一種逆變器的製造方法
2024-03-07 19:25:15 1
一種逆變器的製造方法
【專利摘要】一種逆變器，屬於電力電子【技術領域】。包括並聯的兩個或兩個以上帶輔助觸點的直流斷路器、由一直流濾波器和一母線電容構成的濾波解耦模塊、信號處理模塊、功率控制模塊以及逆變模塊，所述的並聯的直流斷路器的公共輸入端與逆變器的輸入端連接，並聯的直流斷路器的公共輸出端與濾波解耦模塊的輸入端連接，直流斷路器的輔助觸點與對應的信號處理模塊的輸入端連接，信號處理模塊的輸出端連接所述的功率控制模塊的輸入端，功率控制模塊的輸出端連接所述的逆變模塊的控制端，逆變模塊的輸入端連接濾波解耦模塊的輸出端，逆變模塊的輸出端與逆變器的輸出端連接。優點：能對直流斷路器的合分狀態進行檢測並監控，保證逆變器正常運行。
【專利說明】一種逆變器
【技術領域】
[0001]本實用新型屬於電力電子【技術領域】，具體涉及一種逆變器。
【背景技術】
[0002]隨著石油、煤炭等資源的不斷減少，在全球氣候變暖的嚴峻形勢下，綠色環保且蘊藏量極其豐富的太陽能、風能等可再生自然能源越來越受到人們的青睞，利用了太陽能的光伏產業正在蓬勃興起。光伏逆變器的主要作用是將光伏組件輸出的直流電通過M0SFET、IGBT等電力電子元件轉化為可用的交流電。出於安全和維護方便的考慮，光伏電池板在輸入側一般都設有直流斷路器。大功率光伏併網逆變器通常採用共母線結構並且最大直流輸入電流超過1000A，然而在目前市場與該電流規格相對應的直流斷路器還比較少見或價格很高，業內人士一般選擇兩個市場上比較通用的直流斷路器進行替換。該方案雖然能降低成本，但同時也產生如下問題:直流斷路器合閘並非完全可靠，由於人為原因或電氣結構原因造成其中一個直流斷路器沒有合閘或沒有可靠合閘的情況時有發生，若逆變器未檢測出兩斷路器當前的工作狀態，依然按照光伏電池板最大功率點輸出功率，而此時由於有一直流斷路器沒有可靠合閘，另一可靠合閘的斷路器必然承受所有的直流輸入電流，當輸入電流超過其額定電流時，斷路器自動跳閘，逆變器無法繼續輸出功率。
[0003]鑑於上述已有技術，有必要加以改進，為此，本 申請人:作了有益的設計，下面將要介紹的技術方案便是在這種背景下產生的。
【發明內容】
[0004]本實用新型的目的在於提供一種逆變器，能對直流斷路器合分狀態進行檢測並監控，保證逆變器正常運行。
[0005]本實用新型的目的是這樣來達到的，一種逆變器，其特徵在於，包括並聯的兩個或兩個以上帶輔助觸點的直流斷路器、由一直流濾波器(EMC濾波器)和一母線電容構成的濾波解耦模塊、信號處理模塊、功率控制模塊以及逆變模塊，所述並聯的直流斷路器的公共輸入端與逆變器的輸入端連接，並聯的直流斷路器的公共輸出端與濾波解耦模塊的輸入端連接，直流斷路器的輔助觸點與對應的信號處理模塊的輸入端連接，信號處理模塊的輸出端連接所述的功率控制模塊的輸入端，功率控制模塊的輸出端連接所述的逆變模塊的控制端，逆變模塊的輸入端連接濾波解耦模塊的輸出端，逆變模塊的輸出端與逆變器的輸出端連接。
[0006]在本實用新型的一個具體的實施例中，所述的直流斷路器的輔助觸點為常開觸點或常閉觸點。
[0007]在本實用新型的另一個具體的實施例中，所述的直流斷路器的輔助觸點為常開觸點，各輔助觸點串聯後與信號處理模塊連接。
[0008]在本實用新型的又一個具體的實施例中，所述的直流斷路器的輔助觸點為常閉觸點，各輔助觸點並聯後與信號處理模塊連接。[0009]在本實用新型的再一個具體的實施例中，所述的直流斷路器的輔助觸點為常開觸點或常閉觸點，各輔助觸點分別連接一信號處理模塊。
[0010]本實用新型由於採用了上述結構，與現有技術相比，具有的有益效果是:能對兩個或兩個以上直流斷路器的合分狀態進行檢測並監控，從而保證逆變器正常運行。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011]圖1為本實用新型的電路結構示意圖。
[0012]圖2為本實用新型的工作流程圖。
[0013]圖3為本實用新型一實施例的直流斷路器輔助觸點的電連接示意圖。
[0014]圖4為本實用新型另一實施例的直流斷路器輔助觸點的電連接示意圖。
[0015]圖5為為本實用新型又一實施例的直流斷路器輔助觸點的電連接示意圖。
【具體實施方式】
[0016]為了使公眾能充分了解本實用新型的技術實質和有益效果， 申請人:將在下面結合附圖對本實用新型的【具體實施方式】詳細描述，但 申請人:對實施例的描述不是對技術方案的限制，任何依據本實用新型構思作形式而非實質的變化都應當視為本實用新型的保護範圍。
[0017]請參閱圖1，一種逆變器，包括並聯的兩個或兩個以上帶輔助觸點的直流斷路器、由一直流濾波器和一母線電容構成的濾波解耦模塊、信號處理模塊、功率控制模塊以及逆變模塊，此處，僅示意了兩個直流斷路器，直流斷路器的輔助觸點可以是常開觸點或常閉觸點。將直流斷路器合閘，其輔助觸點根據斷路器的狀態輸出輔助信號，在輔助觸點為常開觸點的情況下，若斷路器可靠合閘，則輔助觸點變為閉合狀態，若斷路器沒有合閘成功或沒有可靠合閘，則輔助觸點保持斷開；在輔助觸點為常閉觸點的情況下，若斷路器可靠合閘，則輔助觸點變為斷開狀態，若沒有合閘成功或沒有可靠合閘，則輔助觸點保持閉合。所述並聯的直流斷路器的公共輸入端與逆變器的輸入端連接，此處並聯的直流斷路器的兩輸入端採用共母線的方式與直流電源的正負輸出端連接，並聯的直流斷路器的輸出端與濾波解耦模塊的直流濾波器的輸入端連接，直流濾波器的輸出與母線電容兩端連接，直流斷路器的輔助觸點與對應的信號處理模塊的輸入端連接，信號處理模塊的輸出端連接所述的功率控制模塊的輸入端，功率控制模塊的輸出端連接所述的逆變模塊的控制端，逆變模塊的輸入端連接濾波解耦模塊的母線電容的兩端，逆變模塊的輸出端與逆變器的輸出端連接，此處逆變模塊的三輸出端分別與電網的L1、L2、L3端連接。信號處理模塊將直流斷路器的輔助觸點信號轉化成電平信號，功率控制模塊根據該電平信號對逆變器逆變模塊的輸出功率進行最大功率點跟蹤(英文全稱:Maximum Power Point Tracking ,簡稱:MPPT)控制,逆變模塊將直流電轉化成交流電。
[0018]請參閱圖2，並結合圖1，對本實用新型的工作原理進行說明。假設直流斷路器的額定電流為Ir, 一般地,所述的兩直流斷路器的額定電流和2*Ir = k*Ipmax,其中，Ipmax為直流輸入最大電流，k為均流係數，可取1.1?1.3，又設逆變器的輸入電流為I，具體的工作過程為:直流斷路器合閘，逆變器得電，功率控制模塊對逆變器的各項參數進行檢測直至符合啟動條件；功率控制模塊接收信號處理模塊的電平信號，並根據該電平信號判斷直流斷路器的合分狀態，此時逆變器啟動；如果所述的電平信號為兩直流斷路器均閉合的狀態信號，則功率控制模塊對逆變器的輸入功率進行MPPT功率搜索，直至逆變器作最大功率輸出，逆變器正常運行；如果所述的電平信號為有一直流斷路器有分閘的狀態信號，則功率控制模塊對逆變器的輸入功率進行MPPT功率搜索，此時若搜索到的輸入電流I小於或等於直流斷路器的額定電流Ir時，則停止MPPT運行，逆變器繼續正常運行，若搜索到的輸入電流I大於直流斷路器的額定電流Ir時，則功率控制模塊通過逆變模塊控制逆變器的輸入功率，使輸入電流I等於直流斷路器的額定電流Ir，逆變器正常運行。
[0019]實施例1:
[0020]請參閱圖3，圖中的K1、K2分別表示兩直流斷路器的常開輔助觸點，所述的輔助觸點Κ1、Κ2串聯連接，電阻R作為信號處理模塊的上拉電阻。若當有一個直流斷路器沒有合閘成功或沒有可靠合閘時，則輔助觸點Κ1、Κ2串聯的電路保持斷開狀態，表示有直流斷路器斷開，輸出斷開信號。信號處理模塊接收輔助觸點Κ1、Κ2串聯電路的斷開信號在IO 口以高電平的形式輸出。功率控制模塊接收該高電平信號後，對逆變器的輸入功率進行MPPT功率搜索，此時若搜索到的輸入電流I小於或等於直流斷路器的額定電流Ir，則逆變器繼續正常運行；若搜索到的輸入電流I大於直流斷路器的額定電流Ir，則功率控制模塊通過逆變模塊控制逆變器的輸入功率，使輸入電流I等於直流斷路器的額定電流Ir，逆變器正常運行。若當兩個直流斷路器都可靠合閘時，則輔助觸點Κ1、Κ2串聯的電路變為閉合狀態，表示直流斷路器閉合，輸出閉合信號。信號處理模塊接收輔助觸點Κ1、Κ2串聯電路的閉合信號在IO 口以低電平的形式輸出，功率控制模塊接收該低電平信號後，對逆變器的輸入功率進行MPPT功率搜索，直至逆變器作最大功率輸出，逆變器正常運行。
[0021]實施例2:
[0022]請參閱圖4，圖中的Κ1、Κ2分別表示兩直流斷路器的常閉輔助觸點，所述的輔助觸點Κ1、Κ2並聯連接，電阻R作為信號處理模塊的上拉電阻。若當有一個直流斷路器沒有合閘成功或沒有可靠合閘時，則輔助觸點Κ1、Κ2並聯的電路保持閉合狀態，表示直流斷路器斷開，輸出斷開信號。信號處理模塊接收輔助觸點Κ1、Κ2並聯電路的斷開信號並以低電平的形式在IO 口輸出。功率控制模塊接收該低電平信號後，對逆變器的輸入功率進行MPPT功率搜索，此時若搜索到的輸入電流I小於或等於直流斷路器的額定電流Ir，則逆變器繼續正常運行；若搜索到的輸入電流I大於直流斷路器的額定電流Ir，則功率控制模塊通過逆變模塊控制逆變器的輸入功率，使輸入電流I等於直流斷路器的額定電流Ir，逆變器正常運行。
[0023]若當兩個直流斷路器都可靠合閘時，則輔助觸點Κ1、Κ2並聯的電路變為斷開狀態，表示斷路器閉合，輸出閉合信號。信號處理模塊接收輔助觸點Κ1、Κ2並聯電路的閉合信號並以高電平的形式在IO 口輸出。功率控制模塊接收該高電平信號後，對逆變器的輸入功率進行MPPT功率搜索，直至逆變器作最大功率輸出，逆變器正常運行。
[0024]實施例3:
[0025]請參閱圖5，圖中的Κ1、Κ2分別表示兩直流斷路器的常開輔助觸點，所述的輔助觸點Κ1、Κ2分別連接一信號處理模塊，電阻R1、R2分別作為兩信號處理模塊的上拉電阻。若當輔助觸點Kl對應的直流斷路器沒有合閘成功或可靠合閘時，則輔助觸點Kl串聯的電路保持斷開，表示其對應的直流斷路器斷開，輸出斷開信號。與輔助觸點Kl連接的信號處理模塊接收輔助觸點Ki的斷開信號並以高電平的形式在IO-1 口輸出，功率控制模塊接收該高電平信號後，對逆變器的輸入功率進行MPPT功率搜索，此時若搜索到的輸入電流I小於或等於直流斷路器的額定電流Ir，則逆變器繼續正常運行；若搜索到的輸入電流I大於直流斷路器的額定電流Ir，則功率控制模塊通過逆變模塊控制逆變器的輸入功率，使輸入電流I等於直流斷路器的額定電流Ir，逆變器正常運行。若當輔助觸點K2對應的直流斷路器沒有合閘成功或可靠合閘時，工作原理與上述相同，此處不再贅述。若當輔助觸點K1、K2對應的兩個直流斷路器都可靠合閘時，則輔助觸點Κ1、Κ2的電路均變為閉合狀態，表示對應的斷路器閉合，輸出閉合信號。兩信號處理模塊接收輔助觸點Κ1、Κ2電路的閉合信號並以低電平的形式分別在10-1 口、10-2 口輸出，功率控制模塊接收低電平信號後，對逆變器的輸入功率進行MPPT功率搜索，直至逆變器作最大功率輸出，逆變器正常運行。此處，所述的直流斷路器的輔助觸點也可為常閉觸點，其電路原理與此類似，因而省略其說明。
【權利要求】
1.一種逆變器，其特徵在於，包括並聯的兩個或兩個以上帶輔助觸點的直流斷路器、由一直流濾波器和一母線電容構成的濾波解耦模塊、信號處理模塊、功率控制模塊以及逆變模塊，所述的並聯的直流斷路器的公共輸入端與逆變器的輸入端連接，並聯的直流斷路器的公共輸出端與濾波解耦模塊的輸入端連接，直流斷路器的輔助觸點與對應的信號處理模塊的輸入端連接，信號處理模塊的輸出端連接所述的功率控制模塊的輸入端，功率控制模塊的輸出端連接所述的逆變模塊的控制端，逆變模塊的輸入端連接濾波解耦模塊的輸出端，逆變模塊的輸出端與逆變器的輸出端連接。
2.根據權利要求1所述的一種逆變器，其特徵在於所述的直流斷路器的輔助觸點為常開觸點或常閉觸點。
3.根據權利要求1或2所述的一種逆變器，其特徵在於所述的直流斷路器的輔助觸點為常開觸點，各輔助觸點串聯後與信號處理模塊連接。
4.根據權利要求1或2所述的一種逆變器，其特徵在於所述的直流斷路器的輔助觸點為常閉觸點，各輔助觸點並聯後與信號處理模塊連接。
5.根據權利要求1或2所述的一種逆變器，其特徵在於所述的直流斷路器的輔助觸點為常開觸點或常閉觸點，各輔助觸點分別連接一信號處理模塊。
【文檔編號】H02M7/48GK203645570SQ201320864559
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2013年12月26日 優先權日:2013年12月26日
【發明者】譚飛, 王劍國, 王峰, 薛峰 申請人:常熟開關製造有限公司(原常熟開關廠）