一種雙變壓器串聯(lián)諧振式微型光伏逆變器，涉及一種太陽能并網(wǎng)逆變器，基于獨(dú)立的太陽能電池組件，將單個光伏組件的輸出優(yōu)化在最大功率點(diǎn)，實現(xiàn)最大效率的光伏并網(wǎng)發(fā)電。解決傳統(tǒng)的基于光伏組件串、并聯(lián)的光伏發(fā)電系統(tǒng)在日照不均或電池組件特性不均等情況下，由于單個組件的輸出功率下降導(dǎo)致整個串組的輸出功率大幅降低的問題。該微型光伏逆變器包括：太陽能電池接口(1)、直流側(cè)電壓電流檢測(2)、雙變壓器推挽電路(3)、PWM生成電路(4)、單片機(jī)(5)、全橋逆變電路(6)、數(shù)字信號處理器(9)、驅(qū)動電路(8)、濾波及交流側(cè)電壓電流檢測電路(7)。單片機(jī)(5)用于實現(xiàn)最大功率點(diǎn)跟蹤控制，數(shù)字信號處理器(9)用于實現(xiàn)與電網(wǎng)的同頻同相跟蹤。（*該技術(shù)在2022年保護(hù)過期，可自由使用*）
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本技術(shù)涉及電力電子逆變技術(shù)、太陽能并網(wǎng)發(fā)電技術(shù)，是一種基于獨(dú)立光伏組件的并網(wǎng)逆變器，屬于光伏并網(wǎng)發(fā)電
技術(shù)介紹
傳統(tǒng)的基于光伏組件串、并聯(lián)的光伏發(fā)電系統(tǒng)，在大型光伏發(fā)電站得到廣泛的應(yīng)用，但在建筑光伏一體化系統(tǒng)中，由于使用面積的限制，傳統(tǒng)的光伏發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)缺乏系統(tǒng)的靈活性和擴(kuò)充性，且如果有因日照不均以及特性不均等導(dǎo)致的輸出功率下降的模塊，整體的輸出功率就會大幅降低，若任一組件損壞，也會影響整個系統(tǒng)的正常工作，甚至癱瘓。另外，這種有較高直流電源的系統(tǒng)還存在安全性和絕緣性的問題。針對傳統(tǒng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的問題，研究發(fā)現(xiàn)對每個太陽能電池模塊配備一種微型光伏逆變器，可以將每個光伏組件 的輸出優(yōu)化在最大功率點(diǎn)，提高系統(tǒng)整體輸出功率。整個組件陣列也由220V交流線連接，無直流傳輸線，增加了系統(tǒng)的安全性。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本技術(shù)的主要目的在于提供一種安裝簡便、轉(zhuǎn)換效率高的小功率微型光伏逆變器。本技術(shù)所述的雙變壓器串聯(lián)諧振式微型光伏逆變器，包括太陽能電池接口(I)、直流側(cè)電壓電流檢測電路(2)、雙變壓器推挽電路(3)、PWM生成電路(4)、單片機(jī)(5)、全橋逆變電路￠)、數(shù)字信號處理器(9)、驅(qū)動電路(8)、濾波及交流側(cè)電流電壓檢測電路(7)。本技術(shù)解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是雙變壓器串聯(lián)諧振式微型光伏逆變器采用兩個變壓器次級串聯(lián)，以實現(xiàn)串聯(lián)諧振軟開關(guān)技術(shù)。通過雙光耦檢測太陽能電池板側(cè)直流電壓，電阻檢測法檢測電流，運(yùn)用正弦波脈寬調(diào)制逆變技術(shù)實現(xiàn)逆變，通過霍爾傳感器檢測電網(wǎng)側(cè)電流電壓，實現(xiàn)太陽能并網(wǎng)發(fā)電，構(gòu)成雙變壓器串聯(lián)諧振式微型光伏逆變器。雙變壓器串聯(lián)諧振升壓電路包括4個MOSFET開關(guān)管(15、16、17、18)、兩個變壓器(19、20)、輸出整流器(21、22、23、24)、串聯(lián)諧振電路(25、26)構(gòu)成，兩個變壓器的次級線圈串接在一起，四個開關(guān)管在高頻開關(guān)信號下工作，兩個為一組交替導(dǎo)通。在相同輸入輸出比條件下，較單個變壓器的推挽電路變壓器的匝數(shù)比減小一半，較好解決了初次級耦合問題，減少了損耗，有效提高了效率。太陽能電池組件通過太陽能電池接口(I)接入微型光伏逆變器，單片機(jī)(5)通過AD采集雙光耦檢測電路(12)檢測太陽能電池組件輸出電壓及分壓電阻(10、11)電流檢測單元(13)檢測太陽能輸出電流，應(yīng)用太陽能最大功率點(diǎn)跟蹤算法控制PWM生成電路⑷輸出PWM信號控制雙變壓器推挽電路(3)中MOSFET開關(guān)管(15、16、17,18)導(dǎo)通與關(guān)斷，輸出電壓經(jīng)過整流、濾波后送入后級全橋逆變電路出)。數(shù)字信號處理器(9)檢測并網(wǎng)端電壓檢測電路(36)及電流檢測電路(35)的電壓，應(yīng)用正弦波脈寬調(diào)制技術(shù)輸出SPWM調(diào)制波，并通過驅(qū)動電路(8)控制MOSFET (28、29、30、31)開通與關(guān)斷，輸出波形經(jīng)過濾波電感(33)和濾波電容(34)進(jìn)行高頻濾波，得到與電網(wǎng)電壓同頻同相的正弦波，從而實現(xiàn)太陽能并網(wǎng)發(fā)電。本技術(shù)的有益效果是于基于獨(dú)立太陽能電池組件實現(xiàn)最大功率點(diǎn)跟蹤，解決了傳統(tǒng)太陽能電池組件串并聯(lián)中因單個組件功率下降造成的整體輸出功率的下降；采用雙變壓器串聯(lián)推挽的升壓結(jié)構(gòu)，減少單個變壓器匝數(shù)比，較好解決了初次級耦合問題，減少了損耗，有效提高了效率，使得微型光伏逆變器轉(zhuǎn)換效率提高。以下結(jié)合附圖對本技術(shù)進(jìn)一步說明圖I為微型光伏逆變器組成圖。圖2為微型光伏逆變器技術(shù)方案原理圖。附圖I :太陽能電池接口(I)、直流側(cè)電壓電流檢測電路(2)、雙變壓器推挽電路(3)、PWM生成電路(4)、單片機(jī)(5)、全橋逆變電路￠)、濾波及交流側(cè)電流電壓檢測電路·(7)、驅(qū)動電路(8)、數(shù)字信號處理器(9)。附圖2 :太陽能電池組件輸出電流電壓檢測電路(14)包含雙光耦檢測電路(12)、分壓電阻(10、11)、電流檢測單元(13)，雙變壓器串聯(lián)推挽升壓電路(27)包含MOSFET開關(guān)管(15、16、17、18)、變壓器(19、20)、輸出整流器(21、22、23、24)、串聯(lián)諧振電路(25,26),全橋式逆變電路(32)包含MOSFET (28、29、30、31)，輸出濾波及其交流側(cè)電流電壓檢測電路(37)包含濾波電感(33)、濾波電容(34)、并網(wǎng)端電壓檢測電路(36)、電流互感器檢測單元(35)，單片機(jī)(5)，PWM生成電路(4)，驅(qū)動電路⑶，數(shù)字信號處理器(9)。具體實施方式在附圖2中，太陽能電池正負(fù)極分別通過接線端子連接到太陽能輸出電流電壓檢測電路(14)，功率電路部分連接到雙變壓器串聯(lián)推挽升壓電路(27)，太陽能輸出電流電壓經(jīng)過雙光耦檢測電路(12)及電流采用電路(10、11、13)連接到單片機(jī)(5)，單片機(jī)(5)通過控制PWM生成電路(4)生成PWM控制MOSFET開關(guān)管(15、16、17、18)的柵極實現(xiàn)升壓。逆變?yōu)V波后輸出電流通過電流互感器(35)檢測，輸出電壓通過并網(wǎng)端電壓檢測電路(36)連接到數(shù)字信號處理器(9)，數(shù)字信號處理器(9)輸出正弦波脈寬調(diào)制波形SPWM通過驅(qū)動電路(8)控制全橋式逆變電路(32)中MOSFET(28、29、30、31)的柵極實現(xiàn)交流輸出，通過濾波電路中電感(33)、電容(34)輸出工頻交流實現(xiàn)并網(wǎng)發(fā)電。本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種雙變壓器串聯(lián)諧振式微型光伏逆變器，包括太陽能電池接口(1)、直流側(cè)電壓電流檢測電路(2)、雙變壓器推挽電路(3)、PWM生成電路(4)、單片機(jī)(5)、全橋逆變電路(6)、數(shù)字信號處理器(9)、驅(qū)動電路(8)、濾波及交流側(cè)電流電壓檢測電路(7)，其特征是串聯(lián)諧振升壓電路包括4個MOSFET開關(guān)管(15、16、17、18)、兩個變壓器(19、20)、輸出整流器(21、22、23、24)、串聯(lián)諧振電路(25、26)，兩個變壓器的次級線圈串接在一起，四個開關(guān)管在高頻開關(guān)信號下工作，兩個為一組交替導(dǎo)通。
【技術(shù)特征摘要】
1.一種雙變壓器串聯(lián)諧振式微型光伏逆變器，包括太陽能電池接口(I)、直流側(cè)電壓電流檢測電路(2)、雙變壓器推挽電路(3)、PWM生成電路(4)、單片機(jī)(5)、全橋逆變電路(6)、數(shù)字信號處理器(9)、驅(qū)動電路(8)、濾波及交流側(cè)電流電壓檢測電路(7)，...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：王善亮，
申請(專利權(quán))人：德信泰和北京科技股份有限公司，
類型：實用新型
國別省市：
還沒有人留言評論。發(fā)表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。