Η αμερικανική εταιρεία Infinrel έχει αναπτύξει μια νέα λύση λογισμικού που προβλέπει ενεργά την αστοχία εξαρτημάτων σε μετατροπείς που χρησιμοποιούνται σε φωτοβολταϊκά εργοστάσια μεγάλης κλίμακας.
«Το σύστημα Energy Kardio Graph (EKG) λειτουργεί όπως ένα ιατρικό EKG, αλλά 10.000 φορές πιο γρήγορα», δήλωσε στο περιοδικό pv ο ιδρυτής και CEO της εταιρείας, Bert Wank. «Μετρά μικρές ηλεκτρικές διαταραχές στην είσοδο και την έξοδο του μετατροπέα σε κλίμακα MHz, εκατομμύρια φορές το δευτερόλεπτο, και παρέχει εικόνα για την πραγματική λειτουργία του μετατροπέα σε κάθε κύκλο εναλλαγής».
Η νέα λύση μπορεί να εμφανίσει ενδείξεις για εξαρτήματα που υποβαθμίζονται, όπως κορεσμένα επαγωγικά πηνία ή πυκνωτές που χάνουν την ικανότητά τους να αποθηκεύουν ενέργεια, ή υψηλές συχνότητες που μπορούν να βλάψουν τους μετασχηματιστές ανύψωσης.
«Η εξέταση αυτών των μεταφορικών "καρδιακών ρυθμών" του μετατροπέα επιτρέπει στο ιδιόκτητο λογισμικό της infiniRel να δημιουργήσει αιτιότητα μεταξύ του σχήματος του ηλεκτρικού σήματος, της αιτίας και του αποτελέσματος», πρόσθεσε ο Marco Marazzi, αντιπρόεδρος Μηχανικής Λογισμικού της infiniRel. «Ουσιαστικά, χρησιμοποιώντας μια διαδικασία Ανάλυσης Επίδρασης και Μεθόδου Αστοχίας, το EKG μας θα εξάγει χαρακτηριστικά από τα κυματάκια που σχετίζονται με την υποβάθμιση των εξαρτημάτων και τον κίνδυνο τελικής αστοχίας».
Το λογισμικό χρησιμοποιεί αλγόριθμους μηχανικής μάθησης για να επεξεργάζεται δεδομένα σε χαρακτηριστικά που σχετίζονται με κάθε λειτουργική ομάδα εξαρτημάτων μέσα στον μετατροπέα, μειώνοντας την ποσότητα των δεδομένων υψηλής αιτιότητας από MB/δευτερόλεπτο σε kB/δευτερόλεπτο. «Το σύστημα EKG είναι ανεξάρτητο από οποιαδήποτε πηγή δεδομένων, καθώς δημιουργεί μόνο του δεδομένα υψηλής ανάλυσης», είπε ο Wank. «Συγχρονίζεται με τον ρυθμό που τα ημιαγωγά βιώνουν αλλαγές τόσο σε τάσεις όσο και σε ρεύματα, σε επίπεδο μικροδευτερολέπτου και όχι αναφοράς κάθε δευτερόλεπτο, αλλά ένα εκατομμύριο φορές το δευτερόλεπτο».
Η εταιρεία εξήγησε ότι ένας μετατροπέας μεγάλης κλίμακας που τροφοδοτείται από έναν διακόπτη διπολικού τρανζίστορ με μονωμένη πύλη (IGBT) εναλλάσσεται μεταξύ 1 kHz και 3 kHz, το οποίο απαιτεί το πραγματικό κύκλωμα της πύλης να περιέχει σήματα μέχρι 1 MHz προκειμένου να βελτιστοποιηθεί ο σχεδιασμός για απόδοση. Πιο πρόσφατοι μετατροπείς που χρησιμοποιούν σωρούς ισχύος από αρσενίδιο γαλλίου (GaN) ή καρβίδιο πυριτίου (SiC), εναλλάσσονται στα 20 kHz με 30 kHz, μια τάξη μεγέθους ταχύτερη από τη θεμελιώδη συχνότητα εναλλαγής τους, η οποία είναι ο "καρδιακός παλμός" του συστήματος μετατροπής ενέργειας.
