主動鉗位式太陽能微型逆變器的製作方法

2023-10-26 09:40:27 1

專利名稱：主動鉗位式太陽能微型逆變器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及電力電子逆變技術、太陽能技術、太陽能併網發電技術，應用於太陽能併網發電。
背景技術：
目前太陽能併網發電主要是將多個太陽能電池模塊串並聯後，再與太陽能逆變器連接實現併網發電。這種方式存在著因日照不均以及太陽能電池特性不均等導致輸出功率下降的模塊，從而將降低整體輸出功率。針對這種問題，研究發現對每塊太陽能電池模塊都配備一種太陽能微型逆變器，那麼就可以通過對各模塊的輸出功率進行最大功率跟蹤，從而是整體太陽能電池輸出功率最大，效率最高。
發明內容針對以上問題，本實用新型的主要目的在於提供了一種安裝簡便、小功率、轉換效率高的太陽能微型逆變器。本實用新型所述的主動鉗位式太陽能微型逆變器，包括太陽能電池接口(1)、太陽能電池輸出電流電壓檢測電路O)、反激升壓拓撲電路(3)、DC-AC逆變電路(7)、輸出濾波電路及其電流電壓檢測電路(8)、微處理器控制電路(9)。本實用新型解決其技術問題所採用的技術方案是主動鉗位式太陽能微型逆變器採用電容器和開關器件構成的主動鉗位電路，反激拓撲結構、應用電感電容諧振特性實現軟開關技術，通過霍爾傳感器檢測太陽能電池板電流，運用正弦波脈寬調製逆變技術實現太陽能併網發電，構成主動鉗位式太陽能微型逆變器。主動鉗位電路採用電容和開關MOS 管結構，由無極性電容(13)和MOS管(12)構成，實現在MOS管(30)關斷期間向反激變壓器(1 次級傳輸因反激變壓器漏感儲存的能量，提高微型逆變器效率，從而解決採用傳統 RCD吸收電路因消耗該部分能量而引起的效率下降。太陽能電池通過太陽能電池接口(1) 接入太陽能微型逆變器，微處理器控制電路(9)通過AD採集霍爾傳感器(10)檢測太陽能電池輸出電流及分壓電阻(11、31)檢測太陽能輸出電壓，應用太陽能最大輸出功率MPPT算法控制反激升壓拓撲電路⑶中MOS管(12、30)導通和關斷，輸出後級DC-AC逆變電路(7) 直流電壓，微處理器控制電路(9)通過計算太陽能電池輸出功率的大小，檢測併網端電路採樣電阻03)兩端電壓及電壓採樣04)電壓，應用正弦波脈寬調製技術調節DC-AC逆變電路(7)中的MOS管(17、18J6、27)的工作模式，通過濾波電路中濾波電感(19、20)和濾波電容進行高頻濾波，從而實現太陽能併網發電。在本技術方案中無極性電容(13) 和MOS管(12)構成主動鉗位電路，實現在MOS管(30)關斷器件向反激變壓器(15)次級傳輸因漏感儲存的能量；反激變壓器(15)、M0S管(30)及二極體(16)構成反激升壓電路，反激變壓器(15)漏感、電容09)構成諧振實現反激拓撲電路的軟開關電路。本實用新型的有益效果是通過獨立採集單個太陽能電池的輸出電流和電壓，進行太陽能最大輸出功率跟蹤控制，解決了太陽能串並聯因單個功率下降造成整體輸出功率下降；採用主動鉗位電路和軟開關電路技術對太陽能微型逆變器反激升壓拓撲電路進行控制，從而提高了改電路的轉換功率，使得太陽能微型逆變器轉換效率提高。本實用新型主要特徵是採用主動鉗位電路、反激拓撲結構、軟開關技術，通過霍爾傳感器檢測太陽能電池板電流，運用正弦波脈寬調製逆變技術實現太陽能併網發電，構成主動鉗位式太陽能微型逆變器。
以下結合附圖對本實用新型進一步說明

圖1為太陽能微型逆變器組成圖。圖2為太陽能微型逆變器技術方案原理圖。附圖1 太陽能電池接口(1)、太陽能電池輸出電流電壓檢測電路O)、反激升壓拓撲電路(3)、DC-AC逆變電路(7)、輸出濾波電路及其電流電壓檢測電路(8)、微處理器控制電路(9)。其中反激升壓電路(3)包含了反激升壓電路⑷、主動鉗位電路(5)、軟開關電路 (6)。附圖2 太陽能電池輸出電流電壓檢測電路(32)包含霍爾傳感器(10)、分壓電阻 (11、31)，反激升壓電路(33)包含了反激升壓電路由反激變壓器(15)、MOS管(30)及二極體(16)構成、主動鉗位電路(5)由無極性電容13和MOS管12構成、軟開關電路(6) 由反激變壓器15漏感、電容四構成，DC-AC逆變電路(34)包含MOS管(17、18、26、27)、輸出濾波電路及其電流電壓檢測電路(3 包含濾波電感(19、20)、濾波電容(21)、檢測電阻 (23)、電壓及相位檢測器(22、24、25)，微處理器控制電路(36)包含處理器08)。
具體實施方式
在附圖2中，太陽能電池正、負極分別連接到接線端子兩端連接到太陽能輸出電流和電壓檢測電路(32)，功率電路部分連接到反激升壓電路(33)，太陽能輸出電流和電壓經過霍爾傳感器(10)及採樣電路(11、31)連接到微處理器控制電路( )，輸出電流通過電阻檢測、輸出電壓通過電壓互感器0 和電壓採樣電路(對、2幻連接到微處理器控制電路( )，微處理器控制電路08)控制反激升壓電路中MOS管(12、30)的柵極實現升壓，控制DC-AC逆變電路(34)中MOS管(17、18J6、27)的柵極實現交流輸出，通過濾波電路中電感(19、20)、電容輸出工頻交流實現併網發電。
權利要求1.一種主動鉗位式太陽能微型逆變器，其特徵是採用主動鉗位電路、反激拓撲結構、 軟開關技術，通過霍爾傳感器檢測太陽能電池板電流，運用正弦波脈寬調製逆變技術實現太陽能併網發電，構成主動鉗位式太陽能微型逆變器。
2.根據權利要求1所述的鉗位式太陽能微型逆變器，其特徵是主動鉗位控制，軟體開關控制，反激拓撲結構，太陽能電池板與反激拓撲結構件採用霍爾傳感器檢測。
3.根據權利要求1或2所述的鉗位式太陽能微型逆變器，其特徵是主動鉗位電路採用電容與M0s管構成，軟開關採用貼片電容構成，電流檢測採用閉環式霍爾傳感器。
專利摘要一種主動鉗位式太陽能微型逆變器，主要應用於太陽能併網發電。目前太陽能併網發電採用將多組太陽能電池通過串聯或並聯或串並聯達到太陽能逆變器輸入電壓等級和功率要求，實現太陽能併網發電。這種方式主要是採用中大功率逆變器，在應用中存在因某些太陽能電池特性的差異或光照條件差異影響太陽能電池輸出功率，會造成整組太陽能輸出功率的降低。本實用新型採用太陽能微型逆變器，將與每塊太陽能電池安裝在一起，單獨對該太陽能電池進行最大輸出功率跟蹤，可以最大限度提高整體太陽能電池的輸出功率，同時採用主動鉗位電路和軟開關電路技術進一步提高單個逆變器的轉換效率，從而能提高整個太陽能併網發電的轉換效率和經濟效益。
文檔編號H02M7/5383GK201937281SQ20102066309
公開日2011年8月17日 申請日期2010年12月12日 優先權日2010年12月12日
發明者張茂林, 方賢群, 李冬明, 楊桂林 申請人:珠海興業新能源科技有限公司