專利名稱:升壓變換電路與太陽能逆變器及其控制方法
技術領域:
本發明涉及電氣領域,具體地,涉及一種用于太陽能發電的升壓變換電路和太陽能逆變器。
背景技術:
在近幾年中,以風能和太陽能為主的可再生能源發電系統在世界范圍得到越來越多的應用。對于太陽能并網發電系統來說,除了目前占主流的集中式大功率太陽能電站外, 分布式太陽能并網發電系統由于其能優化太陽能電池板的工作狀態,在多數情況下可以提高系統的年發電量,目前日益得到重視并成為一個研究熱點。其中,基于太陽能微逆變器的分布式發電系統尤為引人注目并在美國得到廣泛使用。太陽能微逆變器的核心是高效率升壓電路,逆變電路及其控制技術。升壓電路主要包括反激變換器及其衍生電路。有源箝位反激電路由于可以實現變壓器原邊開關管的零電壓開通和副邊二極管的零電流關斷,在很多中小功率變換場合得到廣泛應用。但是,當該電路用于太陽能微逆變器時,它的主要問題是變壓器副邊的整流二極管與變壓器原邊的漏感(或者諧振電感)之間的振蕩會使副邊二極管在關斷時承受較高的振蕩電壓并被高壓擊穿損壞。造成振蕩的原因主要是副邊使用的是高壓二極管,其結電容較大。在高升壓場合,該電容折算到原邊的電容值足夠大并與原邊電路的諧振電感產生高頻振蕩。對于副邊使用碳化硅SiC 二極管的場合,由于SiC 二極管的結電容相比普通硅二極管更大,最終上述高頻振蕩更為嚴重。傳統的低端和高端箝位反激變換器如圖1、圖2所示。圖中功率開關管Ql和Q2 可以是場效應管M0SFET,也可以是IGBT (絕緣柵雙極型晶體管),或者其他適合作為高頻功率開關的半導體器件。Ql和Q2互補開通和關斷當Ql為開通時,Q2關斷;反之亦然。為實現Ql的零電壓開通,Lr 一般為外加諧振電感。以高端箝位反激電路為例,副邊二極管Dl
在關斷后的結電容為Cm。該電容通過變壓器耦合到變壓器原邊并與Lr產生遠高于開關頻率的諧振。如3和圖4分別給出了不考慮和考慮二極管Cm時的仿真波形。可以看出,
在不考慮Cdi的情況下,原副邊電流電壓波形很干凈,沒有振蕩發生。當考慮Cm的影響
時,圖4顯示變壓器原邊節點B電壓和副邊二極管端電壓都出現了高頻振蕩。同時,原邊電流出現了高頻紋波。節點B的高頻電壓振蕩會增加變壓器和諧振電感的磁芯損耗;二極管端電壓的振蕩可能產生高電壓,導致二極管過壓擊穿。所以,實際應用中應當采取措施抑制這種高頻振蕩。常用的抑制振蕩的方法為在二極管Dl兩端加入RC吸收電路,如圖5所示。Ran
和Cgjl組成的吸收電路并聯在Dl兩端。通過合理的取值,加入的RC吸收電路可以令高頻
振蕩得到衰減。圖6給出了加入RC吸收電路后反激逆變器的仿真波形。但是,這種方法的缺點是吸收電路會帶來額外的損耗。
發明內容
本發明的目的在于,針對上述問題,提出一種升壓變換電路,以實現在在不增加損耗的情況下抑制原邊電路產生的高頻振蕩的優點,同時提出了一種使用該升壓變換電路的逆變器,以消除直流電轉化為交流電中的高頻振蕩對電壓的影響,同時為了得到更好的輸出波形,還提供了一種逆變器的控制方法。為實現上述目的,本發明采用的技術方案是
一種升壓變換電路,包括箝位電路、變壓器和輸出電路,該箝位電路連接在變壓器的原
邊,輸出電路連接在變壓器的副邊上,在變壓器的原邊B節點上連接兩個二極管^!和二極管Dj52 ,所述二極管Λμ的陰極連接在B節點上,其陽極連接在箝位電路的電容Cjy上,所述二極管!^的陽極連接在B節點上,其陰極連接在箝位電路的電容Ca上。其中,二極管1^和二極管1^可以用可控開關替換。根據本發明的優選實施例,所述箝位電路可分為高端箝位電路和低端箝位電路。根據本發明的優選實施例,所述高端箝位電路還包括電感1^、具有勵磁電感為
Lm的變壓器Txl、功率開關管功率開關管0、功率開關管、二極管Dqi和二極管%
,所述電感Iv、功率開關管0和電容Cjr串聯在上述變壓器Txl的原邊的勵磁電感為‘
上,所述電容Ca和功率開關管Jg1串聯后并聯在電感‘和變壓器Txl原邊的兩端,所述二
極管Dqi和二極管Utp可以是額外添加的與功率開關管0和功率開關管β2并聯的二極管,也可以是功率開關管自身的寄生二極管。根據本發明的優選實施例,所述低端箝位電路還包括電感Iv、具有勵磁電感為
Zta變壓器Txl、功率開關管G1、功率開關管02、二極管Dgl和二極管^%,所述電感‘
、功率開關管ft和電容C,串聯在上述變壓器Txl的原邊的勵磁電感為‘上,所述電容
Ca和功率開關管ft并聯在功率開關管β的兩端,所述二極管^Dqi和二極管~可以
是額外添加的與功率開關管β和功率開關管并聯的二極管,也可以是功率開關管自身的寄生二極管。一種太陽能逆變器,包括單塊或多塊太陽能電池板作為輸入端,該太陽能逆變器還包括主電路和控制電路,主電路為上述的升壓變換電路和級聯的逆變電路串聯在于一起,升壓變換電路的輸出為適合并網的高壓直流電壓,所述逆變電路是高頻切換的基于 MOSFET或者IGBT開關的全橋逆變電路,逆變器上連接有控制器,該控制器為數字控制器 DSP或者高性能單片機MCU。另一種太陽能逆變器,包括蓄電池作為輸入端,該太陽能逆變器還包括主電路和控制電路,主電路為上述的升壓變換電路和級聯的逆變電路串聯在于一起,升壓變換電路的輸出為適合并網的高壓直流電壓,所述逆變電路是高頻切換的基于MOSFET或者IGBT開關的全橋逆變電路,逆變器上連接有控制器,該控制器為數字控制器DSP或者高性能單片機 MCU。同時提供一種太陽能逆變器的控制方法,太陽能電池板的輸出電壓為Vpv,其輸出電流為IPV,在控制器中的MPPT控制程序會根據Vpv* Ipv產生一個控制信號,該控制信號為輸出給A和( 的占空比信號;太陽能逆變器的輸出電壓產生一個時基信號,該時基信號可以用來生產一個與連接在太陽能逆變器輸出端上的電網電壓同相的正弦信號,同時,為了實現功率的正常傳輸,直流母線電壓Vbus的采樣信號與一個預設參考值Vkef進行比較,通過誤差調節器調節后,產生一個控制信號;該控制信號與所述正弦信號配合產生輸出電流的基準;采樣回來的輸出電流與該電流基準比較后,通過誤差調節器,輸出控制信號到開關管 Q3 %。這樣,可以讓太陽能電池板工作在最大功率點,也可以保證輸出電流與電網側電壓同相。本發明的技術方案通過在變壓器的原邊B節點上連接兩個二極管二極管 ,通過二極管Uja和二極管^!的導通和關閉起到抑制原邊電路產生的高頻振蕩的目
的。ill廠.^1和 的只是起到箝位作用,流過它們的電流較小,故可以選用電流容量較小
的二極管。故不會產生損耗并且不會影響原反激變換器的穩態工作特性。而基于該升壓變換電路的逆變器消除了直流電轉化為交流電中的高頻振蕩對電壓的影響,逆變器的控制方法能夠得到更好的輸出波形。本發明的其它特征和優點將在隨后的說明書中闡述,并且,部分地從說明書中變得顯而易見,或者通過實施本發明而了解。本發明的目的和其他優點可通過在所寫的說明書、權利要求書、以及附圖中所特別指出的結構來實現和獲得。下面通過附圖和實施例,對本發明的技術方案做進一步的詳細描述。
附圖用來提供對本發明的進一步理解,并且構成說明書的一部分,與本發明的實施例一起用于解釋本發明,并不構成對本發明的限制。在附圖中
圖1為現有的低端升壓變換電路的電氣原理圖; 圖2為現有的高端升壓變換電路的電氣原理圖3為圖2所示的高端升壓變換電路在不考慮Dl結電容的情況下得仿真波形; 圖4為圖2所示的高端升壓變換電路在考慮Dl結電容的情況下得仿真波形; 圖5為現有的在圖2的基礎上加設RC吸收電路的高端升壓變換電路的電氣原理圖; 圖6為圖5所示的高端升壓變換電路的仿真波形; 圖7為本發明實施例所述的低端升壓變換電路的電氣原理圖; 圖8為本發明實施例所述的高端升壓變換電路的電氣原理圖; 圖9為圖8所示的高端升壓變換電路的仿真波形;
圖IOa為本發明實施例所述含有高頻切換逆變橋臂的太陽能逆變器的電氣原理圖; 圖IOb為圖IOa中控制器的內部框圖Ila為本發明實施例所述含有高頻切換逆變橋臂的通用并網逆變器的電氣原理圖;圖lib為圖Ila中控制器的內部框圖1 為本發明實施例所述含有工頻切換逆變橋臂的太陽能逆變器的電氣原理圖, 圖12b為圖12a中控制器的內部框圖13a為本發明實施例所述多臺升壓變換器輸出側并聯后與單臺大功率集中式逆變器太陽能逆變器的系統電氣原理圖13b為圖13a中MPPT控制器的內部框圖; 圖13c為圖13a中逆變器控制器的內部框圖。
具體實施例方式以下結合附圖對本發明的優選實施例進行說明,應當理解,此處所描述的優選實施例僅用于說明和解釋本發明,并不用于限定本發明。一種升壓變換電路,包括箝位電路、變壓器和輸出電路,該箝位電路連接在變壓器的原邊,輸出電路連接在變壓器的副邊上,在變壓器的原邊B節點上連接兩個二極管Djsi和
二極管1^或連接兩個可控開關,二極管Uja的陰極連接在B節點上,其陽極連接在箝位電路的電容Qf上,二極管B52的陽極連接在B節點上,其陰極連接在箝位電路的電容Ce上。 箝位電路可分為高端箝位電路和低端箝位電路。如圖8所示,高端箝位電路包括電感Iv、 變壓器Txl (勵磁電感為‘)、功率開關管功率開關管β、功率開關管g、二極管Dq1和二極管Dtp ,所述電感/^、功率開關管0和電容Cw串聯在上述變壓器Txl的原邊上,所述電容€ 和功率開關管③串聯后并聯在電感Iv和變壓器Txl原邊的兩端,所述二極管
Ap和二極管%分別與功率開關管β和功率開關管fitj并聯;它們可以是^和③的
自身的寄生二極管,也可以是外加的二極管。功率開關管Ql和Q2可以是場效應管M0SFET, 也可以是IGBT (絕緣柵雙極型晶體管),或者其他適合作為高頻功率開關的半導體器件。如
圖7所示,低端箝位電路還包括電感Iv、變壓器Txl (勵磁電感為L·)、功率開關管0、功率開關管ft、二極管乃 和二,所述電感矣、功率開關管0禾口電容CW串聯在上述變壓器Txl的原邊上,所述電容Cot和功率開關管③并聯在功率開關管0的兩端, 所述二極管Uqi和二極管Dq2分別與功率開關管0和功率開關管Q1并聯;它們可以是
Q1^Q2的自身的寄生二極管,也可以是外加的二極管。功率開關管Ql和Q2可以是場效
應管M0SFET,也可以是IGBT (絕緣柵雙極型晶體管),或者其他適合作為高頻功率開關的半導體器件。如圖10至圖13所示,本發明還提供了基于本發明提出升壓變換器技術方案的三種太陽能逆變器和一種通用并網逆變器,包括控制電路、升壓變換電路和逆變電路,所述逆變電路連接在升壓變換電路的輸出端,所述控制電路主要實現太陽能電池板的最大功率跟蹤控制(ΜΡΡΤ),直流母線電壓控制和逆變器輸出并網電流控制。所述控制電路采用DSP芯片和單片機。所述逆變電路為高頻切換的基于MOSFET或者IGBT開關的全橋逆變電路.或者采用工頻切換的SCR和MOSFET的換向橋臂。允許單臺升壓電路與單臺逆變電路連接,也允許多臺升壓電路與單臺逆變電路連接。如圖8所示,在變壓器原邊B節點處加入了兩顆箝位二極管Dsi和DS2。如前在D1 關斷期間,Lr會和Cdi折射到原邊的電容進行振蕩。一旦B點電壓振蕩到低于零伏時,Dsi會導通并將B點電壓維持在零伏。同理,當B點電壓振蕩到高于(Vin+Va)時,Ds2會導通并把 B點電壓箝位在(Vin+Va)。最終的效果是B點的振蕩電壓的幅值得到抑制,從而副邊二極管的振蕩電壓也得到有效抑制。由于Dsi和Ds2的只是起到箝位作用,流過它們的電流較小,故可以選用電流容量較小的二極管。理想情況下,該外加的箝位電路不會產生損耗并且不會影響原反激變換器的穩態工作特性。圖9給出了本專利電路的仿真波形。從圖中可以看出,節點B的電壓振蕩范圍在零伏到60V (即Vin+Va)之間,振蕩電壓得到了極大抑制。在副邊整流二極管Dl關斷器件, 其電壓振蕩尖峰已經被箝位在一個合理的電位,過壓擊穿的危險已經消除。加入的箝位電路除了上述的振蕩電壓抑制功能外,在太陽能發電應用中,其本身還具有防止太陽能電池板反接保護的功能。一旦太陽能電池板正負極與本專利提出的變換電路反接,Dsi會導通, 太陽能電池板電流Ipv會從電池板正極流出,流過Dsi,Lr再回到電池板負極。這種情況等效于太陽能電池板短路。由于短路電流不會傳遞到反激變換器副邊,且短路對太陽能電池板無害,所以本專利電路能夠起到保護太陽能電池板和變換器自身的目的。如圖10所示,一種太陽能逆變器其輸入端可以是單塊或多塊太陽能電池板。太陽能電池板可以是并聯或者串聯或者串并聯。該太陽能逆變器主要包括主電路和控制電路。 主電路包含本發明的技術方案中提出的升壓變換電路和級聯的逆變電路。升壓變換電路的輸出可以為適合并網的高壓直流電壓,后級的逆變電路是高頻切換的基于MOSFET或者 IGBT開關的全橋逆變電路。逆變器的控制器一般是采用數字控制器DSP或者高性能單片機 MCU。為了實現最大功率跟蹤功能(MPPT),需要采樣太陽能電池板的輸出電壓Vpv和輸出電流IPV。在DSP/MCU中的MPPT控制程序會根據Vpv* Ipv產生一個控制信號,也即是輸出給 A和仏的占空比信號。為了讓逆變器輸出的電流和電網電壓同相,實現功率因數為單位一的并網功率傳輸,需要采樣電網側的電壓和逆變器的輸出電流。網側電壓用來產生一個時基信號,該時基信號可以用來生產了一個與電網電壓同相的正弦信號。同時,為了實現功率的正常傳輸,直流母線電壓Vbus也需要被采樣并與一個預設參考值Vkef進行比較,通過誤差調節器后,產生一個控制信號。該控制信號與前述正弦信號配合,產生輸出電流的基準。采樣回來的輸出電流與該電流基準比較后,通過誤差調節器,輸出控制信號到開關管A Q60 這樣,可以讓太陽能電池板工作在最大功率點,也可以保證輸出電流與電網側電壓同相。如圖11所示,一種更為通用的并網逆變器,其輸入端可以是各種蓄電池或者其他的電源。該并網逆變器主要包括主電路和控制電路。主電路包含本發明的技術方案中提出的升壓變換電路和級聯的逆變電路。升壓變換電路的輸出可以為適合并網的高壓直流電壓,后級的逆變電路是高頻切換的基于MOSFET或者IGBT開關的全橋逆變電路。逆變器的控制器一般是采用數字控制器DSP或者高性能單片機MCU。為了實現直流母線電壓控制,直流母線電壓Vbus將被采樣,并與一個預設參考值Vkef進行比較。并通過直流母線PI或PID 補償控制器產生一個控制信號,也即是輸出給A和%占空比信號。為了讓逆變器輸出的電流和電網電壓同相,實現功率因數為單位一的并網功率傳輸,需要采樣電網側的電壓和逆變器的輸出電流。網側電壓用來產生一個時基信號,該時基信號可以用來生產了一個與電網電壓同相的正弦信號。同時,傳輸到電網的功率可以由控制信號I^f設定,該控制信號與前述正弦信號配合,產生輸出電流的基準。采樣回來的輸出電流與該電流基準比較后,通過誤差調節器,輸出控制信號到開關管A %。這樣,可以保證向電網傳輸需要的功率,并使得并網電流與電網側電壓同相。 其中Vbus信號如圖IOa和圖11a,這個電壓信號為升壓變換器的輸出電壓,它作為后級全橋逆變器的輸入電壓。可以將太陽能逆變器應用于車載,或利用光熱發電,或風力等不同領域,可以把從直流電轉換成不同輸出電壓和功率等級的交流電,以便連接電網為電網供電或是為需要AC 電能的器件和設備供電。例如在車載應用中可以利用本專利技術,把蓄電池的DC電壓輸出轉化成普通的220VAC輸出,這樣就可以在車載環境里使用一般的家用電器。如圖12所示,一種太陽能逆變器其輸入端可以是單塊或多塊太陽能電池板。太陽能電池板可以是并聯或者串聯或者串并聯。該太陽能逆變器主要包括主電路和控制電路。 主電路包含本發明的技術方案中提出的升壓變換電路和級聯的逆變電路。升壓變換電路的輸出可以為適合并網的高壓直流電壓,后級的逆變電路是低頻切換的基于MOSFET和晶閘管SCR開關的全橋逆變電路。逆變器的控制器一般是采用數字控制器DSP或者高性能單片機MCU。為了實現最大功率跟蹤功能(MPPT),需要采樣太陽能電池板的輸出電壓Vpv和輸出電流IPV。在DSP/MCU中的MPPT控制程序會根據Vpv和Ipv產生一個控制信號I。KEF。為了讓逆變器輸出的電流和電網電壓同相,實現功率因數為單位一的并網功率傳輸,需要采樣電網側的電壓和逆變器的輸出電流。網側電壓用來產生一個時基信號,該時基信號可以用來生產了一個與電網電壓同相的正弦信號。該正弦信號與前述控制信號配合,產生輸出電流的基準IeKID—KEF。采樣回來的輸出電流IeKID與該電流基準IeKID—KEF比較后,通過誤差調節器,輸出控制信號到開關管A %。這樣,可以讓太陽能電池板工作在最大功率點,也可以保證輸出電流與電網側電壓同相。如圖13所示,一種太陽能逆變器其包括多臺本發明的技術方案中提出的升壓電路和一個大功率全橋逆變電路。該太陽能逆變器主要包括主電路和控制電路。該電路結構中,一臺集中式大功率全橋逆變電路可以與多臺本發明的技術方案中提出的升壓變換電路連接。本技術方案中提出的多個升壓電路可以并聯到高壓直流母線上。每個升壓電路的輸入端為獨立的單塊或多塊太陽能電池板。太陽能電池板可以是并聯或者串聯或者串并聯。 對于整個系統來說,連接到每個升壓電路的太陽能電池板的安裝位置允許有較大差異,從而優化太陽能電池板的工作條件,最大化輸出功率。該集中式大功率全橋逆變電路是高頻切換的基于MOSFET或者IGBT開關的全橋逆變電路。升壓變換器的MPPT控制器和逆變器的控制器一般是采用數字控制器DSP或者高性能單片機MCU。對于升壓變換器,為了實現最大功率跟蹤功能(MPPT),需要采樣太陽能電池板的輸出電壓Vpv和輸出電流IPV。在DSP/ MCU中的MPPT控制程序會根據Vpv和Ipv產生一個控制信號,也即是輸出給%和%的占空比信號,從而讓太陽能電池電壓穩定在一個電壓值,該電壓值對應的輸出功率為最大。同時,對于逆變器電路,為了讓逆變器輸出的電流和電網電壓同相,實現功率因數為單位的并網功率傳輸,需要采樣電網側的電壓和逆變器的輸出電流。網側電壓用來產生一個時基信號,該時基信號可以用來生產了一個與電網電壓同相的正弦信號。同時,為了實現功率的正常傳輸,直流母線電壓Vbus也需要被采樣并與一個預設參考值Vkef進行比較,通過誤差調節器后,產生一個控制信號。該控制信號與前述正弦信號配合,產生輸出電流的基準。采樣回來的輸出電流與該電流基準比較后,通過誤差調節器,輸出控制信號到開關管A %。這樣,可以讓太陽能電池板工作在最大功率點,也可以保證輸出電流與電網側電壓同相。上面圖10 圖13中,都以本發明中提出的高端箝位電路為例。基于本專利中提出的低端箝位電路的應用與此類似,只要把圖10 圖13中的升壓變換電路替換成低端箝位電路即可。其中文中所述的高端箝位和低端箝位主要是指由箝位電容Ca和高頻開關管% 組成的電路與輸入端電源連接的位置有所不同,當這部分電路連接輸入端電源的正輸入端時,定義為高端箝位電路;當連接到輸入電源的負輸入端時,定義為低端箝位電路。最后應說明的是以上所述僅為本發明的優選實施例而已,并不用于限制本發明, 盡管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明,對于本領域的技術人員來說,其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改,或者對其中部分技術特征進行等同替換。 凡在本發明的精神和原則之內,所作的任何修改、等同替換、改進等,均應包含在本發明的保護范圍之內。
權利要求
1.一種升壓變換電路,包括箝位電路、變壓器和輸出電路,該箝位電路連接在變壓器的原邊,輸出電路連接在變壓器的副邊上,其特征在于,在變壓器的原邊B節點上連接兩個二極管 和二極管,所述二極管Uim的陰極連接在B節點上,其陽極連接在箝位電路的電容Car上,所述二極管!^的陽極連接在B節點上,其陰極連接在箝位電路的電容C3上。
2.根據權利要求1所述的升壓變換電路,其特征在于,所述二極管1^和二極管可以用可控開關替換。
3.根據權利要求1或2所述的升壓變換電路,其特征在于,所述箝位電路可分為高端箝位電路和低端箝位電路。
4.根據權利要求3所述的升壓變換電路,其特征在于,所述高端箝位電路還包括電感Lr、具有勵磁電感為的變壓器Τχ 、功率開關管β、功率開關管③、二極管I Q1和二極管Uq2,所述電感Iv、功率開關管0和電容Cw串聯在上述變壓器Txl的原邊的勵磁電感為Zta上,所述電容Ce和功率開關管^2串聯后并聯在電感Iv和變壓器Txl原邊的兩端,所述二極管Uq1和二極管Dq2與功率開關管Q1和功率開關管β2并聯。
5.根據權利要求4所述的升壓變換電路,其特征在于,所述二極管Dqi和二極管%可以是額外添加的與功率開關管β和功率開關管并聯的二極管,也可以是功率開關管自身的寄生二極管。
6.根據權利要求3所述的升壓變換電路,其特征在于,所述低端箝位電路還包括電感 Lr、具有勵磁電感為變壓器Txl、功率開關管0、功率開關管β2、二極管Uqi和二極管Ι^ρ,所述電感‘、功率開關管0和電容Cw串聯在上述變壓器Txl的原邊的勵磁電感為Ze上,所述電容Ca和功率開關管jgj并聯在功率開關管0的兩端,所述二極管Aj1和二極管Uq2與功率開關管@和功率開關管g并聯。
7.根據權利要求6所述的升壓變換電路,其特征在于,所述二極管Ail和二極管Dq2可以是額外添加的與功率開關管β和功率開關管并聯的二極管,也可以是功率開關管自身的寄生二極管。
8.一種包含權利要求1至7所述的升壓變換電路的太陽能逆變器,其特征在于,包括單塊或多塊太陽能電池板作為輸入端,該太陽能逆變器還包括主電路和控制電路,主電路為上述的升壓變換電路和級聯的逆變電路串聯在于一起,升壓變換電路的輸出為適合并網的高壓直流電壓,所述逆變電路是高頻切換的基于MOSFET或者IGBT開關的全橋逆變電路,逆變器上連接有控制器,該控制器為數字控制器DSP或者高性能單片機MCU。
9.一種包含權利要求1至7所述的升壓變換電路的太陽能逆變器,其特征在于,包括蓄電池作為輸入端,該太陽能逆變器還包括主電路和控制電路,主電路為上述的升壓變換電路和級聯的逆變電路串聯在于一起,升壓變換電路的輸出為適合并網的高壓直流電壓,所述逆變電路是高頻切換的基于MOSFET或者IGBT開關的全橋逆變電路,逆變器上連接有控制器,該控制器為數字控制器DSP或者高性能單片機MCU。
10. 一種權利要求8和9所述的太陽能逆變器的控制方法,其特征在于, 太陽能電池板的輸出電壓為vpv,其輸出電流為IPV,在控制器中的MPPT控制程序會根據Vpv和Ipv產生一個控制信號,該控制信號為輸出給A和A的占空比信號;太陽能逆變器的輸出電壓產生一個時基信號,該時基信號可以用來生產一個與連接在太陽能逆變器輸出端上的電網電壓同相的正弦信號,同時,為了實現功率的正常傳輸,直流母線電壓Vbus的采樣信號與一個預設參考值Vkef進行比較,通過誤差調節器調節后,產生一個控制信號;該控制信號與所述正弦信號配合產生輸出電流的基準;采樣回來的輸出電流與該電流基準比較后,通過誤差調節器,輸出控制信號到開關管Q3 %,這樣,可以讓太陽能電池板工作在最大功率點,也可以保證輸出電流與電網側電壓同相。
全文摘要
本發明公開了一種升壓變換電路,包括箝位電路、變壓器和輸出電路,該箝位電路連接在變壓器的原邊,輸出電路連接在變壓器的副邊上,其特征在于,在變壓器的原邊B節點上連接兩個二極管和二極管,所述二極管的陰極連接在B節點上,其陽極連接在箝位電路的電容上,所述二極管的陽極連接在B節點上,其陰極連接在箝位電路的電容上。在變壓器的原邊B節點上連接兩個二極管和二極管,通過二極管和二極管的導通和關閉起到抑制原邊電路產生的高頻振蕩的目的。由于DS1和DS2的只是起到箝位作用,流過它們的電流較小,故可以選用電流容量較小的二極管,也不會產生損耗且不會影響原反激變換器的穩態工作特性。
文檔編號H02J3/38GK102437743SQ201210003749
公開日2012年5月2日 申請日期2012年1月6日 優先權日2012年1月6日
發明者梁志剛, 鄭崇峰 申請人:無錫聯動太陽能科技有限公司