專利名稱：高歐洲效率太陽能逆變輸出變壓器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種太陽能逆變輸出變壓器，尤其是指一種高歐洲效率太陽能逆變輸出變壓器。
背景技術：
近年來，隨著人們環(huán)保意識的增強，對于可再生能源關注越來越多。在可再生能源中，不管從資源的數(shù)量、分布的普遍性還是技術的可靠性，太陽能都比其它再生能源更具優(yōu)越性。目前太陽能的利用主要有兩大重點方向，一是把太陽能轉(zhuǎn)化為熱能，另一個就是將太陽能轉(zhuǎn)化為電能(即通常所說的光伏發(fā)電)，而太陽能交流發(fā)電系統(tǒng)一般是由太陽能電池板、充電控制器、逆變器和蓄電池共同組成，其中太陽能逆變器是整個太陽能系統(tǒng)的 關鍵組件，因此業(yè)界對應于太陽能逆變器中的變壓器不斷提出新的要求，以使整個太陽能光伏行業(yè)的發(fā)展是至關重要。對于太陽能逆變輸出變壓器而言，業(yè)界討論更多的是變壓器效率，這種變壓器效率是指變壓器輸出功率P2和輸入功率Pl的百分比，用η表示即η = (Ρ2 + Ρ1)xl00%,輸入功率Pl包括輸出功率P2、鐵損PC和銅損PT，所以變壓器的效率η = [Ρ2/(P2+PC+PT) ] X 100%,而輸出功率Ρ2與負載功率因數(shù)cos和負載系數(shù)￡有關。一般而言，銅損是指變壓器線圈電阻所引起的損耗；變壓器的鐵損包括兩個方面一是磁滯損耗，當交流電流通過變壓器時，通過變壓器硅鋼片的磁力線其方向和大小隨之變化，使得硅鋼片內(nèi)部分子相互摩擦，放出熱能，從而損耗了一部分電能；另一是渦流損耗，當變壓器工作時，鐵芯中有磁力線穿過，在與磁力線垂直的平面上就會產(chǎn)生感應電流，由于此電流自成閉合回路形成環(huán)流，且成旋渦狀，從而使鐵芯發(fā)熱，消耗能量。對于太陽能逆變器而言，對最大效率的追求是第二位的，歐洲效率的最大化才是最重要的。歐洲效率實質(zhì)上是個能效值，工頻機一般規(guī)定是整機效率> 97. 3%,其是用不同負載情況下的效率按照不同比重累加得到的，也就是通過不同百分比容量下的效率合成系數(shù)不同，半功率點效率合成系數(shù)最高為O. 48，這意味著太陽能逆變一天中半功率點工作時間最長。然后折算成歐洲效率，即歐洲效率以下述公式計算
%腳=0.0均5% + 0.06 IJPlffi4 + 0.13 ^ + 0.10 % + 0；50% + 0.20 議這些負載點下的效率按不同系數(shù)合成不低于97. 3%，因此業(yè)界將如何追求歐洲效
率最大化至關重要。

實用新型內(nèi)容本實用新型主要目的在于提供一種高歐洲效率太陽能逆變輸出變壓器。為實現(xiàn)上述之目的，本實用新型采取如下技術方案一種高歐洲效率太陽能逆變輸出變壓器，包括三角立體鐵心和繞組，變壓器的效率峰值位于其半功率點坐標上。[0010]所述繞組線圈采用鋁箔線材，該繞組線圈包括的初次級線包，其分別筒式電密在O. 65 O. 82 A/_2 之間。[0011]所述鐵心截面系數(shù)Kd處于O. 83 I. 10，磁感應強度Bz在I. 32 I. 45之間。所述鐵心選用型號30ZH120、272H95或232H95硅鋼片制成。本實用新型優(yōu)點如下采用變壓器的效率峰值落入其半功率點上的設計，不僅達至IJ低噪音、低損耗之功效，而且還使歐洲效率可達到99%以上，從而更好地提高太陽能逆變器轉(zhuǎn)化經(jīng)濟效益。

圖I是本實用新型太陽能逆變輸出變壓器之結(jié)構示意圖；圖2是圖I仰視示意圖；圖3是本實用新型變壓器功率與效率曲線示意圖；圖4是本實用新型設計效率峰值落入半功率點流程框圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖與具體實施方式
對本實用新型作進一步描述。請參閱圖I至圖4所示，一種太陽能逆變輸出變壓器，包括三角立體鐵心10和繞組20，繞組20系繞于鐵心10上，所述鐵心可選用型號30ZH120、272H95或232H95硅鋼片制成；所述繞組線圈采用鋁箔線材，該繞組線圈包括的初次級線包，例如分別采用筒式電密
O.66A/_2、0. 69A/_2制成；其中該變壓器的效率最高峰值H1是位于其半功率點P/2(即50%)坐標上(如圖3所示)。如圖4所示，系為本發(fā)明如何設計效率峰值Il1落入半功率點流程框圖；首先，設定變壓器功率等級為P，輸入電壓等級為V1,輸出電壓等級為V2 ;依據(jù)前述功率等級P及輸出電壓等級V2計算出半功率點的輸出電流為I，即I=(P* n )cos β / V2計算，η按99. 2%計算，線性負載cos Θ =1 ;根據(jù)輸出電壓等級V2、輸出電流I準備系列負載，同時選用截面
系數(shù)Kd處于O. 83 I. 10之間的三角立體鐵心，該截面系數(shù)K11=SV^f ! ,St為三相芯柱
截面；最后計算出變壓器繞組線圈匝數(shù)N，這種計算線圈匝數(shù)方法是本領域常規(guī)算法，在此不加予詳述；然后預先設定磁感應強度Bz在I. 32 I. 45之間；根據(jù)制造成本以及效率要求，可分別選擇取向電工鋼帶厚O. 3mm、0. 27mm以及O. 23mm ;最后將鐵心與繞組線圈組裝后通過實驗機較正而調(diào)整磁感應強度即可，使變壓器的效率峰值位于其半功率點坐標上。具體采用較正方法步驟如下將前述線圈匝數(shù)N的輸入輸出分別與現(xiàn)有的實驗機抽頭連接；當匝數(shù)N時，對應的效率峰值是位于其半功率點坐標，無需調(diào)整磁感應強度Bz ；效率峰值不是位于半功率點坐標則進入下一步，即在前述匝數(shù)N基礎上通過實驗機增加或減少匝數(shù)NnN1為一變量，其可以在I 3匝，正因為預先設計的磁感應強度Bz比較鄰近即N1變量范圍小，方便加工制造；若匝數(shù)N-N1時，效率峰值是位于其半功率點坐標，即預先設定的磁感應強度選低了，則需調(diào)高磁感應強度；當匝數(shù)N+K時，效率峰值是位于其半功率點坐標，即預先設定的磁感應強度選高了，則需調(diào)低磁感應強度。如下表，現(xiàn)以250KW太陽能逆變?nèi)喔綦x變壓器為例進行說明，采用前述方法制作變壓器進行測試，其空載電流為I. 2A，空載損耗為420W ;當負載功率在125KW(半功率點)時，效率是最高的，即為O. 9976，本實施例變壓器具體測算不同負載下的效率后通過折合歐洲效率可達99. 022%。
權利要求1.一種高歐洲效率太陽能逆變輸出變壓器，包括三角立體鐵心和繞組，其特征在于所述繞組繞于三角鐵心上，該鐵心截面系數(shù)KD處于O. 83 I. 10，磁感應強度BZ在I. 32 I.45之間，該變壓器的效率峰值位于其半功率點上。
2.根據(jù)權利要求I所述高歐洲效率太陽能逆變輸出變壓器，其特征在于所述繞組線圈采用鋁箔線材，該繞組線圈包括的初次級線包，其分別采用筒式電密在O. 65 O. 82 A/mm2之間。
3.根據(jù)權利要求I所述高歐洲效率太陽能逆變輸出變壓器，其特征在于所述鐵心選用型號30ZH120、272H95或232H95硅鋼片制成。
專利摘要本實用新型公開一種高歐洲效率太陽能逆變輸出變壓器，包括三角立體鐵心和繞組，該變壓器的效率峰值位于其半功率點上，所述繞組線圈采用鋁箔線材，所述鐵心截面系數(shù)KD處于0.83～1.10，磁感應強度BZ在1.32～1.45之間，藉此，不僅達到低噪音、低損耗之功效，而且還使歐洲效率可達到99%以上，從而更好地提高太陽能逆變器轉(zhuǎn)化經(jīng)濟效益。
文檔編號H01F27/28GK202373421SQ20112037511
公開日2012年8月8日 申請日期2011年10月8日 優(yōu)先權日2011年10月8日
發(fā)明者方木松, 陳錦棠 申請人:東莞市光華實業(yè)有限公司