China Kwaliteit DC-omvormer Leverancier

Classificatie

Type

Vermogensbereik

Belangrijkste kenmerken

Per toepassing

String-omvormer

1 kW – 150 kW

Meerdere MPPT-ingangen, 3-fasige uitgang, commercieel/residentieel, 98%+ efficiëntie

Centrale omvormer

100 kW – 10 MW+

Enkele grote eenheid, op grote schaal, transformatorgekoppeld, kosteneffectief per watt

Micro-omvormer

250W – 2000W

MPPT op moduleniveau, per paneel, verbeterde schaduwtolerantie, hoge betrouwbaarheid

Hybride omvormer

3 kW – 50 kW

Integratie van batterijopslag, bidirectionele stroomstroom, back-upvermogen

Power-optimalisatie

300W – 1000W

DC-DC-converter + stringomvormer, optimalisatie op paneelniveau, snelle uitschakeling

Door Topologie

Transformator-gebaseerd

1 kW – 10 MW

Galvanische isolatie, robuust, zwaarder, lager rendement (96-97%)

Transformatorloos

1 kW – 250 kW

Hoger rendement (98%+), lichter, lekstroombeheer vereist

H-brug

Alle beoordelingen

Basisschakeltopologie, PWM-besturing, sinusuitgang

Meerdere niveaus (NPC/T-type met 3 niveaus)

10kW – 10MW+

Minder schakelverliezen, betere golfvormkwaliteit, hogere spanningsmogelijkheden

Door ingangsspanning

Lage spanning

200 V – 500 V gelijkstroom

Residentiële systemen, configuraties met één string

Middenspanning

500 V – 1000 V gelijkstroom

Commerciële systemen, 1000V NEC-limiet in de VS

Hoogspanning

1000 V – 1500 V gelijkstroom

Op grote schaal, waarbij 1500 V standaard werd, werden de BOS-kosten verlaagd 

Op uitvoer

Eenfasig

1 kW – 10 kW

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

Driefasig

5kW – 10MW+

Commercieel/industrieel, 400V/480V, netgebonden

Fase

Functie

Technische implementatie

DC-ingangstrap

Accepteert variabele DC van PV-array, filtering, bescherming

DC-filtercondensatoren, overspanningsbeveiliging, beveiliging tegen omgekeerde polariteit, bewaking van de ingangsspanning

MPPT-fase

Maximaliseert de stroomextractie door de optimale spanning/stroom te volgen

Buck-boost- of boost-converter, verstoring en observatie (P&O) of incrementeel geleidingsalgoritme, 99%+ tracking-efficiëntie

DC-AC-inversie

Converteert DC naar AC met behulp van hoogfrequent schakelen

IGBT of SiC MOSFET H-brug, PWM-besturing (2-20 kHz), dead-time-besturing

Uitvoerfiltering

Verwijdert hoogfrequente harmonischen, verzacht de golfvorm

LCL- of LC-filter, dempingsweerstanden, <3% THD

Netverbinding

Synchroniseert met het elektriciteitsnet en voldoet aan de eisen van de netvoedingskwaliteit

Phase-locked loop (PLL), anti-islanding-beveiliging, controle van reactief vermogen

Controle en monitoring

Systeembeheer, datalogging, communicatie

DSP/MCU-bediening, Ethernet/WiFi/RS485, cloudmonitoring, firmware-updates 

Sollicitatie

Systeemgrootte

Typische specificaties

Belangrijkste vereisten

Residentieel netgebonden

3 kW – 20 kW

Eenfasig, 98% rendement, 2 MPPT, WiFi-monitoring, 10 jaar garantie

Compact, stil, eenvoudige installatie, snelle uitschakeling (NEC 2017)

Residentiële hybride

5 kW – 15 kW

48V-batterij, back-upstroom, optimalisatie van de gebruikstijd, maximalisatie van het eigen verbruik

UL 9540 (batterij), naadloze overdracht, 24/7 werking

Commercieel dak

20 kW – 500 kW

Driefasig, 98,5% rendement, 4-12 MPPT, stringbewaking, ontwerplevensduur van 25 jaar

Hoge betrouwbaarheid, minimaal onderhoud, monitoring op afstand

Commerciële grondmontage

100 kW – 2 MW

Centraal of string, 1500 V DC, communicatie via het elektriciteitsnet, scannen van IV-curven

Maximale opbrengst, O&M-optimalisatie, aanpassingsvermogen aan het terrein

PV op utiliteitsschaal

2MW – 10MW+

Centrale omvormers, 1500 V, MV-transformatorintegratie, mogelijkheid tot netvorming

Laagste LCOE, 99% beschikbaarheid, netwerkondersteuningsfuncties

Energie opslag

50 kW – 5 MW

Bidirectioneel, DC-gekoppeld of AC-gekoppeld, frequentieregeling, peak shaving

Retourefficiëntie >90%, responstijd <1s, duurzaamheid tijdens het fietsen

Off-grid/op afstand

1 kW – 100 kW

Batterijgebaseerd, dieselgeneratorintegratie, belastingbeheer, geschikt voor microgrid

Hoge betrouwbaarheid, autonome werking, extreme omgevingstolerantie

EV-opladen

50 kW – 350 kW

DC snelladen, V2G-mogelijkheid, hoge vermogensdichtheid, vloeistofkoeling

99% uptime, betalingsintegratie, netbalanceringsdiensten 

Fase

Procesdetails

Kwaliteitscontrolepunten

PCB-assemblage (SMT)

Opbouwmontage met hoge dichtheid, 0201-componenten, BGA-processors, loodvrij soldeer (SAC305)

AOI-inspectie, röntgenfoto voor BGA's, ICT (in-circuit test), 100% functionele verificatie

Assemblage van voedingsmodules

IGBT/SiC MOSFET-matrijsbevestiging, draadverbinding (Al/Cu), inkapseling, toepassing van thermisch interfacemateriaal

Thermische weerstand <0,5K/W, bevestiging zonder gaten, treksterkte >8 g, 100% blokkeerspanningstest

DC Link-condensatorintegratie

Montage van filmcondensator, railaansluiting, ESL/ESR-minimalisatie

Capaciteit ±5%, ESR <1mΩ, spanningsbestendigheid 1,5× nominaal, 100% lektest

Magnetische wikkeling

Hoogfrequente inductoren, nanokristallijne of ferrietkernen, Litz-draad voor vermindering van huideffect

Inductie ±10%, kernverlies <2W/kg, heuptest 3kV, gedeeltelijke ontlading <10pC

Koellichaammontage

Aluminium extrusie of vloeibare koude plaat, toepassing van thermische pasta/pad, controle van montagekoppel

Thermische weerstand <0,3K/W, vlakheid <50μm, uniforme drukverdeling

Laatste montage

Chassisintegratie, installatie van koelventilator, display-/communicatiemodules, kabelboom

Aardcontinuïteit <0,1Ω, verificatie van speling/kruip, koppelmarkering

Inbrandtesten

48-72 uur werking bij 50°C, cycli bij volledige belasting, thermische cycli

Vroegtijdige detectie van mislukkingen, screening van kindersterfte, <0,5% faalpercentage

Geautomatiseerde eindtest

Efficiëntiemeting (IEC 61683), MPPT-verificatie, beveiligingsfunctietest, naleving van de netcode

100% testen, datalogging, kalibratiecertificaat, traceerbaarheid van serienummers 

Onderdeel

Materiaalspecificatie

Normen voor leveranciers

Belangrijkste eigenschappen

Vermogenshalfgeleiders

Silicium IGBT (1200V-1700V, 200A-600A) of SiC MOSFET (1200V, 50mΩ)

IEC 60747-9, JEDEC

Schakelfrequentie 2-50 kHz, Rds(aan) <5mΩ, Tj(max) 175°C, bestand tegen kortsluiting 10μs

Poortchauffeurs

Geïsoleerde gate driver IC's, magnetische of capacitieve isolatie

UL 1577, IEC 60747-5

CMTI >100 kV/μs, voortplantingsvertraging <100 ns, onderspanningsblokkering

DC-linkcondensatoren

Gemetalliseerde polypropyleenfilm, 400-1500V DC, 100-5000μF

IEC 61071

ESR <1mΩ, ESL <20nH, levensduur van 100.000 uur, zelfherstellend

Magnetics (inductoren)

Nanokristallijne of ferrietkernen, litzedraad (Cu)

IEC 60404-8, IEC 60317

Kernverlies <2W/kg bij 100kHz, Bsat >1,2T, Curietemperatuur >200°C

Warmteafvoeren

Aluminium 6063-T5 of koper, geanodiseerd of vernikkeld

ASTM B221

Thermische geleidbaarheid 200W/mK, oppervlakteruwheid Ra 1,6, corrosiebestendigheid

Thermische interface

Faseveranderingsmateriaal of siliconenvet, 0,5-3W/mK

ASTM D5470

Thermische weerstand <0,5K·cm²/W, stabiliteit op lange termijn, geen wegpompen

Besturingsprintplaten

FR-4 TG170 of hoge Tg, 4-12 lagen, immersiegoud

IPC-6012, UL 796

Tg >170°C, CTI >600V, impedantiecontrole ±10%

MCU's/DSP's

ARM Cortex-M4/M7 of speciale DSP, 100-400MHz

IEC 60730 (functionele veiligheid)

Geschikt voor SIL 2, hardware FPU, ECC-geheugen, temperatuur -40°C tot +85°C

Behuizing

Gegoten aluminium ADC12 of staal, gepoedercoat

ISO 12944, IEC 60529

IP65-classificatie voor buitengebruik, C3/C4-corrosiebestendigheid, IK08-impact

Connectoren

MC4 voor DC, Harting voor AC, RJ45 voor communicatie

IEC 62852, UL 6703

IP68, 30A continu, 1000V DC, 25 jaar UV-bestendigheid 

Standaard

Domein

Toepasselijke vereisten

IEC 62109-1/-2

Veiligheid van stroomomvormers voor gebruik in fotovoltaïsche energiesystemen

Algemene eisen (deel 1) en bijzondere eisen voor omvormers (deel 2)

IEC 61683

Fotovoltaïsche systemen - Powerconditioners - Procedure voor het meten van de efficiëntie

Gestandaardiseerde efficiëntiemeting, MPPT-prestaties, acceptatiecriteria 

IEC 62116

Op nutsvoorzieningen aangesloten fotovoltaïsche omvormers - Testprocedure voor maatregelen ter voorkoming van eilandvorming

Verificatie van anti-eilandbescherming

IEC 61727

Fotovoltaïsche systemen - Kenmerken van de nutsinterface

Vereisten voor netaansluiting, stroomkwaliteit

IEC 60068-2

Milieutesten

Thermische cycli, vochtige hitte, mechanische belasting

IEC 61000-6-2/-6-4

EMC-immuniteit en emissie

Immuniteit voor industriële omgevingen, residentiële/commerciële emissie

Categorie testen

Specifieke test

Acceptatiecriteria

Veiligheid en bescherming

Overspanningscategorie, vervuilingsgraad, speling/kruip

CAT III/IV, PD2/3, 8 mm speling bij 1000 V

Bescherming tegen elektrische schokken (IP-classificatie)

IP20 minimaal (binnen), IP65 (buiten)

Continuïteit van de grond

<0,1Ω

Isolatieweerstand

>1MΩ bij 500V DC

Thermische prestaties

Temperatuurstijgingstest bij volledige belasting

Componenttemperaturen onder de nominale limieten, Tj < Tj(max) - 25K

Thermische cycli (-40°C tot +85°C, 100 cycli)

Geen mechanisch falen, geen parameterdrift >5%

Efficiëntiemeting (IEC 61683)

Euro-efficiëntie (η) bij 5%, 10%, 20%, 30%, 50%, 100% belasting

>97% voor stringomvormers, >98,5% voor premiummodellen

Maximale efficiëntie bij een optimaal bedrijfspunt

>98% (transformatorloos), >96% (transformatorgebaseerd)

MPPT-efficiëntie

Statisch >99,5%, dynamisch >98%

Milieu

Vochtige hitte (40°C/93%RH, 96 uur of 21 dagen)

Functioneel na conditionering, geen corrosie

Zoutmist (IEC 60068-2-52, ernst 2)

Geen corrosie die de veiligheid of functionaliteit aantast

UV-blootstelling (voor buitenbehuizingen)

Geen verslechtering van mechanische eigenschappen

EMC

Elektrostatische ontlading (ESD) 8 kV contact/15 kV lucht

Geen storing, geen veiligheidsrisico

Uitgestraalde immuniteit (10V/m, 80MHz-6GHz)

Operationeel tijdens test

Geleide emissies (CISPR 11/16)

Grenswaarden van klasse B voor woningen, klasse A voor industriële toepassingen

Naleving van de netcode

Anti-eilandbedrijf (IEC 62116)

Uitschakeling binnen 2 seconden, niet-detectiezone <5%

Laagspanningsrit door (LVRT)

Blijf aangesloten tijdens spanningsdips

Reactief vermogen

VAR's leveren/absorberen indien nodig 

Materiaal

Inspectieartikelen

Bemonsteringsplan

Apparatuur

IGBT/SiC-modules

Blokkeerspanning, Rds(aan), schakelkarakteristiek, visuele controle

100% ATE-testen

Curvetracer, thermische impedantietester, röntgenfoto

DC-tussenkringcondensatoren

Capaciteit, ESR, ESL, lekstroom, dissipatiefactor

Per batch + 100% inkomend

LCR-meter, isolatietester, AC-brug

Magnetische kernen

Permeabiliteit, kernverlies, B-H-curve, maattolerantie

Per partij

B-H-analysator, impedantie-analysator

PCB's

Aantal lagen, impedantie, soldeerbaarheid, ionische zuiverheid

Per batch + monsteronderzoek

CMM, TDR, ionenchromatografie

Warmteafvoeren

Thermische weerstand, vlakheid, oppervlakteafwerking, dimensionaal

Per partij

Thermische interfacetester, CMM, profilometer

Station

Controleparameters

Frequentie

Methode

SMT-plaatsing

Componentpositie, oriëntatie, volume soldeerpasta

100% AOI

Geautomatiseerde optische inspectie

Reflow-solderen

Temperatuurprofiel (voorverwarmen, weken, reflow, koelen), piek 245°C

Elk bord

Thermische profilering, röntgeninspectie

Montage van de voedingsmodule

Matrijsbevestigingsruimten, draadverbindingssterkte, thermische interface

Elke module

Scanning-akoestische microscopie, trektester

Eindmontage

Momentwaarden, kabelgeleiding, vrije afstanden, aarding

Elke eenheid

Geautomatiseerde begeleide montage, koppelbewaking

Software laden

Firmwareversie, parameterinstellingen, communicatieprotocollen

100%

Geautomatiseerde programmering, checksum-verificatie

Testitem

Standaard

Monstergrootte

Ingangs-/uitgangsspanning/stroomnauwkeurigheid

±1% van de meetwaarde

100%

Efficiëntie op meerdere laadpunten (IEC 61683)

>97% Euro-efficiëntie

100%

Nauwkeurigheid van MPPT-tracking

Statisch >99,5%, dynamisch >98%

100%

Verificatie van de beveiligingsfunctie (OV, UV, OC, OT, aardfout)

Reis binnen de aangegeven tijd

100%

Isolatieweerstand (ingang-uitgang, ingang-aarde, uitgang-aarde)

>1MΩ bij 1000V DC

100%

Diëlektrische weerstand (hi-pot)

2 kV AC of 3 kV DC, jaren 60

100%

Continuïteit van de grond

<0,1Ω

100%

Lekstroom (aanraakstroom, aardgeleiderstroom)

<3,5 mA wisselstroom, <10 mA gelijkstroom

100%

EMC-pre-compliance (geleide emissie)

Klasse A/B-limieten

AQL 1.0

Inbrandtest (48 uur bij 50°C, volledige belasting)

<0,5% uitvalpercentage

100%

Verpakkingsintegriteit (val, trillingen, hoogte)

ISTA 3E, ASTM D4169

Per lot 

Uitrustingscategorie

Machinespecificatie

Functie

Capaciteit

SMT-lijnen

Snelle pick-and-place (ASM SIPLACE, 100.000 CPH)

Componentplaatsing, 01005 tot 50×50 mm

500.000 PCB's/maand

Reflow-ovens

Stikstofreflow met 10 zones (Heller, Rehm)

Loodvrij solderen, profielcontrole ±2°C

300.000 PCB's/maand

Assemblage van voedingsmodules

Vacuümsolderen, draadverbinden (K&S, ASM)

IGBT/SiC-modulebevestiging, ultrasone verbinding

50.000 modules/maand

Geautomatiseerd testen

ATE-systemen (Chroma, NH Research)

100% functioneel, efficiëntie, beschermingstest

10.000 eenheden/dag

Inbrandkamers

Inloopklimaatkamers (ESPEC, Weiss)

48-72 uur inbranden, thermische cycli

5.000 eenheden gelijktijdig

EMC-testen

3m/10m echovrije kamer, uitgevoerd EMI-laboratorium

Pre-compliance- en certificeringstesten

50 eenheden/week

Milieutesten

Thermische schokken, zoutnevel, UV, IP-testen

IEC 60068-2, IEC 60529-naleving

100 eenheden/week

Productcategorie

Maandelijkse capaciteit

Standaard doorlooptijd

Dringende bestelmogelijkheid

Stringomvormers voor woningen (3-10 kW)

10.000 eenheden

4-5 weken

5 dagen

Commerciële stringomvormers (20-150 kW)

5.000 eenheden

4-5 weken

7 dagen

Centrale omvormers (500kW-3MW)

500 eenheden

6-8 weken

3 weken

Hybride omvormers (5-20kW)

30.000 eenheden

4-5 weken

7 dagen

Micro-omvormers (300-2000W)

200.000 eenheden

2-3 weken

5 dagen

Afdeling

Personeel

Expertise

Verantwoordelijkheden

R&D-techniek

5

ingenieurs

Vermogenselektronica, besturingssystemen, embedded software, thermisch beheer, netintegratie

Ontwikkeling van nieuwe producten, topologie-innovatie, patentportfolio (100+ patenten)

Procestechniek

30 ingenieurs

SMT, assemblage van voedingsmodules, geautomatiseerd testen, Industrie 4.0

Productieoptimalisatie, opbrengstverbetering (>99%), kostenreductie

Testen en valideren

25 ingenieurs

IEC 62109, IEC 61683, netcodes, EMC, betrouwbaarheidstechniek

Typetesten, certificeringsbeheer, foutanalyse, versnelde levensduurtesten

Toepassingstechniek

20 ingenieurs

Ontwerp van PV-systemen, energieopslag, netintegratie, O&M

Technische ondersteuning van klanten, systeemontwerp, inbedrijfstelling, training

Kwaliteitsborging

40 technici

ISO 9001, ISO 14001, IATF 16949, statistische procesbeheersing

Leveranciersaudit, procesaudit, metrologisch laboratorium, corrigerende maatregelen