登录注册
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
我要投稿
1. 背景介绍
轻量化,顾名思义就是在保证零组件(或整机)的强度和结构安全的前提下,尽可能的降低质量。由于CAE的广泛使用,轻量化设计在汽车行业已取得了显著成效。组串型光伏逆变器将光伏组件产生的直流电直接转变为交流电汇总后升压、并网。由于其自身特点,在使用现场通常是挂墙安装,如图1。逆变器的质量大头是散热器和外壳(包括箱体和挂墙钣金件)。之前,组串型逆变器功率大多在20KW下,质量一般不超过20kg,单人尚可安装与维护。近期,随着技术进步,组串型逆变器功率等级和质量逐步提高,已出现质量70kg型号。安装、维护和包装运输都面临更大的挑战。散热器的减重研究在笔者之前的论文《基于ICEPAK热仿真的的光伏逆变器结构优化》和《利用响应面优化评估150kw逆变器散热方案》已有详细论述。针对挂墙支架,利用ANSYS WORKBENCH有限元分析,本文提出一种“分体式二次承载”结构,并制作了样机验证。
某型15kw压铸箱体光伏逆变器如图2和图3,质量20kg,”墙面钣金支架(标记B处,壁厚3mm)+逆变器钣金支架(标记A处,壁厚2mm)”质量为0.7kg。
挂墙前,逆变器钣金支架预先固定在逆变器背面。挂墙状态下,墙面钣金支架在上下2端与逆变器接触。根据力学原理,上下2个接触点距离越大,则上接触点承受的横向拉力和下接触点承受的横向压力越小,墙面钣金支架有可能采用更薄的钣金材料和更小尺寸。但距离越大墙面钣金支架轮廓尺寸越大,进而越重和成本更高。经有限元分析,中间部分(图4中标记B)的钣金材料对承载贡献很小,存在优化空间。
某型50kw钣金箱体光伏逆变器如图5,质量48kg,单体结构墙面支架(壁厚2mm)如图6,”墙面支架+逆变器上下支架”质量为3kg。理想的挂墙状态应为逆变器上支架和逆变器下支架在重力竖直方向同时接触墙面支架。但因为钣金件的制造公差和安装误差产生的间隙如图7,逆变器下支架往往并没有在重力竖直方向接触墙面支架的下部钣金。因此,墙面支架的下部钣金并没有承担逆变器的重量,只起到了限制逆变器底部前后摆动的作用。标准规定的4倍逆变器重量需要全部由墙面支架的上部钣金承受,因此墙面支架的上部钣金必须粗大厚实。上部钣金和下部钣金之间还需要1根连接钣金如图6,这进一步增加了重量和成本。
又如某型35kw钣金箱体光伏逆变器如图8,质量50kg,单体结构墙面支架(壁厚2mm)如图9,”墙面支架+逆变器上下支架”质量为5.31kg。同样由于间隙如图10,墙面支架的下部钣金并没有承担逆变器的重量,2个螺钉只起到了限制逆变器底部前后摆动的作用。
为减轻重量并充分利用钣金材料,拟将墙面钣金支架拆分为2件“分体式”结构。注意到IEC 62109-1(光伏电力系统用电力变流器的安全)的挂墙安装实验要求:“安装支架除了承受设备自重,还要再加上大小等于设备重量三倍的力。力的方向沿重心处垂直向下。试验力在5s至10s内从零逐渐增加到预定大小,然后维持1分钟。”载荷分2次施加,为使墙面支架的下部钣金充分发挥承载作用,墙面支架也可以设计成“二次承载”结构。第一步载荷为逆变器自重,第二步载荷为逆变器4倍重量。
某型48kg钣金箱体逆变器挂墙支架方案(详细模型仿真)
前述48kg钣金箱体逆变器详细3D模型如图11(电感罩和散热器罩隐藏),墙面支架为“分体式”,逆变器支架和墙面支架钣金厚度均为1.5mm。图12为“二次承载”实现方法示意图。二次承载用螺钉,事先安装在墙面下支架上但不拧紧,逆变器刚挂好时并不接触逆变器下支架;旋转二次承载用螺钉使其向上运动直到接触逆变器下支架,此时可确保墙面下支架与墙面上支架一起承受标准规定的4倍逆变器重量。
为简化计算,钣金箱体(硬件部分)、电感、散热器、风扇模块都设为刚体如图13。其余钣金件抽中面后采用壳单元SHELL281。钣金材料使用系统自带的非线性不锈钢。计算时考虑非线性。为体现标准规定的加载要求,施加标准地球重力载荷。3倍重量采用含2个载荷步的远程力施加,第一步大小为0,第二步3*48kgf。利用生死单元,二次承载用螺钉与逆变器下支架的摩擦接触(interface treatment需设为adjust to touch)在第二个载荷步生效,第一个载荷步时被杀死,如图14。几何建模时,螺钉端面和下支架之间需存在间隙。此间隙值需要试算,以保证第一个载荷步结束时螺钉与下支架没有干涉而且间隙足够小,第二个载荷步开始计算后,螺钉与下支架的接触单元数和接触面积可以很快达到稳定值。
需计算3种工况:(1)实验条件下挂墙安装承受4倍自身重量,(2)使用现场挂墙安装只承受自身重量,(3)平放地面时,承受自身重量。
承受4倍自重时,计算所得最大等效应力为235.36MPa如图15,最大变形为3.334mm如图16,逆变器上下支架和墙面上下支架质量仅为1.3kg如图17。
如图18查看墙面上支架的竖直方向支反力,第一载荷步结束时为444.82N,第二载荷步结束时为626.43N。如图19查看墙面下支架的竖直方向支反力,第一载荷步结束时为0N,第二载荷步结束时为1207.9N。可见第二载荷步增加的3倍逆变器质量,确实大部分被分配给了墙面下支架。
平放地面时工况,最大等效应力如图20为54.02MPa,最大变形如图21为0.36mm。挂墙只承担逆变器自重时工况,最大等效应力如图22为182.82MPa,最大变形如图23为0.998mm。
某型50kg钣金箱体逆变器挂墙支架方案(详细模型仿真)
前述50kg钣金箱体逆变器详细3D模型如图24(电感罩和箱体把手隐藏),墙面支架为“分体式”,逆变器支架和墙面支架钣金厚度均为1.5mm。二次承载的实现方法、载荷设置、钣金材料、计算时考虑非线性的设置、二次承载用螺钉和逆变器下支架的接触设置均同前述第2节。同样计算3种工况:(1)实验条件下挂墙安装承受4倍自身重量,(2)使用现场挂墙安装只承受自身重量,(3)平放地面时,承受自身重量。
承受4倍自重时,计算所得最大等效应力为236.23MPa如图25,最大变形为2.32mm如图26,逆变器上下支架和墙面上下支架质量仅为1.7kg如图27。
如图28查看墙面上支架的竖直方向支反力,第一载荷步结束时为442.25N,第二载荷步结束时为911.74N。如图29查看墙面下支架的竖直方向支反力,第一载荷步结束时为0N,第二载荷步结束时为976.91N。可见第二载荷步增加的3倍逆变器质量,确实大部分被分配给了墙面下支架。
特别声明:北极星转载其他网站内容,出于传递更多信息而非盈利之目的,同时并不代表赞成其观点或证实其描述,内容仅供参考。版权归原作者所有,若有侵权,请联系我们删除。
凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创,转载需获授权。
4月30日,国家能源集团海西光伏发电有限公司海西区域所属电站2024年逆变器更换采购招标中标候选人公布,第一中标候选人上能电气,第二中标候选人阳光电源。国家能源集团德令哈光伏发电有限公司具体负责德令哈一期20兆瓦光伏项目的开发和生产经营。电站2011年正式投产发电,至今已运营12年。场址位于青
4月24日,韩国大邱国际绿色能源大会暨博览会GreenEnergyExpo2024隆重开幕,吸引了来自世界各地的能源技术与解决方案提供者。上能电气作为全球领先的光储解决方案供应商,携新一代光储创新技术与解决方案亮相展会,为韩国能源结构的转型注入新动力。绿色屋顶:助力分布式场景新未来鉴于韩国政府对可再生
4月26日上午,宁波市2024创业创新风云榜颁奖盛典在宁波国际会议中心隆重举行,省委常委、市委书记彭佳学,市委副书记、市长汤飞帆,市政协主席陈龙等市四套班子领导出席并为获奖者颁奖。锦浪科技荣获“2023年度宁波市上市公司20强”、“2023年度宁波市工业企业亩均效益领跑者20强”等7项殊荣,品牌实力
4月25日,北极星在江苏南京举办了2024分布式光储创新峰会。会上,上能电气股份有限公司高级产品经理张博祥带来了《上能电气分布式逆变解决方案助力新时代新能源高质量发展》的主旨演讲。张博祥表示,分布式光伏行业的迅猛发展,吸引了众多新设备厂家和玩家的加入,使得整个市场异常活跃。但令人担忧的
4月24日,深能疏勒2000MW光储一体化项目二期500MW工程组串式逆变器采购候选人公布,第1中标候选人喀什兆恒清洁能源有限公司,第2中标候选人东方日立(成都)电控设备有限公司,第3中标候选人浙江日风电气股份有限公司。根据招标公告,本次招标为深圳能源疏勒县200万千瓦光储一体化项目二期50万千瓦工程组
科技向善,利成于益。2024年4月22日,由微软举办的第五届AIforEarth世界地球日活动圆满落幕,一场聚焦于AI与可再生能源融合发展的分享交流引人瞩目。固德威可持续发展研究院院长张可男博士受邀出席活动,以“AI驱动的供应链,可再生能源与数字化双转型”为主题进行分享交流。AI时代,人工智能正在改变
4月23日,中国电力建设闻喜县郭家庄镇100MW光伏发电项目逆变器采购项目成交结果公布,中标企业浙江日风电气股份有限公司。
第55个世界地球日的到来,再度提醒人类对地球环境恶化的关注,可再生能源的发展与当下全球努力实现“双碳”目标息息相关,成为重中之重。盛能杰身为逆变器行业的核心成员,致力于产品持续研发制造和迭代升级,加以技术支援和设计服务,追求逆变器发电的最大化。盛能杰拥有精耕行业多年的专业团队,及时
随着全球能源转型加速,光伏技术正成为清洁能源发展的重要推手之一。作为一家领先的光伏并网以及储能逆变器ODM服务商,盛能杰深耕亚洲,面向全球,不断拓宽战略赛道,全力驰骋于全球市场。在4月15日至19日举办的中国进出口商品交易会(简称“广交会”)和4月16日至18日举办的阿布扎比中东世界未来能源
一直以来,锦浪致力于清洁能源的科技创新让每一束阳光尽其所能与每一个生灵同感共鸣锦浪全新一代大功率地面光伏逆变器G6-GU320K-EHV高功率下,亦见强大为保护地球家园贡献力量
近日,三峡集团正式公布了2024年光伏逆变器框架集中采购(第一批次)的结果。此次集采分为两个标段,分别是196-300kW组串式逆变器和300kW及以上组串式逆变器,拟采购容量分别为400MW和7.6GW。据悉,本次集采的二标段将由中标候选人前三名共同瓜分,分配比例设定为5:3:2。按照这一分配方案,特变电工新
4月26日,2024年韩国国际绿色能源展(GreenEnergyExpo)于大邱展览会议中心圆满闭幕。该展会是韩国最大的光伏行业展览会,也是亚洲最专业、最具规模和最有影响力的新能源展会之一。安泰新能源携全场景光伏支架整体解决方案亮相J-220展位,吸引了大批客户驻足询问。「泰阳顶」BIPV吸睛无数引领绿色科技
4月28日,龙源电力集团股份有限公司光伏支架(第一批)长协采购招标中标结果公布,标段1中标人金海新源电气江苏有限公司,中标价格18600.134400万元;标段2中标人江苏国强兴晟能源科技股份有限公司,中标价格12503.722180万元。招标公告线上,龙源电力集团股份有限公司所属陆上光伏发电项目所需的支架
2024年5月20-21号,菲律宾马尼拉SMX会展中心将举办盛大的马尼拉太阳能光伏展览会。作为菲律宾最具影响力的能源展会之一,展会邀请了众多能源企业、供应商、业内人士,为展会增添了多姿多彩的创新理念与能源技术。迈贝特诚挚邀请您在开展当天莅临1馆Q10展位,与我们交流光伏技术,洽谈合作事宜,见证行
在靠近我国边境的云南永德县小勐统镇,深圳安泰科能源以新一代ATEC擎天晴索网柔性支架,在悬崖之巅支撑起了一片光伏“森林”。1、在极境之地直面天险仰望群山,始于脚下。项目以“临崖而建,依山就势”的理念设计,攻克了地形复杂、坡度陡、山路崎岖等难题,最大程度契合原始地形,在超60°的绝壁上,
4月23日,龙源电力集团股份有限公司光伏支架(第一批)长协采购招标中标候选人公布,标段1中标候选人第一名金海新源电气江苏有限公司,投标报价18600.134400万元,中标候选人第二名湖北固耀新能源科技有限公司,投标报价18850.072800万元;标段2中标候选人第一名江苏国强兴晟能源科技股份有限公司,投
4月16日至18日,世界未来能源峰会在阿联酋阿布扎比国际展览中心成功举办。作为中东非地区最具影响力的国际能源峰会,世界未来能源峰会联通亚洲与欧洲,为中东地区可再生能源发展提供了重要的交流平台,对于推动当地能源转型起到了重要作用。作为在世界能源峰会的首次亮相,安泰新能源展出了其智能跟踪
4月18日,内蒙古华电腾格里100万千瓦光伏项目固定式光伏支架采购中标候选人公布,固定式光伏支架采购1标段中标候选人第1名江苏火蓝电气有限公司,投标报价10606.450000万元,中标候选人第2名深圳市安泰科清洁能源股份有限公司,投标报价11063.910800万元;固定式光伏支架采购Ⅱ标段中标候选人第1名华电
2023年4月24日-26日,第21届韩国国际绿色能源展览会(GreenEnergyExpo)将于大邱展览会议中心(EXCO)拉开帷幕。届时,安泰新能源将携最新的地面支架、屋顶支架及BIPV产品亮相展台J-220,展示领先的可再生能源技术。作为世界十大、亚洲三大清洁能源展会之一,韩国国际绿色能源展览会由韩国太阳能协会、韩
北极星太阳能光伏网获悉,4月15日,浙江省丽水市经济技术开发区官网发布关于《年产0.5GW光伏建筑一体化(BIPV)光伏组件、支架及变压器项目》的公示,根据公示,瑞晶新能源(丽水)有限公司将在丽水南城七百秧F-16-2工业地块建设年产0.5GW光伏建筑一体化(BIPV)光伏组件、支架及变压器项目,该项目总用
4月15日,中瓴星能2024年度第一批800MW光伏支架集中采购项目中标候选人公布,中标候选人第1名江苏恒康电力科技有限公司、中标候选人第2名南昌南飞防火设备制造有限公司、中标候选人第3名福建安泰新能源科技有限公司、中标候选人第4名金海新源电气江苏有限公司、中标候选人第5名镇江艾扬新能源科技有限
2024年中东世界未来能源峰会(TheWorldFutureEnergySummit2024)将于4月16日至18日在阿布扎比ADNEC场馆举行。WFES峰会专注于未来能源、清洁技术和可持续发展领域,是中东地区规模最大的新能源峰会。本次将有超过350家行业龙头企业参与峰会,共同探讨碳中和目标的实现路径,制定可持续发展的未来蓝图。
人间四月芳菲尽,山寺桃花始盛开。在诗人的笔下,人间四月天,代表万物峥嵘,红了樱桃、绿了芭蕉,最是人间好时节。但是,随着全球气候变暖问题的加剧,夏天似乎来得一年比一年更早。就在刚刚过去的3月,“倒春寒”已经消失不见,就连在北京这样的中国北方城市生活的人们,也遭遇了“脱下羽绒服直接换
从润世华新能源微平台获悉,4月8日,润世华发展集团与武汉理工大学童金辉教授团队,合作开发钙钛矿太阳能电池及组件项目的签约仪式,在龙岗创投大厦隆重举行。润世华发展集团董事长张锦辉、润世华新能源控股集团副总经理马建勇、侯青春、张晓燕、裴国英、润世华智慧能源斯能总经理周宏宇,润世华软件和
对于光伏行业链条上的每一家企业来说,降本增效是产品创新与升级的主基调之一。大家都在思考,如何在自己所处的环节,在降本增效的问题上取得突破。不久前,中国光伏行业协会在北京组织召开了“2024光伏发电项目技术经济性论坛”,百佳年代受邀出席,并展示了最新的应用于光伏0BB无主栅技术的高可靠性
在盐城百佳年代薄膜科技有限公司,自动化生产线全速运转,工人们在各自的岗位上井然有序地开展工作。今年一季度,公司圆满实现“开门红”,目前,公司订单饱满,车间实行“机器不停连续生产”,确保按时完成客户订单任务。百佳年代是一家专业从事功能薄膜材料研发、生产、销售和服务的高新技术企业。经
当地时间3月12-13日,PVCellTechEurope2024于德国盛大举办,正泰新能受邀出席,欧洲产品技术经理邓轶博士发表演讲,分享正泰新能在n型电池研究方面的最新进展,深度剖析ASTRON系列新品的核心优势。作为光伏技术制造领域的年度盛会,PVCellTech大会始终对太阳能电池大规模生产、行业领先的技术路线、光
日前,全球电池技术高端论坛PVCellTechEurope2024在德国法兰克福隆重召开。东方日升全球光伏研究院院长杨伯川博士受邀出席会议,与来自全产业链各环节嘉宾共襄盛会,聚焦n型领先技术和规模化量产展开深入探讨。杨伯川博士发表了《HJT-Towardsthe100GWIndustrialization(全面奔向100GW量产的异质结)》
在光伏领域中,N型技术的快速崛起成为当前瞩目的焦点,随着N型光伏技术的不断优化,我们正迎来一个低碳排、高效能的时代。由于传统的P型光伏技术因在效率和制程上的限制而逐渐被淘汰,推动了业界转向更先进的技术,拥有更高效率的N型产品渗透率正急速提升中。其中,TOPCon技术的优势在于其能够更有效地
近日,塔塔化学公司宣布与莫纳什大学-印度理工学院孟买分校(IITB)的联合研究学院达成合作,开展钙钛矿/清洁能源领域的开创性研究,旨在推进可持续能源转型解决方案并促进清洁能源技术创新。根据该协议,塔塔化学公司将支持由该联合研究学院领导的下一代技术研究,重点关注钙钛矿材料在清洁能源领域的变
2月20日,广东省发展和改革委员会广东省科学技术厅广东省工业和信息化厅发布关于印发《广东省培育发展未来绿色低碳产业集群行动计划》的通知。文件提出,抢抓技术迭代换挡新机遇,加快新一代高效光伏技术创新和装备制造创新,促进光伏产业升级。重点推进背接触电池(XBC)、隧穿氧化层钝化接触电池(TO
一直以来,组件业务被“系统集成”身份压得喘不过气,材料成本占比高/毛利率较低、流动资金大、设备支出低/技术观感不强,是组件业务抬不起头的三座大山。但是,没有千篇一律、一成不变的产业分析框架,光伏行业有其特殊性,组件环节尤为如此。实际上,光伏行业真正的“系统集成”应该是光伏电站开发的
北极星太阳能光伏网获悉,2月18日,广东省科技厅印发《广东省培育未来材料产业集群行动计划》。《计划》提出,面向清洁能源发电、新能源汽车、大规模储能、智能电网等领域重大需求,重点发展风电、光伏、核电、新型动力和储能电池、氢能等新能源领域未来材料前瞻技术和应用关键技术。采用先进数字孪生
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
姓名: | |
性别: | |
出生日期: | |
邮箱: | |
所在地区: | |
行业类别: | |
工作经验: | |
学历: | |
公司名称: | |
任职岗位: |
我们将会第一时间为您推送相关内容!