Proveïdor d'inversors de CC de qualitat de la Xina

Classificació

Tipus

Interval de potència

Característiques clau

Per Aplicació

Inversor de cadena

1 kW – 150 kW

Múltiples entrades MPPT, sortida trifàsica, comercial/residencial, eficiència del 98% +

Inversor central

100 kW – 10 MW+

Unitat gran única, a escala de serveis públics, acoblada per transformador, rendible per watt

Microinversor

250W - 2000W

MPPT a nivell de mòdul, per panell, tolerància d'ombrejat millorada, alta fiabilitat

Inversor híbrid

3 kW – 50 kW

Integració d'emmagatzematge de la bateria, flux d'energia bidireccional, capacitat d'energia de reserva

Optimitzador de potència

300W - 1000W

Convertidor DC-DC + inversor de cadena, optimització a nivell de mòdul, apagada ràpida

Per topologia

Basat en transformadors

1 kW – 10 MW

Aïllament galvànic, robust, més pesat, menor eficiència (96-97%)

Sense transformador

1 kW – 250 kW

Major eficiència (98%+), més lleugera, es requereix una gestió del corrent de fuga

H-pont

Totes les valoracions

Topologia de commutació bàsica, control PWM, sortida d'ona sinusoïdal

Multinivell (NPC de 3 nivells/tipus T)

10 kW – 10 MW+

Pèrdues de commutació reduïdes, millor qualitat de la forma d'ona, major capacitat de tensió

Per tensió d'entrada

Baixa Tensió

200V - 500V DC

Sistemes residencials, configuracions d'una sola cadena

Mitja Tensió

500V - 1000V DC

Sistemes comercials, límit de 1000 V NEC als EUA

Alta tensió

1000V - 1500V DC

Escala de serveis públics, 1500 V esdevenint estàndard, costos de BOS reduïts 

Per Sortida

Monofàsica

1 kW – 10 kW

Residencial, 230V/120V, 50/60Hz

Trifàsica

5kW – 10MW+

Comercial/industrial, 400V/480V, connectat a la xarxa

Etapa

Funció

Implementació tècnica

Etapa d'entrada de CC

Accepta DC variable de la matriu fotovoltaica, filtratge i protecció

Condensadors de filtre de CC, protecció contra sobretensions, protecció de polaritat inversa, control de voltatge d'entrada

Etapa MPPT

Maximitza l'extracció d'energia mitjançant el seguiment del voltatge/corrent òptim

Convertidor Buck-boost o boost, pertorbació i observació (P&O) o algorisme de conductància incremental, eficiència de seguiment del 99% +

Inversió DC-AC

Converteix DC a AC mitjançant commutació d'alta freqüència

Pont H IGBT o SiC MOSFET, control PWM (2-20 kHz), control de temps mort

Filtrat de sortida

Elimina els harmònics d'alta freqüència, suavitza la forma d'ona

Filtre LCL o LC, resistències d'amortiment, <3% THD

Connexió a la xarxa

Sincronitza amb la xarxa, el compliment de la qualitat de l'energia

Bucle de bloqueig de fase (PLL), protecció anti-illa, control de potència reactiva

Control i Seguiment

Gestió del sistema, registre de dades, comunicació

Control DSP/MCU, Ethernet/WiFi/RS485, monitorització del núvol, actualitzacions de firmware 

Aplicació

Mida del sistema

Especificacions típiques

Requisits clau

Lligat a la xarxa residencial

3 kW – 20 kW

Monofàsica, eficiència del 98%, 2 MPPT, monitorització WiFi, 10 anys de garantia

Instal·lació compacta, silenciosa, fàcil, apagat ràpid (NEC 2017)

Híbrid Residencial

5 kW - 15 kW

Bateria de 48 V, energia de reserva, optimització del temps d'ús, maximització de l'autoconsum

UL 9540 (bateria), transferència perfecta, funcionament 24/7

Terrat comercial

20 kW – 500 kW

Trifàsic, eficiència del 98,5%, 4-12 MPPT, monitorització de cadenes, vida útil de disseny de 25 anys

Alta fiabilitat, manteniment mínim, monitorització remota

Muntatge comercial a terra

100 kW – 2 MW

Central o cadena, 1500V DC, comunicació de línia elèctrica, escaneig de corba IV

Màxim rendiment, optimització O&M, adaptabilitat del terreny

FV a escala d'utilitat

2 MW – 10 MW+

Inversors centrals, 1500V, integració de transformadors de MT, capacitat de formació de xarxa

LCOE més baix, disponibilitat del 99%, funcions de suport a la xarxa

Emmagatzematge d'energia

50 kW – 5 MW

Bidireccional, acoblat a CC o acoblat a CA, regulació de freqüència, afaitat de pics

Eficàcia d'anada i tornada >90%, temps de resposta <1s, durabilitat en bicicleta

Fora de la xarxa/remot

1 kW – 100 kW

Basat en bateries, integració de generadors dièsel, gestió de càrrega, capaç de microxarxa

Alta fiabilitat, funcionament autònom, tolerància ambiental extrema

Càrrega EV

50 kW – 350 kW

Càrrega ràpida de CC, capacitat V2G, alta densitat de potència, refrigeració líquida

99% de temps de funcionament, integració de pagaments, serveis d'equilibri de xarxa 

Etapa

Detalls del procés

Punts de control de qualitat

Conjunt de PCB (SMT)

Muntatge en superfície d'alta densitat, components 0201, processadors BGA, soldadura sense plom (SAC305)

Inspecció AOI, raigs X per a BGA, TIC (prova en circuit), verificació funcional del 100%

Muntatge del mòdul de potència

Unió de matriu IGBT/SiC MOSFET, unió de filferro (Al/Cu), encapsulació, aplicació de material d'interfície tèrmica

Resistència tèrmica <0,5 K/W, connexió de matriu sense buits, força de tracció de l'enllaç > 8 g, prova de tensió de bloqueig del 100%

Integració de condensadors DC Link

Muntatge del condensador de pel·lícula, connexió de barra de bus, minimització ESL/ESR

Capacitat ± 5%, ESR <1mΩ, resistència a la tensió 1,5 × nominal, prova de fuites del 100%

Enrotllament magnètic

Inductors d'alta freqüència, nuclis nanocristal·lins o de ferrita, fil Litz per a la reducció de l'efecte de la pell

Inductància ±10%, pèrdua de nucli <2W/kg, prova d'hipotència 3kV, descàrrega parcial <10pC

Muntatge del dissipador de calor

Extrusió d'alumini o placa freda líquida, aplicació de pasta tèrmica/coixinet, control de parell de muntatge

Resistència tèrmica <0,3K/W, planitud <50μm, distribució uniforme de la pressió

Assemblea final

Integració del xassís, instal·lació del ventilador de refrigeració, mòduls de visualització/comunicació, arnès de cablejat

Continuïtat del sòl <0,1Ω, verificació d'espai lliure/desplaçament, marcatge de parell

Prova de cremada

Funcionament de 48-72 hores a 50 °C, cicle de càrrega completa, cicle tèrmic

Detecció precoç de fracàs, cribratge de mortalitat infantil, taxa de fracàs <0,5%.

Prova final automatitzada

Mesura de l'eficiència (IEC 61683), verificació MPPT, prova de funció de protecció, compliment del codi de xarxa

100% de proves, registre de dades, certificat de calibratge, traçabilitat del número de sèrie 

Component

Especificació del material

Normes de proveïdors

Propietats clau

Semiconductors de potència

IGBT de silici (1200V-1700V, 200A-600A) o MOSFET SiC (1200V, 50mΩ)

IEC 60747-9, JEDEC

Freqüència de commutació 2-50 kHz, Rds (activat) <5 mΩ, Tj (màx.) 175 °C, resistència a curtcircuits 10 μs

Controladors de portes

Circuits integrats de controlador de porta aïllats, aïllament magnètic o capacitiu

UL 1577, IEC 60747-5

CMTI >100kV/μs, retard de propagació <100ns, bloqueig per baixa tensió

Condensadors d'enllaç DC

Pel·lícula de polipropilè metal·litzada, 400-1500V DC, 100-5000μF

IEC 61071

ESR <1mΩ, ESL <20nH, 100.000 hores de vida, autocuració

Magnètica (inductors)

Nuclis nanocristal·lins o de ferrita, fil de Litz (Cu)

IEC 60404-8, IEC 60317

Pèrdua del nucli <2 W/kg a 100 kHz, Bsat > 1,2 T, temperatura Curie > 200 °C

Dissipadors de calor

Alumini 6063-T5 o coure, anoditzat o niquelat

ASTM B221

Conductivitat tèrmica 200W/mK, rugositat superficial Ra 1.6, resistència a la corrosió

Interfície tèrmica

Material de canvi de fase o greix de silicona, 0,5-3W/mK

ASTM D5470

Resistència tèrmica <0,5 K·cm²/W, estabilitat a llarg termini, sense bombament

Control de PCB

FR-4 TG170 o d'alta Tg, 4-12 capes, daurat d'immersió

IPC-6012, UL 796

Tg >170°C, CTI >600V, control d'impedància ±10%

MCU/DSP

ARM Cortex-M4/M7 o DSP dedicat, 100-400MHz

IEC 60730 (seguretat funcional)

Capacitat SIL 2, FPU de maquinari, memòria ECC, temperatura de -40 °C a +85 °C

Tancament

Alumini fos a pressió ADC12 o acer, recobert de pols

ISO 12944, IEC 60529

Classificació exterior IP65, resistència a la corrosió C3/C4, impacte IK08

Connectors

MC4 per a CC, Harting per a CA, RJ45 per a comunicació

IEC 62852, UL 6703

IP68, 30A contínua, 1000V DC, resistència UV de 25 anys 

Estàndard

Àmbit

Requisits aplicables

IEC 62109-1/-2

Seguretat dels convertidors de potència per al seu ús en sistemes fotovoltaics

Requisits generals (part 1) i requisits particulars per als inversors (part 2)

IEC 61683

Sistemes fotovoltaics - Acondicionadors de potència - Procediment de mesura de l'eficiència

Mesura d'eficiència estandarditzada, rendiment MPPT, criteris d'acceptació 

IEC 62116

Inversors fotovoltaics interconnectats amb serveis públics - Procediment de prova de mesures de prevenció d'illa

Verificació de protecció anti-illa

IEC 61727

Sistemes fotovoltaics - Característiques de la interfície d'utilitat

Requisits de connexió a la xarxa, qualitat d'energia

IEC 60068-2

Assajos ambientals

Cicle tèrmic, calor humit, tensió mecànica

IEC 61000-6-2/-6-4

Emissió i immunitat EMC

Immunitat a l'entorn industrial, emissió residencial/comercial

Categoria de prova

Prova específica

Criteris d'acceptació

Seguretat i protecció

Categoria de sobretensió, grau de contaminació, espai lliure/fluència

CAT III/IV, PD2/3, espai lliure de 8 mm a 1000 V

Protecció contra descàrregues elèctriques (classificació IP)

IP20 mínim (interior), IP65 (exterior)

Continuïtat del sòl

<0,1Ω

Resistència d'aïllament

> 1 MΩ a 500 V CC

Rendiment tèrmic

Prova d'augment de temperatura a plena càrrega

Temperatures dels components per sota dels límits nominals, Tj < Tj(max) - 25K

Cicle tèrmic (-40 °C a +85 °C, 100 cicles)

Sense fallada mecànica, sense deriva de paràmetres > 5%

Mesura de l'eficiència (IEC 61683)

Eficiència en euros (η) al 5%, 10%, 20%, 30%, 50%, 100% de càrrega

>97% per a inversors de cadena, >98,5% per a models premium

Màxima eficiència en el punt de funcionament òptim

>98% (sense transformador), >96% (basat en transformador)

Eficàcia MPPT

Estàtica >99,5%, dinàmica >98%

Ambiental

Calor humit (40 °C/93% HR, 96 h o 21 dies)

Funcional després del condicionament, sense corrosió

Boira salina (IEC 60068-2-52, severitat 2)

Cap corrosió que afecti la seguretat o la funció

Exposició UV (per a tancaments exteriors)

Sense degradació de les propietats mecàniques

EMC

Descàrrega electrostàtica (ESD) 8kV contacte/15kV aire

Cap mal funcionament, cap risc de seguretat

Immunitat radiada (10V/m, 80MHz-6GHz)

Operatiu durant la prova

Emissions conduïdes (CISPR 11/16)

Límits de classe B per a residencials, classe A per a industrials

Compliment del codi de xarxa

Anti-illament (IEC 62116)

Viatge en 2 s, zona de no detecció <5%

Passeig de baixa tensió (LVRT)

Mantingueu connectats durant les caigudes de tensió

Capacitat de potència reactiva

Subministrar/absorbir VAR segons sigui necessari 

Material

Elements d'inspecció

Pla de mostreig

Equipament

Mòduls IGBT/SiC

Tensió de bloqueig, Rds(on), característiques de commutació, inspecció visual

Prova 100% ATE

Traçador de corbes, provador d'impedància tèrmica, raigs X

Condensadors d'enllaç DC

Capacitat, ESR, ESL, corrent de fuga, factor de dissipació

Per lot + 100% entrant

Mesurador LCR, provador d'aïllament, pont AC

Nuclis magnètics

Permeabilitat, pèrdua de nucli, corba B-H, tolerància dimensional

Per lot

Analitzador B-H, analitzador d'impedància

PCB

Recompte de capes, impedància, soldabilitat, neteja iònica

Per lot + prova de mostra

CMM, TDR, cromatografia iònica

Dissipadors de calor

Resistència tèrmica, planitud, acabat superficial, dimensional

Per lot

Tester d'interfície tèrmica, CMM, perfilòmetre

Estació

Paràmetres de control

Freqüència

Mètode

Col·locació SMT

Posició dels components, orientació, volum de pasta de soldadura

100% AOI

Inspecció òptica automatitzada

Soldadura per reflux

Perfil de temperatura (preescalfament, remull, reflux, refredament), pic 245 °C

Cada tauler

Perfil tèrmic, inspecció de raigs X

Muntatge del mòdul de potència

Buits de connexió de matriu, força d'unió del filferro, interfície tèrmica

Cada mòdul

Microscòpia acústica d'escaneig, provador d'extracció

Muntatge final

Valors de parell, encaminament de cables, distàncies lliures, connexió a terra

Cada unitat

Muntatge guiat automatitzat, control de parell

Càrrega de programari

Versió del firmware, configuració de paràmetres, protocols de comunicació

100%

Programació automatitzada, verificació de suma de control

Element de prova

Estàndard

Mida de la mostra

Precisió de voltatge d'entrada/sortida/corrent

±1% de la lectura

100%

Eficiència en múltiples punts de càrrega (IEC 61683)

>97% d'eficiència en euros

100%

Precisió de seguiment MPPT

Estàtica >99,5%, dinàmica >98%

100%

Verificació de la funció de protecció (OV, UV, OC, OT, falla a terra)

Viatge dins del temps especificat

100%

Resistència d'aïllament (entrada-sortida, entrada-terra, sortida-terra)

> 1 MΩ @ 1000 V CC

100%

Resistència dielèctrica (hi-pot)

2kV AC o 3kV DC, 60 s

100%

Continuïtat del sòl

<0,1Ω

100%

Corrent de fuga (corrent de tacte, corrent del conductor de protecció)

<3,5 mA CA, <10 mA CC

100%

Compliment previ EMC (emissió conduïda)

Límits de classe A/B

AQL 1.0

Prova de combustió (48 h a 50 °C, càrrega completa)

<0,5% percentatge de fracàs

100%

Integritat de l'embalatge (caiguda, vibració, altitud)

ISTA 3E, ASTM D4169

Per lot 

Categoria d'equips

Especificació de la màquina

Funció

Capacitat

Línies SMT

Recollida i col·locació d'alta velocitat (ASM SIPLACE, 100.000 CPH)

Col·locació de components, 01005 a 50×50 mm

500.000 PCB/mes

Forns de reflux

Reflux de nitrogen de 10 zones (Heller, Rehm)

Soldadura sense plom, control de perfil ±2°C

300.000 PCB/mes

Muntatge del mòdul de potència

Soldadura al buit, unió de filferro (K&S, ASM)

Connexió del mòdul IGBT/SiC, unió ultrasònica

50.000 mòduls/mes

Proves automatitzades

Sistemes ATE (Chroma, NH Research)

100% funcional, eficiència, prova de protecció

10.000 unitats/dia

Cambres de cremades

Cambres ambientals d'entrada (ESPEC, Weiss)

48-72h cremat, cicle tèrmic

5.000 unitats simultànies

Prova EMC

Cambra anecoica de 3m/10m, laboratori EMI realitzat

Proves de precompliment i certificació

50 unitats/setmana

Assajos ambientals

Xoc tèrmic, esprai de sal, UV, proves IP

Conformitat amb IEC 60068-2 i IEC 60529

100 unitats/setmana

Categoria de producte

Capacitat mensual

Temps de lliurament estàndard

Capacitat d'ordre urgent

Inversors de cadena residencial (3-10 kW)

10.000 unitats

4-5 setmanes

5 dies

Inversors de corda comercials (20-150kW)

5.000 unitats

4-5 setmanes

7 dies

Inversors centrals (500kW-3MW)

500 unitats

6-8 setmanes

3 setmanes

Inversors híbrids (5-20 kW)

30.000 unitats

4-5 setmanes

7 dies

Microinversors (300-2000W)

200.000 unitats

2-3 setmanes

5 dies

Departament

Personal

Perícia

Responsabilitats

Enginyeria R+D

5

enginyers

Electrònica de potència, sistemes de control, programari encastat, gestió tèrmica, integració a la xarxa

Desenvolupament de nous productes, innovació de topologia, cartera de patents (100 patents o més)

Enginyeria de processos

30 enginyers

SMT, muntatge de mòduls de potència, proves automatitzades, indústria 4.0

Optimització de la producció, millora del rendiment (>99%), reducció de costos

Prova i validació

25 enginyers

IEC 62109, IEC 61683, codis de xarxa, EMC, enginyeria de fiabilitat

Proves de tipus, gestió de certificacions, anàlisi de fallades, proves de vida accelerada

Enginyeria d'aplicacions

20 enginyers

Disseny de sistemes fotovoltaics, emmagatzematge d'energia, integració a la xarxa, O&M

Suport tècnic al client, disseny del sistema, posada en marxa, formació

Garantia de qualitat

40 tècnics

ISO 9001, ISO 14001, IATF 16949, control de processos estadístics

Auditoria de proveïdors, auditoria de processos, laboratori de metrologia, acció correctiva