15kW并網(wǎng)逆變器，平時(shí)工作忙，沒(méi)時(shí)間研究細(xì)節(jié)，今天，讓我們從一個(gè)熱愛(ài)電子產(chǎn)品的用戶(hù)角度來(lái)鑒賞一下逆變器的全部吧。（本文若涉及任何商業(yè)保密信息請(qǐng)聯(lián)系我們）。

逆變器包裝外觀。

外觀部分

 

簡(jiǎn)潔大方的包裝，安全標(biāo)示和箱嘜規(guī)整貼著。但是不知道是不是機(jī)器型號(hào)原因還是拍攝角度原因，沒(méi)在紙箱看到中文標(biāo)示。建議增加中文標(biāo)識(shí)，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?yàn)槭翘K州到上海物流原因，紙箱并沒(méi)有做塑料防水包裝。

 

 

附件

 

打開(kāi)紙箱，我們看到機(jī)器內(nèi)部規(guī)劃合理，泡沫填充緊湊，附件文件應(yīng)有盡有。

 

 

打開(kāi)附件袋，我們看到了

·         3對(duì)MC4直流端子

·         4只膨脹螺栓

·         4g網(wǎng)絡(luò)適配器和配套螺絲

讓我們意外的是還提供了6個(gè)冷壓端子。

 

由于逆變器廠家在市場(chǎng)充分競(jìng)爭(zhēng)下，都將交流航空插頭改成了防水殼和接線排，因此導(dǎo)線端子一般都是直接通過(guò)多股電纜塞進(jìn)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(gè)非常細(xì)心的設(shè)計(jì)。
 

接線端子作用就是是為了方便導(dǎo)線的連接而應(yīng)用的，它其實(shí)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(dǎo)線，有螺絲用于緊固或者松開(kāi)，比如兩根導(dǎo)線，有時(shí)需要連接，有時(shí)又需要斷開(kāi)，這時(shí)就可以用端子把它們連接起來(lái)，并且可以隨時(shí)斷開(kāi)，而不必把它們焊接起來(lái)或者纏繞在一起，很方便快捷。而且適合大量的導(dǎo)線互聯(lián)，在電力行業(yè)就有專(zhuān)門(mén)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(guò)足夠的電流。

 

 

壓線端子的作用

 

 

MC4端子。

使用的品牌是美國(guó)知名的工業(yè)連接器廠家安費(fèi)諾，這個(gè)小東西可能關(guān)系著整個(gè)光伏系統(tǒng)的質(zhì)量。好的和差的產(chǎn)品相差10倍以上價(jià)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(xì)研究一下。

 

 

安裝板掛板

之前大多數(shù)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(jī)器是鋁合金的掛板，質(zhì)量輕，強(qiáng)度高。

 

 

這里我們可以給一個(gè)建議，參考淘寶賣(mài)畫(huà)的，可以隨機(jī)贈(zèng)送一個(gè)水準(zhǔn)泡，價(jià)格只要幾分錢(qián)，但是這樣讓安裝商更方便，因?yàn)楫吘拱惭b商都是比較初級(jí)的工人。

 

 

·         出廠檢驗(yàn)報(bào)告

·         合格證

·         營(yíng)業(yè)執(zhí)照

·         金太陽(yáng)認(rèn)證

這個(gè)工作非常細(xì)心，也非常適合中國(guó)的市場(chǎng)，原來(lái)這些東西都要集成商自己去準(zhǔn)備，固德威提供了全部材料而且都是蓋章復(fù)印件，點(diǎn)個(gè)贊。

 

 

紅色的說(shuō)明書(shū)，簡(jiǎn)潔，敘述明了，大家有興趣可以去固德威官方網(wǎng)站下載查看，內(nèi)容也重點(diǎn)突出。基本外行一看也會(huì)安裝。

 

 

快速安裝卡

 

 

這是把泡沫和附件都拿除的照片，我們發(fā)現(xiàn)了一個(gè)非常有心的設(shè)計(jì)。

對(duì)，就是那兩個(gè)防潮袋。
 

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

這也是為啥我們不主張現(xiàn)場(chǎng)拆機(jī)修機(jī)器，而且見(jiàn)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(huì)影響壽命和安全。

 

結(jié)構(gòu)

 

將機(jī)器從箱子拿出來(lái)，我們又發(fā)現(xiàn)了一個(gè)非常貼心的設(shè)計(jì)，逆變器無(wú)論如何放置，都可以有著力點(diǎn)，而且不會(huì)直接壓壞逆變器的零部件。

大家千萬(wàn)不要小看這個(gè)設(shè)計(jì)，現(xiàn)場(chǎng)的施工環(huán)境和施工人員的專(zhuān)業(yè)水平，直接決定著產(chǎn)品和系統(tǒng)質(zhì)量和壽命。而這點(diǎn)滴的設(shè)計(jì)，極大地提高了產(chǎn)品和系統(tǒng)的穩(wěn)定性和壽命。

在我們幾百個(gè)工程案例中，逆變器端子被碰壞的事情發(fā)生過(guò)幾次，而且?guī)?lái)的問(wèn)題都是非常麻煩的調(diào)度和協(xié)調(diào)工作，無(wú)謂的增加了管理成本。

 

 

倒放

 

 

正放

 

 

這個(gè)擋板設(shè)計(jì)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(gè)設(shè)計(jì)是我們?cè)谥T多逆變器廠家設(shè)計(jì)里少見(jiàn)的。

 

 

機(jī)器技術(shù)參數(shù)表

常規(guī)的參數(shù)我們不在解釋了，我們就說(shuō)幾個(gè)跟系統(tǒng)設(shè)計(jì)直接的參數(shù)。

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(guò)關(guān)于超配的問(wèn)題，這里就不在詳細(xì)展開(kāi)了。可以參見(jiàn)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(kāi)路電壓為37V，180V啟動(dòng)電壓意味著單回路只要6塊組件，就可以配置，這個(gè)比較適合薄膜組件以及方陣多的系統(tǒng)設(shè)置。同時(shí)，按照典型的20片組件設(shè)置，200V啟動(dòng)電壓意味著逆變器有更早的啟動(dòng)時(shí)間和更晚的關(guān)機(jī)時(shí)間。這個(gè)參數(shù)通常也決定逆變器的技術(shù)水平。早期這個(gè)參數(shù)都是在350V左右。

 

 

機(jī)器標(biāo)貼

機(jī)器左側(cè)為逆變器的監(jiān)控app下載

 

 

關(guān)于監(jiān)控部分由于是軟件功能較多，我們這里就不做評(píng)測(cè)了，后續(xù)文章我們會(huì)有多家監(jiān)控平臺(tái)的評(píng)測(cè)和對(duì)比，希望大家持續(xù)關(guān)注。

 

 

注意：以下部分為損壞性拆機(jī)，不希望朋友們親自嘗試。

 

 

我們通過(guò)幾顆內(nèi)六角螺絲拆開(kāi)了機(jī)器的上蓋。

看到的是精心設(shè)計(jì)優(yōu)化過(guò)的一體成型的鋁合金上蓋。

相信大家認(rèn)識(shí)固德威逆變器都是從紅色的鋁合金上蓋開(kāi)始的吧。

我們也是，固德威從一開(kāi)始，就一直堅(jiān)持用一次成型的鋁合金上蓋，即使到成本和價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)到今天的兩三毛錢(qián)的時(shí)代。這一點(diǎn)一定佩服固德威堅(jiān)持品質(zhì)的決心。

鋁合金上蓋的有點(diǎn)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(zhì)量輕，絕對(duì)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(lái)的上蓋，在轉(zhuǎn)角工藝，防水工藝，散熱處理都遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于鈑金結(jié)構(gòu)的上蓋。

 

 

上下蓋連接處的點(diǎn)膠工藝，確保機(jī)器外殼的IP65防護(hù)等級(jí)。

 

 

上蓋采用的輕觸按鍵，顯示屏和上蓋的防水點(diǎn)膠。

 

 

上蓋和箱體的連接螺孔，也有很好的防護(hù)處理。

 

 

機(jī)箱內(nèi)部的防水處理，這部分機(jī)箱外殼因?yàn)槭氢k金彎過(guò)來(lái)的，所以為了防止可能的開(kāi)裂和損傷，也打上了上了防水膠確保萬(wàn)無(wú)一失。

 

 

45度的接線端子設(shè)計(jì)，保證線纜不會(huì)在狹小的空間內(nèi)變形產(chǎn)生局部損傷。

 

 

主控板和電源板的連接是通過(guò)焊接排針連接的，穩(wěn)固可靠。

 

 

逆變器內(nèi)部的線纜標(biāo)識(shí)和走線清晰，約束可靠。相信經(jīng)得起時(shí)間的考驗(yàn)。

 

 

拆開(kāi)上蓋后的整體結(jié)構(gòu)。

 

 

1 直流濾波器

2 輔助電源系統(tǒng)

3 驅(qū)動(dòng)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(guò)于獨(dú)立開(kāi)模的超大液晶屏

獨(dú)立開(kāi)模的液晶屏的可讀性要遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)的1602點(diǎn)陣液晶屏。

不過(guò)液晶屏雖然大，已經(jīng)有部分廠家拋棄了液晶屏，只用LED+手持終端或app來(lái)顯示，原因是希望機(jī)器有有更長(zhǎng)的壽命，因?yàn)橐壕劣兴p，這個(gè)話(huà)題讓時(shí)間來(lái)驗(yàn)證。

 

 

我們拆開(kāi)了機(jī)器以后，發(fā)現(xiàn)了在交流側(cè)有一個(gè)風(fēng)扇。

風(fēng)扇使用的是三洋SANACE風(fēng)扇，大家不要小看這顆風(fēng)扇，這顆風(fēng)扇國(guó)產(chǎn)基本沒(méi)有！！全是靠進(jìn)口，因?yàn)樗枰凸模胍舻停瑝勖L(zhǎng)（180000小時(shí)）的特點(diǎn)。價(jià)格也要一百多。之前一直有人說(shuō)風(fēng)扇會(huì)降低壽命，沒(méi)錯(cuò)，但是在機(jī)殼內(nèi)的風(fēng)扇沒(méi)有粉塵和氧化污染，壽命確實(shí)可以達(dá)到整個(gè)光伏系統(tǒng)的壽命。

之前某品牌逆變器就一直在針對(duì)這個(gè)問(wèn)題討論。

 

 

核心部件，電容。

整個(gè)逆變器的核心電力電子部件主要有 電容、變壓器、電感、IGBT（開(kāi)關(guān)管）、主控芯片。

我們看到，直流側(cè)DClink上使用的是四顆松下薄膜電容。

薄膜電容是什么，其實(shí)主要區(qū)別于電解電容。

電解電容

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

具體的構(gòu)造我們不再陳述，主要說(shuō)一下二者區(qū)別

 

壽命：電解電容一般會(huì)有壽命的參數(shù)，而薄膜電容就沒(méi)有壽命的說(shuō)法，可長(zhǎng)達(dá)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(duì)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(guī)格參數(shù)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(fù)極，而薄膜電容卻沒(méi)有分，為無(wú)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(zhǎng)短。

精度：電解電容一般是20%，薄膜電容一般是10%及5%。

價(jià)格：薄膜電容貴很多，具體數(shù)據(jù)暫無(wú)。

我們從整個(gè)全局圖可以看出，本臺(tái)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(zhǎng)達(dá)幾十年，因此，逆變器壽命和光伏系統(tǒng)壽命還是預(yù)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(chǎn)品（都是進(jìn)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(guó)德州儀器出品的高性能DSP芯片，仔細(xì)查看后，該芯片是TMS320F28335。

處理能力

TMS320F28335型數(shù)字信號(hào)處理器TI公司的一款TMS320C28X系列浮點(diǎn)DSP控制器。與以往的定點(diǎn)DSP相比，該器件的精度高，成本低， 功耗小，性能高，外設(shè)集成度高，數(shù)據(jù)以及程序存儲(chǔ)量大，A/D轉(zhuǎn)換更精確快速等。

TMS320F28335具有150MHz的高速處理能力，具備32位浮 點(diǎn)處理單元，6個(gè)DMA通道支持ADC、McBSP和 EMIF，有多達(dá)18路的PWM輸出，其中有6路為T(mén)I特有的更高精度的PWM輸出 (HRPWM)，12位16通道ADC。得益于其浮點(diǎn)運(yùn)算單元，用戶(hù)可快速編寫(xiě)控制算法而無(wú)需在處理小數(shù)操作上耗費(fèi)過(guò)多的時(shí)間和精力，與前代DSP相比，平均性能提高50%，并與定點(diǎn)C28x控制器軟件兼容，從而簡(jiǎn)化軟件開(kāi)發(fā)， 縮短開(kāi)發(fā)周期，降低開(kāi)發(fā)成本。

優(yōu)點(diǎn)

F2833X在保持150MHz時(shí)鐘速率不變的情況下，新型F2833X浮點(diǎn)控制器與TI前代領(lǐng)先數(shù)字信號(hào)控制器相比，性能平均提高50%。與作用相當(dāng)?shù)?2位定點(diǎn)技術(shù)相比，快速傅立葉轉(zhuǎn)換（FFT）等復(fù)雜計(jì)算算法采用新技術(shù)后性能提升了一倍之多。

 

總結(jié)

經(jīng)過(guò)我們的拆機(jī)分解看出，我們從外觀、附件、核心部件選型、內(nèi)部設(shè)計(jì)、還有技術(shù)參數(shù)幾個(gè)方面進(jìn)行了分解，本臺(tái)逆變器有著很好的防護(hù)設(shè)計(jì)，用料很足。核心部件基本都是進(jìn)口的（中國(guó)還是要努力啊）。機(jī)器參數(shù)也比較優(yōu)秀，相信配合優(yōu)秀的光伏電池組件能夠達(dá)到優(yōu)秀的產(chǎn)出回報(bào)和壽命。

希望我們的工作對(duì)大家選擇和使用產(chǎn)品有所幫助。