सौर इन्वर्टर

इन्वर्टर, जिसे पावर रेगुलेटर और पावर रेगुलेटर के रूप में भी जाना जाता है, फोटोवोल्टिक सिस्टम का एक अनिवार्य हिस्सा है। फोटोवोल्टिक इन्वर्टर का मुख्य कार्य सौर पैनल द्वारा उत्पन्न प्रत्यक्ष धारा को घरेलू उपकरणों द्वारा उपयोग की जाने वाली प्रत्यावर्ती धारा में परिवर्तित करना है। फुल-ब्रिज सर्किट के माध्यम से, SPWM प्रोसेसर का उपयोग आम तौर पर मॉड्यूलेट, फ़िल्टर, बूस्ट आदि के लिए किया जाता है, ताकि सिस्टम के अंतिम उपयोगकर्ता के लिए लाइटिंग लोड फ़्रीक्वेंसी, रेटेड वोल्टेज आदि से मेल खाने वाली साइनसॉइडल एसी पावर प्राप्त की जा सके। इन्वर्टर के साथ, उपकरण को एसी पावर की आपूर्ति करने के लिए डीसी बैटरी का उपयोग किया जा सकता है।

सौर एसी बिजली उत्पादन प्रणाली सौर पैनलों, चार्ज नियंत्रकों, इनवर्टर और बैटरी से बनी होती है; सौर डीसी बिजली उत्पादन प्रणाली में इनवर्टर शामिल नहीं होते हैं। एसी पावर को डीसी पावर में बदलने की प्रक्रिया को रेक्टिफिकेशन कहा जाता है, जो सर्किट रेक्टिफिकेशन फ़ंक्शन को पूरा करता है उसे रेक्टिफायर सर्किट कहा जाता है, और जो डिवाइस रेक्टिफिकेशन प्रक्रिया को साकार करता है उसे रेक्टिफायर डिवाइस या रेक्टिफायर कहा जाता है। इसी तरह, डीसी पावर को एसी पावर में बदलने की प्रक्रिया को इन्वर्टर कहा जाता है, जो सर्किट इन्वर्टर फ़ंक्शन को पूरा करता है उसे इन्वर्टर सर्किट कहा जाता है, और जो डिवाइस इन्वर्टर प्रक्रिया को साकार करता है उसे इन्वर्टर उपकरण या इन्वर्टर कहा जाता है।

इन्वर्टर डिवाइस का मुख्य भाग इन्वर्टर स्विच सर्किट होता है, जिसे संक्षेप में इन्वर्टर सर्किट कहा जाता है। यह सर्किट पावर इलेक्ट्रॉनिक स्विच को चालू और बंद करके इन्वर्टर फ़ंक्शन को पूरा करता है। पावर इलेक्ट्रॉनिक स्विचिंग डिवाइस को चालू-बंद करने के लिए कुछ ड्राइविंग पल्स की आवश्यकता होती है, और इन पल्स को वोल्टेज सिग्नल बदलकर समायोजित किया जा सकता है। पल्स को उत्पन्न करने और कंडीशन करने वाले सर्किट को अक्सर कंट्रोल सर्किट या कंट्रोल लूप कहा जाता है। इन्वर्टर डिवाइस की मूल संरचना में ऊपर बताए गए इन्वर्टर सर्किट और कंट्रोल सर्किट के अलावा एक प्रोटेक्शन सर्किट, एक आउटपुट सर्किट, एक इनपुट सर्किट, एक आउटपुट सर्किट और इसी तरह के अन्य सर्किट शामिल हैं।

इन्वर्टर में न केवल डीसी-एसी रूपांतरण का कार्य है, बल्कि सौर सेल के प्रदर्शन को अधिकतम करने और सिस्टम विफलता सुरक्षा का कार्य भी है। संक्षेप में, स्वचालित संचालन और शटडाउन फ़ंक्शन, अधिकतम शक्ति ट्रैकिंग नियंत्रण फ़ंक्शन, एंटी-इंडिपेंडेंट ऑपरेशन फ़ंक्शन (ग्रिड-कनेक्टेड सिस्टम के लिए), स्वचालित वोल्टेज समायोजन फ़ंक्शन (ग्रिड-कनेक्टेड सिस्टम के लिए), डीसी डिटेक्शन फ़ंक्शन (ग्रिड-कनेक्टेड सिस्टम के लिए), डीसी ग्राउंडिंग डिटेक्शन फ़ंक्शन (ग्रिड-कनेक्टेड सिस्टम के लिए) हैं। यहाँ स्वचालित संचालन और शटडाउन फ़ंक्शन और अधिकतम शक्ति ट्रैकिंग नियंत्रण फ़ंक्शन का संक्षिप्त परिचय दिया गया है।

1. स्वचालित संचालन और शटडाउन फ़ंक्शन: सुबह सूर्योदय के बाद, सौर विकिरण की तीव्रता धीरे-धीरे बढ़ जाती है, और सौर सेल का आउटपुट भी बढ़ जाता है। जब इन्वर्टर कार्य के लिए आवश्यक आउटपुट पावर पहुँच जाती है, तो इन्वर्टर स्वचालित रूप से काम करना शुरू कर देता है। ऑपरेशन में प्रवेश करने के बाद, इन्वर्टर हर समय सौर सेल मॉड्यूल के आउटपुट का ध्यान रखेगा। जब तक सौर सेल मॉड्यूल की आउटपुट पावर इन्वर्टर कार्य के लिए आवश्यक आउटपुट पावर से अधिक होती है, तब तक इन्वर्टर काम करना जारी रखेगा; इन्वर्टर बरसात के दिनों में भी चल सकता है। जब सौर सेल मॉड्यूल का आउटपुट छोटा हो जाता है और इन्वर्टर का आउटपुट 0 के करीब होता है, तो इन्वर्टर एक स्टैंडबाय स्थिति बनाता है।

2. अधिकतम पावर ट्रैकिंग नियंत्रण फ़ंक्शन: सौर सेल मॉड्यूल का आउटपुट सौर विकिरण तीव्रता और सौर सेल मॉड्यूल के तापमान (चिप तापमान) के साथ बदलता है। इसके अलावा, क्योंकि सौर सेल मॉड्यूल में यह विशेषता है कि वोल्टेज वर्तमान की वृद्धि के साथ घटता है, एक इष्टतम कार्य बिंदु है जहां अधिकतम शक्ति प्राप्त की जा सकती है। सौर विकिरण की तीव्रता बदल रही है, जैसा कि स्पष्ट इष्टतम मिशन बिंदु है। इन परिवर्तनों के संबंध में, सौर सेल मॉड्यूल का कार्य बिंदु हमेशा अधिकतम शक्ति बिंदु पर होता है, और सिस्टम ने हमेशा सौर सेल मॉड्यूल से अधिकतम बिजली उत्पादन प्राप्त किया है। यह नियंत्रण अधिकतम शक्ति ट्रैकिंग नियंत्रण है। सौर ऊर्जा प्रणालियों के लिए इनवर्टर की सबसे बड़ी विशेषता यह है कि उनमें अधिकतम पावर पॉइंट ट्रैकिंग (एमपीपीटी) का कार्य शामिल है।