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CN201550026U - 太阳能专用光伏控制逆变器 - Google Patents

太阳能专用光伏控制逆变器 Download PDF

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CN201550026U
CN201550026U CN2009202311673U CN200920231167U CN201550026U CN 201550026 U CN201550026 U CN 201550026U CN 2009202311673 U CN2009202311673 U CN 2009202311673U CN 200920231167 U CN200920231167 U CN 200920231167U CN 201550026 U CN201550026 U CN 201550026U
Authority
CN
China
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battery
voltage
photovoltaic
control
control unit
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Application number
CN2009202311673U
Other languages
English (en)
Inventor
鞠文耀
裴乐
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CETC 14 Research Institute
Original Assignee
CETC 14 Research Institute
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    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/56—Power conversion systems, e.g. maximum power point trackers

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Abstract

本实用新型涉及一种太阳能专用光伏控制逆变器，其充电控制单元控制两组光伏电池组件接入；蓄电池储能单元提供了光伏电池能量存储部件；微处理器控制单元检测蓄电池模块电压，按照蓄电池所剩余电量的多少控制第一MOSFET、第二MOSFET实现对蓄电池的不同充电方式，同时检测蓄电池温度，对关断点进行补偿，同时该单元完成了对蓄电池电压，低压母线电流，负载电压、高压母线电压的检测，微处理器单元实时判断其是否正常，在系统故障时即使提供保护信号与指示，关断功率电路；功率变换及其控制单元采用高频逆变升压后整流与公频逆变两级结构，使用专用PWM集成控制芯片对其进行开关控制；辅助电源模块实现输入输出的完全隔离，对控制芯片供电。

Description

太阳能专用光伏控制逆变器
技术领域
本实用新型涉及一种逆变器，尤其涉及一种太阳能专用光伏控制逆变器，属于新能源利用领域。
背景技术
在能源危机不断突显的今天，对新能源的利用已经引起世界各国的广泛关注，太阳能以其绿色无污染、可再生，且地域适应性强的特点成为众多新能源中较为理想的一种。
太阳能要转化为日常使用的电能的系统一般称为光伏发电系统，一般包括光伏电池板，充电器、蓄电池、逆变器。其中充电器、蓄电池、逆变器等统称为平衡部件。充电器与逆变器肩负着将光伏组件电能转化为日常使用的稳定220V/50Hz的交流电，是平衡部件中最为重要的部分。
一般情况下充电器与逆变器独立成系统使用时将其传接，随可自由匹配功率等级，但接线烦琐。使用器件多，成本高，可靠性差且线路损耗大，系统效率底。
实用新型内容
1、所要解决的技术问题：
针对以上不足本实用新型提供了一种集成化光伏充电器与逆变器，提高光伏充电控制逆变器的整机效率，增加太阳能利用装置的便携化与使用简易性的一种太阳能专用光伏控制逆变器。
2、技术方案：
本实用新型包括充电控制单元、蓄电池储能单元、功率变换及其控制单元、微处理器控制单元、辅助电源模块；
充电控制单元控制两组光伏电池组件接入；
蓄电池储能单元提供了光伏电池能量存储部件；
微处理器控制单元检测蓄电池模块电压，按照蓄电池所剩余电量的多少控制第一MOSFET、第二MOSFET实现对蓄电池的不同充电方式，
功率变换及其控制单元采用高频逆变升压后整流与公频逆变两级结构，使用专用PWM集成控制芯片对其进行开关控制；前级主电路采用推挽变换电路完成升压变换，其稳压检测升压整流后的高压母线电压作为反馈，控制开关管使其开关状态确保高压母线电压稳定，高频变压器保证了输入输出的隔离；后记对输出交流信号采样并反馈给控制芯片，计算脉冲宽度控制开关期间使其输出电压稳定；
辅助电源模块实现输入输出的完全隔离，对控制芯片供电。
所述的充电控制单元控制两组光伏电池组件接入，如有需求可将其并入路数随意增加，只需增加相应的功率电路与控制信号即可。
所述的辅助电源模块采用集成控制芯片UC3842。
3、有益效果：
本实用新型光伏控制逆变器集充电器与逆变器功能与一体，完成了太阳能到户用电能的转化。使用只许接入电池组件与蓄电池，方便可靠。该光伏控制逆变器完成了对太阳能利用装置的集成化，整机效率高，可靠性强。本实用新型采用微处理控制器与专用集成控制芯片进行充电控制与逆变控制，提升系统控制精度，使得整机性能指标大幅度提升；工业级高速微处理芯片提供系统保护控制，提升系统的可靠性；两级逆变稳压结构提升系统的耐冲击能力、与输出电压精度；高频隔离设计提升系统的安全性
附图说明
图1为本实用新型的电路图。
具体实施方式
下面将结合附图及具体实施方式对本实用新型做进一步描述。
如图1所示，太阳能专用光伏控制逆变器包括充电控制单元、蓄电池储能单元、功率变换及其控制单元、微处理器控制单元、辅助电源模块。
充电控制单元控制两组光伏电池组件接入，如有需求可将其并入路数随意增加，只需增加相应的功率电路与控制信号即可。
蓄电池储能单元提供了光伏电池能量存储部件。
微处理器控制单元检测蓄电池模块电压，按照蓄电池所剩余电量的多少控制第一MOSFET、第二MOSFET实现对蓄电池的不同充电方式，当蓄电池电压过底时，采用双路组件同时充电策略，使蓄电池电量迅速回升，随电压升高关断第二MOSFET充电回路，电压继续升高则使得第一MOSFET工作与脉冲充电方式，对蓄电池电压浮充充电，当蓄电池充满时关闭充电回路，所有阶段切换点均设置了滞环回差，解决其控制抖动问题，同时检测蓄电池温度，对关断点进行补偿，保证了蓄电池寿命。同时该单元完成了对蓄电池电压，低压母线电流，负载电压、高压母线电压的检测，微处理器单元实时判断其是否正常，在系统故障时即使提供保护信号与指示。关断功率电路，使系统工作安全可靠。
功率变换及其控制单元采用高频逆变升压后整流与公频逆变两级结构，使用专用PWM集成控制芯片对其进行开关控制。前级主电路采用推挽变换电路完成升压变换。其稳压检测升压整流后的高压母线电压作为反馈，控制开关管使其开关状态确保高压母线电压稳定。高频变压器保证了输入输出的隔离，使得系统安全性有所保证。后记对输出交流信号采样并反馈给控制芯片，计算脉冲宽度控制开关期间使其输出电压稳定。该结构逆变拓扑增加了系统的抗负载冲击能力。
此外要实现输入输出的完全隔离，辅助电源模块是必不可少的部分。本系统采用集成控制芯片UC3842设计实现了辅助电源，对控制芯片供电。
虽然本实用新型已以较佳实施例公开如上，但它们并不是用来限定本实用新型，任何熟习此技艺者，在不脱离本实用新型之精神和范围内，自当可作各种变化或润饰，因此本实用新型的保护范围应当以本申请的权利要求保护范围所界定的为准。

Claims (3)

1.一种太阳能专用光伏控制逆变器，其特征在于：包括充电控制单元、蓄电池储能单元、功率变换及其控制单元、微处理器控制单元、辅助电源模块；
充电控制单元控制两组光伏电池组件接入；
蓄电池储能单元提供了光伏电池能量存储部件；
微处理器控制单元检测蓄电池模块电压，按照蓄电池所剩余电量的多少控制第一MOSFET、第二MOSFET实现对蓄电池的不同充电方式；
功率变换及其控制单元采用高频逆变升压后整流与公频逆变两级结构，使用专用PWM集成控制芯片对其进行开关控制；前级主电路采用推挽变换电路完成升压变换，其稳压检测升压整流后的高压母线电压作为反馈，控制开关管使其开关状态确保高压母线电压稳定，高频变压器保证了输入输出的隔离；后记对输出交流信号采样并反馈给控制芯片，计算脉冲宽度控制开关期间使其输出电压稳定；
辅助电源模块实现输入输出的完全隔离，对控制芯片供电。
2.根据权利要求1所述的太阳能专用光伏控制逆变器，其特征在于：所述的充电控制单元控制两组光伏电池组件接入，如有需求可将其并入路数随意增加，只需增加相应的功率电路与控制信号即可。
3.根据权利要求1所述的太阳能专用光伏控制逆变器，其特征在于：所述的辅助电源模块采用集成控制芯片UC3842。
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