CN202333838U - 隔离型并网逆变电源 - Google Patents

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张世桐
咸立坤
黄耀林
申云献
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Abstract

本实用新型公开了隔离型并网逆变电源，包括DC输入电流校正模块、输入电源类型识别模块、DC/DC隔离变换模块、DC/AC桥式变换模块、风/光能及电池并网发电控制模块、电网电压电流及相位采样模块、DSP主控制模块以及通信接口；由风能、光伏或者铅酸电池作为直流输入，经输入电源类型识别模块确定工作模式后，由DC/DC隔离变换模块转换成与电网同频同相的正弦波或者馒头波，最后由DC/AC桥式变换模块变换相位后并入电网。本实用新型使用范围广、安全可靠、安装方便、成本较低，非常适合组建家庭及小型并网逆变发电***。

Description

隔离型并网逆变电源
技术领域
本实用新型涉及一种并网逆变电源技术，具体是指一种隔离型并网逆变电源。
背景技术
如今能源问题已经成为当今世界亟待解决的问题，各国都在积极开发利用可再生能源，这些可再生能源中包括太阳能、风能、水能、地热能、潮汐能等，其主要的能量获取方式就是将各种的能量形式转化为电能，而对这些初级的电能经过变换并入电网是比较常用的一种方式，而并网逆变电源就是把这些初级电能通过转化并入电网的一种电能转换装置，现有并网逆变电源主要为大功率产品，只能适应光伏面板高电压输入，其电路采用与市电不隔离的设计，输入端带电，需要专业人员维护，相对成本高，因此更适合大型光伏发电站，不适合家庭和小型并网发电***的使用。
实用新型内容
本实用新型的目的是克服上述现有技术中的不足之处，提供一种隔离型并网逆变电源，用于解决现有并网逆变电源成本较高，不适于家庭和小型并网发电***的使用问题。
本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：
隔离型并网逆变电源，包括DC输入电流校正模块、输入电源类型识别模块、DC/DC隔离变换模块、DC/AC桥式变换模块、风/光能及电池并网发电控制模块、电网电压电流及相位采样模块、DSP(Digital Signal Processor数字信号处理器)主控制模块以及通信接口；
由光伏、风能或铅酸电池提供的直流电先进入DC输入电流校正模块中进行校正处理，并经DC/DC隔离变换模块转换成与电网同频同相的正弦波或者馒头波，最后由DC/AC桥式变换模块变换相位后并入电网，所述输入电源类型识别模块自动识别输入的电源类型并确定工作模式，同时对输入电源进行采样并输入DSP主控制模块中进行A/D转换，所述电网电压电流及相位采样模块对电网侧的电压、电流信号采样并输入DSP主控制模块中进行A/D转换，经过DSP主控制模块的处理产生SPWM(Sinusoidal pulse Width Modulation正弦波脉宽调制)控制信号并通过风/光能及电池并网发电控制模块控制DC/DC隔离变换模块实现单级隔离。
本实用新型相比现有技术具有以下优点及有益效果：
DC/DC隔离变换模块单级完成对输入电流的隔离后使得输入端不带电，使用较安全，单级变换电路简单可靠、成本较低，且安装与维护方便，更适于家庭和小型并网发电***的使用。
附图说明
图1所示为本实用新型的总体结构图
图2为DC输入电流校正模块的电路原理图
图3为光伏电池V/A曲线图
图4为铅酸电池V/A曲线图
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。
实施例
如图1所示，隔离型并网逆变电源，主要包括DC输入电流校正模块1、电源类型识别模块2、DC/DC隔离变换模块3、DC/AC桥式变换模块4、风/光能及电池并网发电控制模块5、电网电压电流及相位采样模块6、DSP主控制模块7以及通信接口8；
如图2所示为DC输入电流校正模块1的电路图，主要由电容C1、电感L1、电容C2组成的π型滤波器构成，功率类似于无源PFC功能；风能、光伏电池或者铅酸电池三种类型的电源提供的直流电先进入DC输入电流校正模块1中进行校正滤波处理，其中风能电源输入采用风能控制器双线连接方式；当输入电源为风能时，DSP主控制模块7通过通信接口8向风能控制器发送身份识别数据，双方在身份识别数据确认后进行实时交换，实现风能MPPT并网发电。当输入电源为光伏电池或铅酸电池时，因不会有通信数据确认，DSP主控制模块7切换到V/A曲线分析模式。所述电源类型识别模块2对输入电源进行不同功率加载，通过在不同负载时，电源ΔV的不同变化量(如图3和图4所示)来实现光伏电池与铅酸电池的识别。
所述DC/DC隔离变换模块3包括单级DC/DC变换器，所述单级DC/DC变换器的输入电流会随输出电流正弦变化，由于风能控制器和光伏电池的输出内阻相对较大，在输出电流非线性时内阻损耗很大，DSP主控制模块7对输入电流信号进行ΔI/ΔT比值计算，如果该数值过大时将调节单级DC/DC变换器PWM驱动信号，经DC输入电流校正模块1校正后使输入的电流近似线性，使得***工作效率由83％左右提高到90％。
经过校正以及滤波处理后的输入电流进入DC/DC隔离变换模块3中进行隔离、升压、频率相位及幅度的控制、波形变换等处理并转换成与电网同频同相的正弦波或者馒头波，最后由DC/AC桥式变换模块4变换相位后并入电网。
同时输入电源类型识别模块2对输入电源采样，将采样的电压频率、相位等参数输入DSP主控制模块7进行A/D转换，由于在并网逆变电源中，要求并网电压频率、相位必须保持与电网的电压频率、相位一致，因此DSP主控制模块7通过电网电压电流及相位采样模块6来采样电网的电压频率和相位信号并进行A/D转换，经运算后输出一个与电网频率、相位、幅值都一致的SPWM控制信号，通过风/光能及电池并网发电控制模块5发送到DC/DC隔离变换模块3实现单级DC/DC单级隔离变换。
所述通信接口8为RS232通信接口，所述DSP主控制模块7通过通信接口8连接显示器、PC机或者风能控制器等外接设备。
上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (3)

1.隔离型并网逆变电源，其特征在于：包括DC输入电流校正模块(1)、输入电源类型识别模块(2)、DC/DC隔离变换模块(3)、DC/AC桥式变换模块(4)、风/光能及电池并网发电控制模块(5)、电网电压电流及相位采样模块(6)、DSP主控制模块(7)以及通信接口(8)；由光伏、风能或铅酸电池提供的直流电先进入DC输入电流校正模块(1)中进行校正处理，由DC/DC隔离变换模块(3)转换成与电网同频同相的正弦波或者馒头波，最后由DC/AC桥式变换模块(4)变换相位后并入电网，所述输入电源类型识别模块(2)自动识别输入的电源类型并确定工作模式，同时对输入电源进行采样并输入DSP主控制模块(7)中进行A/D转换，所述电网电压电流及相位采样模块(6)对电网侧的电压、电流信号采样并输入DSP主控制模块(7)中进行A/D转换，经过DSP主控制模块(7)的处理产生SPWM控制信号并通过风/光能及电池并网发电控制模块(5)控制DC/DC隔离变换模块(3)实现单级隔离。
2.根据权利要求1所述的隔离型并网逆变电源，其特征在于：所述DSP主控制模块(7)通过通信接口(8)连接显示器、PC机外接设备或者风能控制器。
3.根据权利要求1所述的隔离型并网逆变电源，其特征在于：所述DC输入电流校正模块(1)为由电容C1、电感L1、电容C2组成的π型滤波器。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN108631364A (zh) * 2018-05-24 2018-10-09 天津科林电气有限公司 一种兼容多种直流源输入的光伏逆变器控制***和方法
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