Ngày: 11/09/2025.
Trong hệ thống điện năng lượng mặt trời, inverter được xem là “bộ não” và “trái tim”. Thiết bị này không chỉ chuyển đổi điện một chiều (DC) từ mô-đun quang điện thành điện xoay chiều (AC) mà còn đồng bộ điện áp – tần số với lưới, quản lý công suất, bảo vệ thiết bị và thực hiện nhiều thuật toán điều khiển tối ưu.
1. Cấu tạo chính của inverter
Một inverter hiện đại gồm nhiều khối chức năng:
1.1 Bộ chỉnh lưu (Rectifier)
-
Có trong inverter hybrid hoặc hai chiều (bi-directional).
-
Dùng diode hoặc IGBT/MOSFET để biến đổi AC thành DC.
-
Cho phép nạp điện từ lưới hoặc máy phát vào hệ thống lưu trữ.
1.2 Tụ điện trung gian (DC Link Capacitor)
-
Nằm giữa khối chỉnh lưu và khối nghịch lưu.
-
Chức năng: lọc, ổn định điện áp DC, giảm gợn sóng (ripple).
-
Quyết định độ ổn định khi tải thay đổi nhanh.
1.3 Bộ nghịch lưu (Inverter Bridge)
-
Gồm IGBT/MOSFET công suất, sắp xếp theo cầu H (1 pha) hoặc cầu 3 pha.
-
Điều khiển theo nguyên lý PWM (Pulse Width Modulation) để tạo ra sóng AC.
-
Inverter 3 pha thường dùng SPWM hoặc SVPWM để giảm méo hài, nâng hệ số công suất.
1.4 Mạch điều khiển MPPT (Maximum Power Point Tracking)
-
Là bộ vi xử lý, liên tục theo dõi điểm công suất cực đại.
-
Thuật toán: Perturb & Observe (P&O), Incremental Conductance (INC)…
-
Đảm bảo dàn pin hoạt động đúng điểm MPP ngay cả khi bức xạ và nhiệt độ thay đổi.
1.5 Hệ thống bảo vệ và giám sát
-
Cảm biến đo điện áp, dòng điện, nhiệt độ, tần số.
-
Bảo vệ: quá áp, thấp áp, quá dòng, ngắn mạch, quá nhiệt.
-
Giám sát: Wi-Fi/GPRS/RS485, kết nối SCADA, Modbus RTU/TCP.
2. Nguyên lý hoạt động
-
Thu nhận điện DC từ tấm pin, qua aptomat và bộ lọc đầu vào.
-
MPPT xử lý: lấy mẫu điện áp – dòng, điều chỉnh để vận hành tại điểm công suất tối đa.
-
DC Link ổn định: san phẳng và giữ điện áp DC ở bus trung gian.
-
Chuyển đổi DC–AC: bộ nghịch lưu dùng PWM tạo sóng AC chuẩn.
-
Hòa lưới: inverter đo điện áp, tần số lưới, dùng PLL để đồng bộ và phát công suất vào lưới.
-
Với inverter hybrid: đồng thời quản lý nạp/xả pin lưu trữ, cấp tải theo thuật toán EMS.
-
3. Ứng dụng và yêu cầu kỹ thuật
3.1 Hộ gia đình
-
Inverter 1 pha, công suất 3–10kW.
-
Yêu cầu: hiệu suất cao, vận hành êm, giám sát qua app.
-
Ứng dụng: giảm chi phí điện, khai thác năng lượng xanh.
3.2 Công nghiệp – thương mại
-
Inverter 3 pha, công suất 20kW đến hàng MW.
-
Yêu cầu: hiệu suất >98%, chuẩn IEC/UL, hỗ trợ SCADA.
-
Ứng dụng: giảm phụ thuộc vào lưới, tối ưu chi phí dài hạn.
4. Lưu ý khi lựa chọn inverter
-
Công suất
-
Công suất inverter nên nằm trong khoảng:
-
Nghĩa là: inverter có thể nhỏ hơn một chút so với dàn pin (để khai thác tốt vào giờ cao điểm nắng), hoặc bằng – nhưng không nên quá lớn vì gây lãng phí.
Ví dụ: Dàn pin 11,6 kWp → chọn inverter 10 kW (tỷ số DC/AC = 1,16).
-
-
Dải điện áp MPPT
-
Chuỗi pin phải được ghép sao cho điện áp làm việc nằm trong dải MPPT của inverter (ví dụ: 250–850VDC).
-
-
Hiệu suất
-
Chọn inverter có hiệu suất ≥97%.
-
-
Môi trường & chứng chỉ
-
Cấp bảo vệ IP65, nhiệt độ làm việc -25°C đến +60°C.
-
Có chứng chỉ CE, UL, IEC 62116 (anti-islanding).
-
Kết luận
Inverter là thiết bị điện tử công suất cao, tích hợp công nghệ PWM, MPPT, PLL và bảo vệ thông minh. Việc chọn inverter đúng không chỉ nâng hiệu quả kinh tế mà còn đảm bảo an toàn, tuổi thọ và khả năng mở rộng của hệ thống. Trong xu hướng mới, inverter không chỉ đổi điện DC–AC mà còn trở thành trung tâm quản lý năng lượng thông minh (Smart Energy Hub).
Mọi thông tin tư vấn về điện mặt trời doanh nghiệp hay gia đình xin liên hệ:
Thông qua Messenger của MPSe
Điện thoại / Zalo: 0904 686 673
Youtube: https://www.youtube.com/@MaiPhuongSolar-MPSE/shorts
Tiktok: https://www.tiktok.com/@mpse27
Mai Phương Solar Energy – Giải pháp năng lượng sạch cho tương lai bền vững.
