CN117713198B - 一种并网式逆变器控制核心模块及光伏换电柜 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种并网式逆变器控制核心模块及光伏换电柜，光伏换电柜包括电闸控制装置和并联的N个单仓充电器，还包括并网式逆变器控制核心模块、储能电池充电器和储能电池包。电闸控制装置分别连接储能电池充电器和N个单仓充电器。每个单仓充电器为电池充电。储能电池充电器的输出端连接储能电池包的一端，储能电池包的另一端连接并网式逆变器控制核心模块的输入端，并网式逆变器控制核心模块的输出端连接电闸控制装置。太阳能板将太阳能转换为电能后，存储在储能电池包中，一方面用于抵消换电柜自身待机功耗。另一方面将多余的电能通过并网式逆变器控制核心模块发送给电网，从而减少换电柜自身待机功耗带来的额外电费以及产生发电收益。
Description
技术领域
本发明涉及换电柜技术领域，特别涉及一种并网式逆变器控制核心模块及光伏换电柜。
背景技术
换电柜又称共享换电柜、共享电池柜、换电站等等，是一种可以存放电动车电池且自动充电的柜子。顾名思义，是用来进行电池更换，满足大家的电池租借需求。
现有的换电柜，大部分是采用市电供电，然后为电池充电，较少具备太阳能板发电功能。现有的市电供电的换电柜，其自身工作会存在一定的待机功耗，日积月累会损耗不少的电能。具备太阳能板发电功能的换电柜较为少见的原因是配套产品的研发具有一定的技术难度，研发周期长。为了解决市电供电造成的能源损耗，需要对现有的换电柜进行改进，研发一种市电兼容太阳能板发电功能的换电柜。
发明内容
本发明的目的是提供一种并网式逆变器控制核心模块及光伏换电柜，可以解决现有技术中单纯用市电供电的换电柜待机功耗大，造成能源浪费的问题。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
一方面，本发明提供一种并网式逆变器控制核心模块，包括隔离推挽电路、单相锁相环电路、EMI滤波电路、MCU信号调理电路和推挽逆变波形产生电路；隔离推挽电路的第一输入端输入太阳能板提供的直流电压，将直流电压升压为脉动高压直流电压后，从输出端发送给单相锁相环电路；单相锁相环电路跟踪电网的电压相位，对脉动高压直流电压同步为与电网电压相位相同的交流电压输出给EMI滤波电路；EMI滤波电路对交流电压滤波后并入电网；MCU信号调理电路采集电网的电压和频率，采样太阳能板输出的电压和电流，输出第一驱动信号给推挽逆变波形产生电路；推挽逆变波形产生电路根据第一驱动信号，输出第二驱动信号给隔离推挽电路的第二输入端，控制隔离推挽电路输出的脉动高压直流电压。
进一步的，隔离推挽电路包括电阻R19、电阻R34、电阻R27、电阻R18、电阻R35、电阻R26、采样电阻Rsense、电容C17、电容C16、电容C9、MOS管MOS6、MOS管MOS7、保险丝F102、变压器T1、共阳极二极管D1、共阴极二极管D2、电感L1和电容C1；保险丝F102的一端连接太阳能板的正极，另一端连接变压器T1原边绕组的中间抽头；采样电阻Rsense的一端连接太阳能板的负极，另一端接地；电容C9连接在变压器T1原边绕组的中间抽头和地之间；第二驱动信号包括驱动信号OUTA和驱动信号OUTB；驱动信号OUTB从电阻R34的一端和电阻R19的一端输入，电阻R34的另一端连接MOS管MOS6的栅极，电阻R19的另一端连接MOS管MOS6的源极和地；MOS管MOS6的漏极连接变压器T1原边绕组的一端；电阻R27和电容C17串联后连接在MOS管MOS6的漏极和源极之间；驱动信号OUTA从电阻R35的一端和电阻R18的一端输入，电阻R35的另一端连接MOS管MOS7的栅极，电阻R18的另一端连接MOS管MOS7的源极和地；MOS管MOS7的漏极连接变压器T1原边绕组的另一端；电阻R26和电容C16串联后连接在MOS管MOS7的漏极和源极之间；变压器T1副边绕组的一端连接共阳极二极管D1的一个阴极和共阴极二极管D2的一个阳极，变压器T1副边绕组的另一端连接共阳极二极管D1的另一个阴极和共阴极二极管D2的另一个阳极；共阴极二极管D2的阴极连接电感L1的一端，电感L1的另一端和共阳极二极管D1的阳极之间连接电容C1；电容C1两端作为隔离推挽电路的输出端。
进一步的，单相锁相环电路包括MOS管MOS1、MOS管MOS2、MOS管MOS3、MOS管MOS4、电阻R2、稳压二极管Z3、电阻R4、电阻R8、电阻R14、压敏电阻MOV1、二极管D11、电阻R3、稳压二极管Z4、电阻R5、电阻R9、电阻R15、二极管D12、稳压二极管Z1、三极管Q1、电容C5、二极管D9、电容C7、电阻R6、电阻R10、电阻R11、二极管D15、二极管D13、电阻R16、电阻R17、稳压二极管Z2、三极管Q2、电容C6、二极管D10、电容C8、电阻R7、电阻R12、电阻R13、二极管D16和二极管D14；
MOS管MOS1的源极和MOS管MOS2的源极作为单相锁相环电路的输入负端，MOS管MOS3的漏极和MOS管MOS4的漏极作为单相锁相环电路的输入正端；
MOS管MOS1的漏极连接单相锁相环电路的一个输出端，栅极分别连接电阻R2的一端、稳压二极管Z3的阴极和电阻R4的一端；电阻R2的另一端和稳压二极管Z3的阳极连接MOS管MOS1的源极；电阻R4的另一端连接电阻R8的一端和二极管D11的阳极；电阻R8的另一端连接电阻R14的一端；电阻R14的另一端分别连接压敏电阻MOV1的一端和单相锁相环电路的另一个输出端；压敏电阻MOV1的另一端连接单相锁相环电路的一个输出端；
MOS管MOS2的漏极连接单相锁相环电路的另一个输出端，栅极分别连接电阻R3的一端、稳压二极管Z4的阴极和电阻R5的一端；电阻R3的另一端和稳压二极管Z4的阳极连接MOS管MOS2的源极；电阻R5的另一端连接电阻R9的一端和二极管D12的阳极；电阻R9的另一端连接电阻R15的一端；电阻R15的另一端和二极管D12的阴极共同连接单相锁相环电路的一个输出端；
MOS管MOS3的栅极分别连接稳压二极管Z1的阴极、三极管Q1的集电极、电阻R6的一端和电阻R10的一端；稳压二极管Z1的阳极、三极管Q1的发射极、电容C5的一端、二极管D9的阳极和电容C7的一端连接MOS管MOS3的源极和单相锁相环电路的另一个输出端；三极管Q1的基极分别连接电阻R6的另一端、电阻R11的一端、电容C5的另一端、二极管D9的阴极和二极管D13的阳极；电阻R10的另一端分别连接电阻R11的另一端、二极管D15的阴极和电容C7的另一端；二极管D15的阳极和二极管D13的阴极连接电阻R16的一端；电阻R16的另一端连接电阻R17的一端；
MOS管MOS4的栅极分别连接稳压二极管Z2的阴极、三极管Q2的集电极、电阻R7的一端和电阻R12的一端；稳压二极管Z2的阳极、三极管Q2的发射极、电容C6的一端、二极管D10的阳极和电容C8的一端连接MOS管MOS4的源极和单相锁相环电路的一个输出端；三极管Q2的基极分别连接电阻R7的另一端、电阻R13的一端、电容C6的另一端、二极管D10的阴极和二极管D14的阳极；电阻R12的另一端分别连接电阻R13的另一端、二极管D16的阴极和电容C8的另一端；二极管D16的阳极和二极管D14的阴极连接电阻R17的另一端。
进一步的，EMI滤波电路包括电感L4、共模线圈L3、压敏电阻MOV2、保险丝F2和电容C14；电感L4的一端作为EMI滤波电路的一个输入端，电感L4的另一端连接共模线圈L3一边的一端，共模线圈L3一边的另一端连接电容C14的一端和压敏电阻MOV2的一端，并作为EMI滤波电路的一个输出端；共模线圈L3另一边的一端作为EMI滤波电路的另一个输入端，共模线圈L3另一边的另一端连接压敏电阻MOV2的另一端和保险丝F2的一端；保险丝F2的另一端和电容C14的另一端相连并作为EMI滤波电路的另一个输出端。
进一步的，MCU信号调理电路包括MCU主控电路、电网电压频率采样电路、太阳能板发电功率控制电路和温度控制电路；MCU主控电路包括控制芯片U4；电网电压频率采样电路对电网的电压和频率进行采样，并反馈给MCU主控电路；太阳能板发电功率控制电路对太阳能板的电压和电流进行采样，并反馈给MCU主控电路，MCU主控电路根据电网的电压和频率以及太阳能板的电压和电流，控制太阳能板发电功率控制电路输出第一驱动信号给推挽逆变波形产生电路；温度控制电路采样并网式逆变器控制核心模块的温度，当温度大于设定的阈值时，MCU主控电路控制温度控制电路启动风扇，对并网式逆变器控制核心模块进行散热。
进一步的，电网电压频率采样电路包括光耦U1、电容C24、电阻R53、电阻R54、三极管Q3、电阻R56、电容C27、电阻R43、电阻R44、电阻R45、电阻R47、电阻R48、电阻R49、电阻R51、电阻R46、电阻R50、电阻R52、电阻R55、电容C26和运放U2A；光耦U1的阴极和电阻R46的一端连接电网的N线，电阻R44的一端和电阻R45的一端连接电网的L线；电阻R44的另一端与电阻R43串联后连接光耦U1的阳极；光耦U1的发射极连接电容C24的一端和地；光耦U1的集电极连接电阻R53的一端和电阻R54的一端；电阻R53的另一端和电容C24的另一端连接一直流供电电压；电阻R54的另一端连接三极管Q3的基极，三极管Q3的发射极接地，三极管Q3的集电极连接电阻R56的一端和电容C27的一端并作为电网频率采样输出连接控制芯片U4的电网频率采样输入引脚；电阻R56的另一端连接一直流供电电压；电容C27的另一端接地；电阻R45的另一端与电阻R47、电阻R49、电阻R51串联后接地；电阻R48的一端连接一直流供电电压，另一端连接电阻R49与电阻R51的串联节点；电阻R48的另一端还连接运放U2A的同相输入端；电阻R46的另一端与电阻R50、电阻R52串联后连接运放U2A的反相输入端；电阻R55和电容C26并联后连接在运放U2A的同相输入端和输出端之间；运放U2A的输出端作为电网电压采样输出连接控制芯片U4的电网电压采样输入引脚。
进一步的，太阳能板发电功率控制电路包括电阻R63、电阻R64、电阻R66、电阻R67、电阻R68、电容C32、电容C36、二极管D18、运放U6A、电容C29、电阻R65、电容C33、电容C42、电阻R74、电容C48、运放U6B、电阻R83、电阻R84、电阻R85、电阻R87和可变电阻VR1；电阻R63的一端连接控制芯片U4的模拟电压输出引脚，另一端串联电阻R64后连接运放U6A的同相输入端；电容C32连接在电阻R63的另一端和地之间；运放U6A的反相输入端与输出端连接，输出端串联电阻R65后输出控制信号A；电容C33连接在运放U6A的输出端和地之间；电阻R67的一端连接太阳能板的正极，另一端串联电阻R66后连接控制芯片U4的太阳能输出电压检测引脚；电容C36和电阻R68并联后连接在接控制芯片U4的太阳能输出电压检测引脚和地之间；二极管D18的正极连接接控制芯片U4的太阳能输出电压检测引脚，负极接一直流供电电压；太阳能板负极通过电阻R74后连接运放U6B的同相输入端；电容C48连接在运放U6B的同相输入端和地之间；运放U6B的反相输入端和输出端之间连接电容C42；运放U6B的反相输入端连接可变电阻VR1的固定端、电阻R83的一端、电阻R84的一端；电阻R83的另一端接地，电阻R84的另一端串联电阻R85后连接可变电阻VR1的可变端和运放U6B的输出端；运放U6B的输出端输出控制信号B；运放U6B的输出端串联电阻R87后连接控制芯片U4的太阳能输出电流检测引脚；控制信号A和控制信号B为第一驱动信号。
进一步的，温度控制电路包括温度传感器连接端子、风扇接线端子、电阻R86、电阻R88、电容CE2、电容C51、二极管D17、三极管Q4和电阻R57；温度传感器连接端子的第2引脚连接外部温度传感器；电阻R86的一端连接温度传感器连接端子的第2引脚，另一端连接控制芯片U4的温度读取引脚；温度传感器连接端子的第1引脚输入一直流供电电压，电容CE2连接在温度传感器连接端子的第1引脚和地之间；电阻R86的一端连接电阻R88的一端和电容C51的一端，电阻R88的另一端连接电容C51的另一端并接地；风扇接线端子的第1引脚输入另一直流供电电压；二极管D17的正极连接风扇接线端子的第2引脚，负极连接风扇接线端子的第1引脚；三极管Q4的集电极连接风扇接线端子的第2引脚，发射极接地，基极串联电阻R57后连接控制芯片U4的控制风扇引脚。
进一步的，推挽逆变波形产生电路包括控制芯片U5、电容C40、电阻R77、三引脚二极管极管Q5、电阻R76、电阻R81、电阻R82、三极管Q6、电阻R72、电阻R75、电阻R69、电阻R78和控制芯片U7；电容C40的一端和三引脚二极管极管Q5的阴极连接控制芯片U5的振荡定时电容接入引脚CT；电容C40的另一端接地，三引脚二极管极管Q5的阳极连接电阻R76的一端和三极管Q6的基极；三极管Q6的集电极和电阻R76的另一端接入参考电压；三极管Q6的发射极串联电阻R81、电阻R82后连接地；电阻R81和电阻R82的串联节点连接控制芯片U5的电流检测比较器正相输入引脚C/S+；控制芯片U5的振荡定时电阻接入引脚RT串联电阻R77后接地；控制芯片U5的输出一引脚A OUT串联电阻R75后连接控制芯片U7的输入一引脚INB，电阻R78连接在控制芯片U7的输入一引脚INB和地之间；控制芯片U5的输出二引脚B OUT串联电阻R72后连接控制芯片U7的输入二引脚INA，电阻R69连接在控制芯片U7的输入二引脚INA和地之间；控制芯片U7的输出一引脚OUTA和输出二引脚OUTB分别输出驱动信号OUTA和驱动信号OUTB；驱动信号OUTA和驱动信号OUTB为第二驱动信号。
第二方面，本发明提供一种光伏换电柜，包括电闸控制装置和并联的N个单仓充电器，其特征在于，还包括储能电池充电器和储能电池包、和上述并网式逆变器控制核心模块；电闸控制装置分别连接储能电池充电器和N个单仓充电器；每个单仓充电器为电池充电；储能电池充电器的输出端连接储能电池包的一端，储能电池包的另一端连接并网式逆变器控制核心模块的输入端，并网式逆变器控制核心模块的输出端连接电闸控制装置。
本发明的一种并网式逆变器控制核心模块及光伏换电柜，相对于现有的换电柜具备以下有益效果：
从宏观的角度分析，在普通换电柜上面安装太阳能并网发电装置，具有一定的社会经济价值。因为换电柜大都安装在室外，容易获得太阳能，当数量众多的换电柜并网发电后，产生的功率就会很大，在一定程度上可以弥补用电高峰时段的电网压力，同时为国家减少碳排放做出一定的贡献。
从微观的角度分析，安装了太阳能并网发电装置，白天发出来的电一方面用于抵消换电柜自身待机功耗，另一方面多余的电能则转发到电网或者根据需要储存到电池，从而减少换电柜自身待机功耗带来的额外电费，减少商家的电能损耗费用，并且能产生额外的发电收益。
综上，具备并网式逆变器的光伏换电柜，能节能减排，能灵活调整换电柜在峰平谷时段的用电方式，从而提升了换电柜的社会价值以及商家收益。
附图说明
图1为本发明的并网式逆变器控制核心模块的电路框图；
图2为本发明的隔离推挽电路的电路原理图；
图3为本发明的单相锁相环电路的电路原理图；
图4为本发明的EMI滤波电路的电路原理图；
图5为本发明的控制芯片U4的示意图；
图6为本发明的电网电压频率采样电路的电路原理图；
图7为本发明的太阳能板发电功率控制电路的电路原理图；
图8为本发明的温度控制电路的电路原理图；
图9为本发明的推挽逆变波形产生电路的电路原理图；
图10为本发明的光伏充电柜的电路框图。
具体实施方式
下面结合附图对本公开实施例进行详细描述。
以下通过特定的具体实例说明本公开的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本公开的其他优点与功效。显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。本公开还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本公开的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
本发明的一种并网式逆变器控制核心模块，如图1所示，包括隔离推挽电路、单相锁相环电路、EMI滤波电路、MCU信号调理电路和推挽逆变波形产生电路。隔离推挽电路的第一输入端输入太阳能板提供的直流电压，将直流电压升压为脉动高压直流电压后，从输出端发送给单相锁相环电路。单相锁相环电路跟踪电网的电压相位，对脉动高压直流电压同步为与电网电压相位相同的交流电压输出给EMI滤波电路。EMI滤波电路对交流电压滤波后并入电网。MCU信号调理电路采集电网的电压和频率，采样太阳能板输出的电压和电流，输出第一驱动信号给推挽逆变波形产生电路。推挽逆变波形产生电路根据第一驱动信号，输出第二驱动信号给隔离推挽电路的第二输入端，控制隔离推挽电路输出的脉动高压直流电压。
作为本发明的一种优选实施方式，隔离推挽电路的电路原理图如图2所示，包括电阻R19、电阻R34、电阻R27、电阻R18、电阻R35、电阻R26、采样电阻Rsense、电容C17、电容C16、电容C9、MOS管MOS6、MOS管MOS7、保险丝F102、变压器T1、共阳极二极管D1、共阴极二极管D2、电感L1和电容C1。保险丝F102的一端连接太阳能板的正极PV+1，另一端连接变压器T1原边绕组的中间抽头。采样电阻Rsense的一端连接太阳能板的负极PV-1，另一端接地。电容C9连接在变压器T1原边绕组的中间抽头和地之间。第二驱动信号包括驱动信号OUTA和驱动信号OUTB。驱动信号OUTB从电阻R34的一端和电阻R19的一端输入，电阻R34的另一端连接MOS管MOS6的栅极，电阻R19的另一端连接MOS管MOS6的源极和地。MOS管MOS6的漏极连接变压器T1原边绕组的一端。电阻R27和电容C17串联后连接在MOS管MOS6的漏极和源极之间。驱动信号OUTA从电阻R35的一端和电阻R18的一端输入，电阻R35的另一端连接MOS管MOS7的栅极，电阻R18的另一端连接MOS管MOS7的源极和地。MOS管MOS7的漏极连接变压器T1原边绕组的另一端。电阻R26和电容C16串联后连接在MOS管MOS7的漏极和源极之间。变压器T1副边绕组的一端连接共阳极二极管D1的一个阴极和共阴极二极管D2的一个阳极，变压器T1副边绕组的另一端连接共阳极二极管D1的另一个阴极和共阴极二极管D2的另一个阳极。共阴极二极管D2的阴极连接电感L1的一端，电感L1的另一端和共阳极二极管D1的阳极之间连接电容C1。电容C1两端作为隔离推挽电路的输出端。
隔离推挽电路负责把太阳能板的直流60V电压升压成脉动的220V电压。共阳极二极管D1和共阴极二极管D2组成整流桥。上半周期，由驱动信号OUTA输出控制，下半周则由驱动信号OUTB输出控制，最后组合成一个完整的周期波形。PV+1接太阳能板的正极，PV-1接太阳能板的负极，当驱动信号OUTA为高电平时，变压器T1的正半周导通，能量从副边的整流桥输出脉动的高压直流电；同理驱动信号OUTB为高电平时候，变压器T1的负半周导通，能量也从副边的整流桥输出脉动的高压直流电。
作为本发明的一种优选实施方式，单相锁相环电路的电路原理图如图3所示，包括MOS管MOS1、MOS管MOS2、MOS管MOS3、MOS管MOS4、电阻R2、稳压二极管Z3、电阻R4、电阻R8、电阻R14、压敏电阻MOV1、二极管D11、电阻R3、稳压二极管Z4、电阻R5、电阻R9、电阻R15、二极管D12、稳压二极管Z1、三极管Q1、电容C5、二极管D9、电容C7、电阻R6、电阻R10、电阻R11、二极管D15、二极管D13、电阻R16、电阻R17、稳压二极管Z2、三极管Q2、电容C6、二极管D10、电容C8、电阻R7、电阻R12、电阻R13、二极管D16和二极管D14。
MOS管MOS1的源极和MOS管MOS2的源极作为单相锁相环电路的输入负端，MOS管MOS3的漏极和MOS管MOS4的漏极作为单相锁相环电路的输入正端。
MOS管MOS1的漏极连接单相锁相环电路的一个输出端。MOS管MOS1的栅极分别连接电阻R2的一端、稳压二极管Z3的阴极和电阻R4的一端。电阻R2的另一端和稳压二极管Z3的阳极连接MOS管MOS1的源极。电阻R4的另一端连接电阻R8的一端和二极管D11的阳极。电阻R8的另一端连接电阻R14的一端。电阻R14的另一端分别连接压敏电阻MOV1的一端和单相锁相环电路的另一个输出端,压敏电阻MOV1的另一端连接单相锁相环电路的一个输出端。
MOS管MOS2的漏极连接单相锁相环电路的另一个输出端。MOS管MOS2的栅极分别连接电阻R3的一端、稳压二极管Z4的阴极和电阻R5的一端。电阻R3的另一端和稳压二极管Z4的阳极连接MOS管MOS2的源极。电阻R5的另一端连接电阻R9的一端和二极管D12的阳极。电阻R9的另一端连接电阻R15的一端。电阻R15的另一端和二极管D12的阴极共同连接单相锁相环电路的一个输出端。
MOS管MOS3的栅极分别连接稳压二极管Z1的阴极、三极管Q1的集电极、电阻R6的一端和电阻R10的一端。稳压二极管Z1的阳极、三极管Q1的发射极、电容C5的一端、二极管D9的阳极和电容C7的一端连接MOS管MOS3的源极和单相锁相环电路的另一个输出端。三极管Q1的基极分别连接电阻R6的另一端、电阻R11的一端、电容C5的另一端、二极管D9的阴极和二极管D13的阳极。电阻R10的另一端分别连接电阻R11的另一端、二极管D15的阴极和电容C7的另一端。二极管D15的阳极和二极管D13的阴极连接电阻R16的一端。电阻R16的另一端连接电阻R17的一端。
MOS管MOS4的栅极分别连接稳压二极管Z2的阴极、三极管Q2的集电极、电阻R7的一端和电阻R12的一端；稳压二极管Z2的阳极、三极管Q2的发射极、电容C6的一端、二极管D10的阳极和电容C8的一端连接MOS管MOS4的源极和单相锁相环电路的一个输出端；三极管Q2的基极分别连接电阻R7的另一端、电阻R13的一端、电容C6的另一端、二极管D10的阴极和二极管D14的阳极；电阻R12的另一端分别连接电阻R13的另一端、二极管D16的阴极和电容C8的另一端；二极管D16的阳极和二极管D14的阴极连接电阻R17的另一端。
单相锁相环电路的功能是跟踪电网的电压相位，对太阳能板升压后的高压直流电进行同步输出。端子CN2的两个引脚1和2连接隔离推挽电路输出的高压直流电压的负和正，端子AC1的引脚4和5相连作为单相锁相环电路的一个输出端，引脚1和2相连作为单相锁相环电路的另一个输出端。接入电网后的正弦波每半个周期依次选通MOS管MOS1、MOS3和MOS2、MOS4，从而把太阳能板的能量输出到AC1接口，实现了并网输出的功能。
其工作原理是：
AC1处于正半周时，从最左边开始，电流依次流过电阻R14、电阻R8、电阻R4、电阻R2，也流到MOS管MOS1的栅极，使得MOS管MOS1处于开通状态。同时，电流还依次流过二极管D9和电容C5、二极管D13、电阻R16、电阻R17、二极管D16，此时电路再分两条支路，支路a是：电流流过电阻R13和电阻R12，电阻R12再与电阻R7汇流到三极管Q2的基极，开通三极管Q2，最终电流回到端子AC1的5和4引脚。此时MOS管MOS4的GS电压为Q2的集射电压，电压较小，故MOS管MOS4处于关闭状态；支路b是：通过电容C8回到端子AC1另一端（引脚4和5）。
同理，当AC1处于负半周时，电流依次流过电阻R15、电阻R9、电阻R5、电阻R3，也流到MOS管MOS2的栅极，使得MOS管MOS2处于开通状态；同时，电流还依次流过二极管D10和电容C6、二极管D14、电阻R17、电阻R16、二极管D15，此时电路再分两条支路，支路a是：电流流过电阻R11和电阻R10，电阻R10再与电阻R6汇流到三极管Q1的基极，开通三极管Q1，最终回到AC1另一端（引脚1和2），此时MOS管MOS3的GS电压为Q1的集射电压，电压较小，故MOS管MOS3处于关闭状态；支路b是：通过电容C7回到AC1另一端（引脚1和2）。经过2个周期之后，就成了MOS管MOS1和MOS管MOS3开通的时候，MOS管MOS2和MOS管MOS4关闭，另一个周期则反过来。
因此，在正半周时，MOS管MOS1和MOS管MOS3开通，端子CN2第2引脚的高压直流+通过MOS管MOS3的漏极D流到源极S然后流到端子AC1的1、2引脚，再经过外部负载流入端子AC1的第4、5引脚，接下来流到MOS管MOS1的漏极D，最终从MOS管MOS1的源极S回到端子CN2第1引脚的高压直流-，完成了半个周期的太阳能电能输出到电网。同理地，另外半周，MOS管MOS2和MOS管MOS4开通，高压直流+通过MOS管MOS4的漏极D流到源极S然后流到端子AC1的4、5引脚，再经过外部负载流入端子AC1的1、2引脚，接下来流到MOS管MOS2的漏极D，最终从MOS管MOS2的源极S回到高压直流+，完成另一个半周的太阳能电能输出到电网。
作为本发明的一种优选实施方式，EMI滤波电路的原理图如图4所示，包括电感L4、共模线圈L3、压敏电阻MOV2、保险丝F2和电容C14。电感L4的一端作为EMI滤波电路的一个输入端，电感L4的另一端连接共模线圈L3一边的一端，共模线圈L3一边的另一端连接电容C14的一端和压敏电阻MOV2的一端，并作为EMI滤波电路的一个输出端。共模线圈L3另一边的一端作为EMI滤波电路的另一个输入端，共模线圈L3另一边的另一端连接压敏电阻MOV2的另一端和保险丝F2的一端。保险丝F2的另一端和电容C14的另一端相连并作为EMI滤波电路的另一个输出端。
EMI滤波电路的功能是把单相锁相环电路输出的交流电进行EMI滤波。交流电是从端子AC1流入，从端子AC2流出。带有谐波的交流电经过电感L4滤波再进过共模线圈L3滤波。可以获得干净的交流电。另外，压敏电阻MOV2在过压时候会保护，保险丝F2在输出电流过大时候也会熔断保护。
作为本发明的一种优选实施方式，MCU信号调理电路包括MCU主控电路、电网电压频率采样电路、太阳能板发电功率控制电路和温度控制电路。电网电压频率采样电路对电网的电压和频率进行采样，并反馈给MCU主控电路。太阳能板发电功率控制电路对太阳能板的电压和电流进行采样，并反馈给MCU主控电路，MCU主控电路根据电网的电压和频率以及太阳能板的电压和电流，控制太阳能板发电功率控制电路输出第一驱动信号给推挽逆变波形产生电路。温度控制电路采样并网式逆变器控制核心模块的温度，当温度大于设定的阈值时，MCU主控电路控制温度控制电路启动风扇，对并网式逆变器控制核心模块进行散热。
进一步的，MCU主控电路包括控制芯片U4，如图5所示，控制芯片U4至少包括电网电压采样输入引脚（U4第1引脚）、电网频率采样输入引脚（U4第5引脚）、太阳能输出电压检测引脚（U4第3引脚）、太阳能输出电流检测引脚（U4第30引脚）、温度读取引脚（U4第4引脚）、控制风扇引脚（U4第26引脚）和模拟电压输出引脚（U4第23引脚）。
进一步的，电网电压频率采样电路如图6所示，包括光耦U1、电容C24、电阻R53、电阻R54、三极管Q3、电阻R56、电容C27、电阻R43、电阻R44、电阻R45、电阻R47、电阻R48、电阻R49、电阻R51、电阻R46、电阻R50、电阻R52、电阻R55、电容C26和运放U2A。光耦U1的阴极和电阻R46的一端连接电网的N线，电阻R44的一端和电阻R45的一端连接电网的L线。电阻R44的另一端与电阻R43串联后连接光耦U1的阳极。光耦U1的发射极连接电容C24的一端和地。光耦U1的集电极连接电阻R53的一端和电阻R54的一端。电阻R53的另一端和电容C24的另一端连接+5V电压。电阻R54的另一端连接三极管Q3的基极，三极管Q3的发射极接地，三极管Q3的集电极连接电阻R56的一端和电容C27的一端并作为电网频率采样输出连接控制芯片U4的电网频率采样输入引脚。电阻R56的另一端连接+5V电压。电容C27的另一端接地。电阻R45的另一端与电阻R47、电阻R49、电阻R51串联后接地。电阻R48的一端连接+5V电压，另一端连接电阻R49与电阻R51的串联节点。电阻R48的另一端还连接运放U2A的同相输入端。电阻R46的另一端与电阻R50、电阻R52串联后连接运放U2A的反相输入端。电阻R55和电容C26并联后连接在运放U2A的同相输入端和输出端之间。运放U2A的输出端作为电网电压采样输出连接控制芯片U4的电网电压采样输入引脚。
电网电压频率采样电路的功能是采样电网的电压和频率。控制芯片U4通过对电网的采样信息，可以控制太阳能板输出电压大小和频率，实现并网的交流电与电网同频同相。
电网频率采样的原理是：交流电处于正半周时，电流从L线流出，经过电阻R44、电阻R43、光耦U1的1脚和2脚，使得光耦U1导通。光耦U1导通之后，+5V经过电阻R53流到光耦U1的4脚和3脚到地。另一回路，电阻R54无电流流过，所以三极管Q3不导通，+5V连接电阻R56到电网频率采样输出端，所以此时就是+5V的高电平。而当交流电处于负半周时候，光耦U1不导通，+5V经过电阻R53、到电阻R54，再到三极管Q3的基极最终流到地，三极管Q3导通，+5V流经电阻R56的电流到地，所以电网频率采样输出端为低电平。控制芯片U4的电网频率采样输入引脚处就会检测到从高电平到低电平的脉冲，通过统计该周期内的脉冲数量就可以计算出交流电的频率。
电网电压采样的原理是：火线L通过电阻R45、电阻R47、电阻R49再与电阻R51串联后分压连接到运放U2的3脚（正相输入端），+5V串联电阻R48之后也连接到运放U2的3脚。零线N通过电阻R46、电阻R50、电阻R52串联之后连接到运放U2的2脚（反相输入端），运放U2的1脚（输出端）和2脚之间并联电阻R55和电容C26。当电网中有电压时候，运放U2的第2、3引脚都会检测到经过分压缩小之后的差分数值，再输出到运放U2的第1脚，也即“电网电压采样输出”连接到接控制芯片U4的电网电压采样输入引脚即可读取到电网的电压。
进一步的，太阳能板发电功率控制电路的原理图如图7所示，包括电阻R63、电阻R64、电阻R66、电阻R67、电阻R68、电容C32、电容C36、二极管D18、运放U6A、电容C29、电阻R65、电容C33、电容C42、电阻R74、电容C48、运放U6B、电阻R83、电阻R84、电阻R85、电阻R87和可变电阻VR1。电阻R63的一端连接控制芯片U4的模拟电压输出引脚，另一端串联电阻R64后连接运放U6A的同相输入端。电容C32连接在电阻R63的另一端和地之间。运放U6A的反相输入端与输出端连接，输出端串联电阻R65后输出控制信号A。电容C33连接在运放U6A的输出端和地之间。电阻R67的一端连接太阳能板的正极PV+1，另一端串联电阻R66后连接控制芯片U4的太阳能输出电压检测引脚。电容C36和电阻R68并联后连接在接控制芯片U4的太阳能输出电压检测引脚和地之间。二极管D18的正极连接接控制芯片U4的太阳能输出电压检测引脚，负极接+5V电压。太阳能板负极通过电阻R74后连接运放U6B的同相输入端。电容C48连接在运放U6B的同相输入端和地之间。运放U6B的反相输入端和输出端之间连接电容C42。运放U6B的反相输入端连接可变电阻VR1的固定端、电阻R83的一端、电阻R84的一端。电阻R83的另一端接地，电阻R84的另一端串联电阻R85后连接可变电阻VR1的可变端和运放U6B的输出端。运放U6B的输出端输出控制信号B。运放U6B的输出端串联电阻R87后连接控制芯片U4的太阳能输出电流检测引脚。控制信号A和控制信号B为第一驱动信号。
太阳能板发电功率控制电路的功能是实现太阳能板的发电功率控制。首先，控制芯片U4通过采样太阳能板的输出电压和电流，可以获得太阳能板的当前输出功率。
太阳能板采样电压的原理是：图7中PV+1连接到太阳能板正极，PV-1连接到太阳能板的负极。在图2的隔离推挽电路，太阳能板的负极PV-1连接了一个10mΩ的采样电阻Rsense到地。太阳能板电压采样如下：PV+1依次连接电阻R67、电阻R66、电阻R68分压之后到地，采样电压从电阻R66和电阻R68之中输出到控制芯片U4的太阳能输出电压检测引脚，控制芯片U4通过该引脚可以读取到太阳能板的电压。
太阳能板采样电流的原理是：图2的隔离推挽电路中，太阳能板负极PV-1连接了一个10mΩ的采样电阻Rsense到GND。当电流从太阳能板的正极PV+1流出，经过负载再流回负极PV-1到地，会在采样电阻Rsense上产生压降，图2和图7中的ISense。再经过电阻R74流入运放U6B的第5脚（同相输入端）。经过放大之后由运放U6B的第7脚（输出端）输出。放大倍数设置路径是：电阻R85和电阻R84串联之后再与可变电阻VR1并联，并联电路一端与运放U6B的第7脚连接，另一端则与运放U6B的第6脚（反相输入端）连接，运放U6B的第6脚与GND之间再串联一个电阻R83。运放U6B的第7脚再串联电阻R87后的电压即是太阳能板电流采样的数值，通过控制芯片U4的太阳能输出电流检测引脚就可以读取到太阳能板的电流。同时，运放U6B的第7脚输出的电压信号就是控制信号B，连接到推挽逆变波形产生电路。控制芯片U4的模拟电压输出引脚输出模拟电压MCU-PWM/AD，经过电阻R63、电阻R64流入运放U6A的第3脚（同相输入端），再经过第1脚（输出端）增强后输出，输出后再连接电阻R65，就是控制信号A，连接到推挽逆变波形产生电路。控制信号A和控制信号B为所述的第一驱动信号，该驱动信号的电压值越大则输出功率就越大，以此实现对太阳能板的功率值控制。
进一步的，温度控制电路的原理图如图8所示，包括温度传感器连接端子TEMP、风扇接线端子FAN1、电阻R86、电阻R88、电容CE2、电容C51、二极管D17、三极管Q4和电阻R57。温度传感器连接端子TEMP的第2引脚连接外部温度传感器。电阻R86的一端连接温度传感器连接端子TEMP的第2引脚，另一端连接控制芯片U4的温度读取引脚。温度传感器连接端子TEMP的第1引脚输入+5V电压，电容CE2连接在温度传感器连接端子TEMP的第1引脚和地之间。电阻R86的一端连接电阻R88的一端和电容C51的一端，电阻R88的另一端连接电容C51的另一端并接地。风扇接线端子FAN1的第1引脚输入+12V电压。二极管D17的正极连接风扇接线端子FAN1的第2引脚，负极连接风扇接线端子FAN1的第1引脚。三极管Q4的集电极连接风扇接线端子FAN1的第2引脚，发射极接地，基极串联电阻R57后连接控制芯片U4的控制风扇引脚。
温度控制电路的功能是对逆变器控制核心模块进行温度控制。温度传感器采集逆变器控制核心模块的散热片温度，反馈给控制芯片U4，一旦温度超过设定值就启动风扇散热。TEMP是一个温度传感器连接端子，+5V连接温度传感器之后从TEMP的2脚输出，再经过电阻R86连接到控制芯片U4的温度读取引脚。如果读取散热片的温度超过设定值，控制芯片U4的控制风扇引脚输出高电平，高电平从电阻R57流到三极管Q4的基极，使得三极管 Q4导通。三极管Q4导通之后，+12V流入风扇接线端子FAN1的第1脚，再从风扇接线端子FAN1的第2脚流出，最后从三极管Q4的集电极到发射极回到GND，完成风扇的开通流程。温度下降到设定值以下，控制芯片U4的控制风扇引脚输出低电平，三极管Q4截止，风扇停止。
作为本发明的一种实施方式，推挽逆变波形产生电路的原理图如图9所示，包括控制芯片U5、电容C40、电阻R77、三引脚二极管极管Q5、电阻R76、电阻R81、电阻R82、三极管Q6、电阻R72、电阻R75、电阻R69、电阻R78和控制芯片U7。电容C40的一端和三引脚二极管极管Q5的阴极连接控制芯片U5的振荡定时电容接入引脚CT（第8引脚）。电容C40的另一端接地，三引脚二极管极管Q5的阳极连接电阻R76的一端和三极管Q6的基极。三引脚二极管极管Q5的门极外接一个控制信号，控制三引脚二极管极管Q5的开通和关断。三极管Q6的集电极和电阻R76的另一端接入参考电压VREF_5V。三极管Q6的发射极串联电阻R81、电阻R82后连接地。电阻R81和电阻R82的串联节点连接控制芯片U5的电流检测比较器正相输入引脚C/S+（第4引脚）。控制芯片U5的振荡定时电阻接入引脚RT（第9引脚）串联电阻R77后接地。控制芯片U5的输出一引脚A OUT(第11引脚）串联电阻R75后连接控制芯片U7的输入一引脚INB（第4引脚），电阻R78连接在控制芯片U7的输入一引脚INB和地之间。控制芯片U5的输出二引脚BOUT(第14引脚）串联电阻R72后连接控制芯片U7的输入二引脚INA（第2引脚），电阻R69连接在控制芯片U7的输入二引脚INA和地之间。控制芯片U7的输出一引脚OUTA和输出二引脚OUTB分别输出驱动信号OUTA和驱动信号OUTB。驱动信号OUTA和驱动信号OUTB为第二驱动信号，用于驱动隔离推挽电路。
图9中，控制芯片U5为主控芯片，型号为EG3846，用于推挽拓扑电路做波形产生和电路控制。首先是推挽的波形产生电路：U5芯片的引脚8连接电容C40的一端，电容C40另一端接地；引脚9连接电阻R77一端，电阻R77另一端接地；组成芯片RC频率设定电路，产生54KHZ频率的波形。电路控制：来自MCU信号调理电路中太阳能板发电功率控制电路的“控制信号A”和“控制信号B”在U5的引脚5和引脚6做比较，如果“控制信号A”电压大于“控制信号B”,则U5的引脚11将输出高电平，高电平经过电阻R75连接到U7(EG27324)的引脚4，最终通过U7的引脚5（OUTB）输出，实现信号增强目的。因为U5的引脚11和引脚14是交替互补开通的关系，所以引脚14是低电平，同样连接了电阻R72到U7的引脚2，最终通过U7芯片的引脚7（OUTA）输出。这一组信号将用于驱动后级隔离推挽电路中的MOS管MOS6和MOS7，再由MOS管MOS6和MOS7驱动推挽变压器以产生需要的高压交流。
本发明还提供一种光伏换电柜，如图10所示，包括电闸控制装置和并联的N个单仓充电器，还包括上述并网式逆变器控制核心模块、储能电池充电器和储能电池包。电闸控制装置分别连接储能电池充电器和N个单仓充电器。每个单仓充电器为电池充电。储能电池充电器的输出端连接储能电池包的一端，储能电池包的另一端连接并网式逆变器控制核心模块的输入端，并网式逆变器控制核心模块的输出端连接电闸控制装置。
图10中，储能电池包即为太阳能板储存电能的介质，其输出端相当于上述的PV+1和PV-1。太阳能板将太阳能转换为电能后，存储在储能电池包中，一方面用于抵消换电柜自身待机功耗。另一方面将多余的电能通过并网式逆变器控制核心模块发送给电网，从而减少换电柜自身待机功耗带来的额外电费以及产生发电收益。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
以上仅为说明本发明的实施方式，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，凡在本发明的精神和原则之内，不经过创造性劳动所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种并网式逆变器控制核心模块，其特征在于，包括隔离推挽电路、单相锁相环电路、EMI滤波电路、MCU信号调理电路和推挽逆变波形产生电路；隔离推挽电路的第一输入端输入太阳能板提供的直流电压，将直流电压升压为脉动高压直流电压后，从输出端发送给单相锁相环电路；单相锁相环电路跟踪电网的电压相位，对脉动高压直流电压同步为与电网电压相位相同的交流电压输出给EMI滤波电路；EMI滤波电路对交流电压滤波后并入电网；MCU信号调理电路采集电网的电压和频率，采样太阳能板输出的电压和电流，输出第一驱动信号给推挽逆变波形产生电路；推挽逆变波形产生电路根据第一驱动信号，输出第二驱动信号给隔离推挽电路的第二输入端，控制隔离推挽电路输出的脉动高压直流电压；
隔离推挽电路包括电阻R19、电阻R34、电阻R27、电阻R18、电阻R35、电阻R26、采样电阻Rsense、电容C17、电容C16、电容C9、MOS管MOS6、MOS管MOS7、保险丝F102、变压器T1、共阳极二极管D1、共阴极二极管D2、电感L1和电容C1；保险丝F102的一端连接太阳能板的正极，另一端连接变压器T1原边绕组的中间抽头；采样电阻Rsense的一端连接太阳能板的负极，另一端接地；电容C9连接在变压器T1原边绕组的中间抽头和地之间；第二驱动信号包括驱动信号OUTA和驱动信号OUTB；驱动信号OUTB从电阻R34的一端和电阻R19的一端输入，电阻R34的另一端连接MOS管MOS6的栅极，电阻R19的另一端连接MOS管MOS6的源极和地；MOS管MOS6的漏极连接变压器T1原边绕组的一端；电阻R27和电容C17串联后连接在MOS管MOS6的漏极和源极之间；驱动信号OUTA从电阻R35的一端和电阻R18的一端输入，电阻R35的另一端连接MOS管MOS7的栅极，电阻R18的另一端连接MOS管MOS7的源极和地；MOS管MOS7的漏极连接变压器T1原边绕组的另一端；电阻R26和电容C16串联后连接在MOS管MOS7的漏极和源极之间；变压器T1副边绕组的一端连接共阳极二极管D1的一个阴极和共阴极二极管D2的一个阳极，变压器T1副边绕组的另一端连接共阳极二极管D1的另一个阴极和共阴极二极管D2的另一个阳极；共阴极二极管D2的阴极连接电感L1的一端，电感L1的另一端和共阳极二极管D1的阳极之间连接电容C1；电容C1两端作为隔离推挽电路的输出端。
2.根据权利要求1所述的并网式逆变器控制核心模块，其特征在于，单相锁相环电路包括MOS管MOS1、MOS管MOS2、MOS管MOS3、MOS管MOS4、电阻R2、稳压二极管Z3、电阻R4、电阻R8、电阻R14、压敏电阻MOV1、二极管D11、电阻R3、稳压二极管Z4、电阻R5、电阻R9、电阻R15、二极管D12、稳压二极管Z1、三极管Q1、电容C5、二极管D9、电容C7、电阻R6、电阻R10、电阻R11、二极管D15、二极管D13、电阻R16、电阻R17、稳压二极管Z2、三极管Q2、电容C6、二极管D10、电容C8、电阻R7、电阻R12、电阻R13、二极管D16和二极管D14；
MOS管MOS1的源极和MOS管MOS2的源极作为单相锁相环电路的输入负端，MOS管MOS3的漏极和MOS管MOS4的漏极作为单相锁相环电路的输入正端；
MOS管MOS1的漏极连接单相锁相环电路的一个输出端，栅极分别连接电阻R2的一端、稳压二极管Z3的阴极和电阻R4的一端；电阻R2的另一端和稳压二极管Z3的阳极连接MOS管MOS1的源极；电阻R4的另一端连接电阻R8的一端和二极管D11的阳极；电阻R8的另一端连接电阻R14的一端；电阻R14的另一端分别连接压敏电阻MOV1的一端和单相锁相环电路的另一个输出端；压敏电阻MOV1的另一端连接单相锁相环电路的一个输出端；
MOS管MOS2的漏极连接单相锁相环电路的另一个输出端，栅极分别连接电阻R3的一端、稳压二极管Z4的阴极和电阻R5的一端；电阻R3的另一端和稳压二极管Z4的阳极连接MOS管MOS2的源极；电阻R5的另一端连接电阻R9的一端和二极管D12的阳极；电阻R9的另一端连接电阻R15的一端；电阻R15的另一端和二极管D12的阴极共同连接单相锁相环电路的一个输出端；
MOS管MOS3的栅极分别连接稳压二极管Z1的阴极、三极管Q1的集电极、电阻R6的一端和电阻R10的一端；稳压二极管Z1的阳极、三极管Q1的发射极、电容C5的一端、二极管D9的阳极和电容C7的一端连接MOS管MOS3的源极和单相锁相环电路的另一个输出端；三极管Q1的基极分别连接电阻R6的另一端、电阻R11的一端、电容C5的另一端、二极管D9的阴极和二极管D13的阳极；电阻R10的另一端分别连接电阻R11的另一端、二极管D15的阴极和电容C7的另一端；二极管D15的阳极和二极管D13的阴极连接电阻R16的一端；电阻R16的另一端连接电阻R17的一端；
MOS管MOS4的栅极分别连接稳压二极管Z2的阴极、三极管Q2的集电极、电阻R7的一端和电阻R12的一端；稳压二极管Z2的阳极、三极管Q2的发射极、电容C6的一端、二极管D10的阳极和电容C8的一端连接MOS管MOS4的源极和单相锁相环电路的一个输出端；三极管Q2的基极分别连接电阻R7的另一端、电阻R13的一端、电容C6的另一端、二极管D10的阴极和二极管D14的阳极；电阻R12的另一端分别连接电阻R13的另一端、二极管D16的阴极和电容C8的另一端；二极管D16的阳极和二极管D14的阴极连接电阻R17的另一端。
3.根据权利要求1所述的并网式逆变器控制核心模块，其特征在于，EMI滤波电路包括电感L4、共模线圈L3、压敏电阻MOV2、保险丝F2和电容C14；电感L4的一端作为EMI滤波电路的一个输入端，电感L4的另一端连接共模线圈L3一边的一端，共模线圈L3一边的另一端连接电容C14的一端和压敏电阻MOV2的一端，并作为EMI滤波电路的一个输出端；共模线圈L3另一边的一端作为EMI滤波电路的另一个输入端，共模线圈L3另一边的另一端连接压敏电阻MOV2的另一端和保险丝F2的一端；保险丝F2的另一端和电容C14的另一端相连并作为EMI滤波电路的另一个输出端。
4.根据权利要求1所述的并网式逆变器控制核心模块，其特征在于，MCU信号调理电路包括MCU主控电路、电网电压频率采样电路、太阳能板发电功率控制电路和温度控制电路；MCU主控电路包括控制芯片U4；电网电压频率采样电路对电网的电压和频率进行采样，并反馈给MCU主控电路；太阳能板发电功率控制电路对太阳能板的电压和电流进行采样，并反馈给MCU主控电路，MCU主控电路根据电网的电压和频率以及太阳能板的电压和电流，控制太阳能板发电功率控制电路输出第一驱动信号给推挽逆变波形产生电路；温度控制电路采样并网式逆变器控制核心模块的温度，当温度大于设定的阈值时，MCU主控电路控制温度控制电路启动风扇，对并网式逆变器控制核心模块进行散热。
5.根据权利要求4所述的并网式逆变器控制核心模块，其特征在于，电网电压频率采样电路包括光耦U1、电容C24、电阻R53、电阻R54、三极管Q3、电阻R56、电容C27、电阻R43、电阻R44、电阻R45、电阻R47、电阻R48、电阻R49、电阻R51、电阻R46、电阻R50、电阻R52、电阻R55、电容C26和运放U2A；光耦U1的阴极和电阻R46的一端连接电网的N线，电阻R44的一端和电阻R45的一端连接电网的L线；电阻R44的另一端与电阻R43串联后连接光耦U1的阳极；光耦U1的发射极连接电容C24的一端和地；光耦U1的集电极连接电阻R53的一端和电阻R54的一端；电阻R53的另一端和电容C24的另一端连接一直流供电电压；电阻R54的另一端连接三极管Q3的基极，三极管Q3的发射极接地，三极管Q3的集电极连接电阻R56的一端和电容C27的一端并作为电网频率采样输出连接控制芯片U4的电网频率采样输入引脚；电阻R56的另一端连接一直流供电电压；电容C27的另一端接地；电阻R45的另一端与电阻R47、电阻R49、电阻R51串联后接地；电阻R48的一端连接一直流供电电压，另一端连接电阻R49与电阻R51的串联节点；电阻R48的另一端还连接运放U2A的同相输入端；电阻R46的另一端与电阻R50、电阻R52串联后连接运放U2A的反相输入端；电阻R55和电容C26并联后连接在运放U2A的同相输入端和输出端之间；运放U2A的输出端作为电网电压采样输出连接控制芯片U4的电网电压采样输入引脚。
6.根据权利要求4所述的并网式逆变器控制核心模块，其特征在于，太阳能板发电功率控制电路包括电阻R63、电阻R64、电阻R66、电阻R67、电阻R68、电容C32、电容C36、二极管D18、运放U6A、电容C29、电阻R65、电容C33、电容C42、电阻R74、电容C48、运放U6B、电阻R83、电阻R84、电阻R85、电阻R87和可变电阻VR1；电阻R63的一端连接控制芯片U4的模拟电压输出引脚，另一端串联电阻R64后连接运放U6A的同相输入端；电容C32连接在电阻R63的另一端和地之间；运放U6A的反相输入端与输出端连接，输出端串联电阻R65后输出控制信号A；电容C33连接在运放U6A的输出端和地之间；电阻R67的一端连接太阳能板的正极，另一端串联电阻R66后连接控制芯片U4的太阳能输出电压检测引脚；电容C36和电阻R68并联后连接在接控制芯片U4的太阳能输出电压检测引脚和地之间；二极管D18的正极连接接控制芯片U4的太阳能输出电压检测引脚，负极接一直流供电电压；太阳能板负极通过电阻R74后连接运放U6B的同相输入端；电容C48连接在运放U6B的同相输入端和地之间；运放U6B的反相输入端和输出端之间连接电容C42；运放U6B的反相输入端连接可变电阻VR1的固定端、电阻R83的一端、电阻R84的一端；电阻R83的另一端接地，电阻R84的另一端串联电阻R85后连接可变电阻VR1的可变端和运放U6B的输出端；运放U6B的输出端输出控制信号B；运放U6B的输出端串联电阻R87后连接控制芯片U4的太阳能输出电流检测引脚；控制信号A和控制信号B为第一驱动信号。
7.根据权利要求4所述的并网式逆变器控制核心模块，其特征在于，温度控制电路包括温度传感器连接端子、风扇接线端子、电阻R86、电阻R88、电容CE2、电容C51、二极管D17、三极管Q4和电阻R57；温度传感器连接端子的第2引脚连接外部温度传感器；电阻R86的一端连接温度传感器连接端子的第2引脚，另一端连接控制芯片U4的温度读取引脚；温度传感器连接端子的第1引脚输入一直流供电电压，电容CE2连接在温度传感器连接端子的第1引脚和地之间；电阻R86的一端连接电阻R88的一端和电容C51的一端，电阻R88的另一端连接电容C51的另一端并接地；风扇接线端子的第1引脚输入另一直流供电电压；二极管D17的正极连接风扇接线端子的第2引脚，负极连接风扇接线端子的第1引脚；三极管Q4的集电极连接风扇接线端子的第2引脚，发射极接地，基极串联电阻R57后连接控制芯片U4的控制风扇引脚。
8.根据权利要求1所述的并网式逆变器控制核心模块，其特征在于，推挽逆变波形产生电路包括控制芯片U5、电容C40、电阻R77、三引脚二极管极管Q5、电阻R76、电阻R81、电阻R82、三极管Q6、电阻R72、电阻R75、电阻R69、电阻R78和控制芯片U7；电容C40的一端和三引脚二极管极管Q5的阴极连接控制芯片U5的振荡定时电容接入引脚CT；电容C40的另一端接地，三引脚二极管极管Q5的阳极连接电阻R76的一端和三极管Q6的基极；三极管Q6的集电极和电阻R76的另一端接入参考电压；三极管Q6的发射极串联电阻R81、电阻R82后连接地；电阻R81和电阻R82的串联节点连接控制芯片U5的电流检测比较器正相输入引脚C/S+；控制芯片U5的振荡定时电阻接入引脚RT串联电阻R77后接地；控制芯片U5的输出一引脚A OUT串联电阻R75后连接控制芯片U7的输入一引脚INB，电阻R78连接在控制芯片U7的输入一引脚INB和地之间；控制芯片U5的输出二引脚B OUT串联电阻R72后连接控制芯片U7的输入二引脚INA，电阻R69连接在控制芯片U7的输入二引脚INA和地之间；控制芯片U7的输出一引脚OUTA和输出二引脚OUTB分别输出驱动信号OUTA和驱动信号OUTB；驱动信号OUTA和驱动信号OUTB为第二驱动信号。
9.一种光伏换电柜，包括电闸控制装置和并联的N个单仓充电器，其特征在于，还包括储能电池充电器和储能电池包、和权利要求1至8任一项所述的并网式逆变器控制核心模块；电闸控制装置分别连接储能电池充电器和N个单仓充电器；每个单仓充电器为电池充电；储能电池充电器的输出端连接储能电池包的一端，储能电池包的另一端连接并网式逆变器控制核心模块的输入端，并网式逆变器控制核心模块的输出端连接电闸控制装置。
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