專利名稱：太陽能專用光伏控制逆變器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種逆變器，尤其涉及一種太陽能專用光伏控制逆變器，屬于新
能源利用領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在能源危機(jī)不斷突顯的今天，對新能源的利用已經(jīng)引起世界各國的廣泛關(guān)注，太 陽能以其綠色無污染、可再生，且地域適應(yīng)性強(qiáng)的特點(diǎn)成為眾多新能源中較為理想的一種。 太陽能要轉(zhuǎn)化為日常使用的電能的系統(tǒng)一般稱為光伏發(fā)電系統(tǒng)，一般包括光伏電 池板，充電器、蓄電池、逆變器。其中充電器、蓄電池、逆變器等統(tǒng)稱為平衡部件。充電器與 逆變器肩負(fù)著將光伏組件電能轉(zhuǎn)化為日常使用的穩(wěn)定220V/50Hz的交流電，是平衡部件中 最為重要的部分。 —般情況下充電器與逆變器獨(dú)立成系統(tǒng)使用時(shí)將其傳接，隨可自由匹配功率等 級，但接線煩瑣。使用器件多，成本高，可靠性差且線路損耗大，系統(tǒng)效率底。

實(shí)用新型內(nèi)容1、所要解決的技術(shù)問題 針對以上不足本實(shí)用新型提供了一種集成化光伏充電器與逆變器，提高光伏充電
控制逆變器的整機(jī)效率，增加太陽能利用裝置的便攜化與使用簡易性的一種太陽能專用光
伏控制逆變器。 2、技術(shù)方案 本實(shí)用新型包括充電控制單元、蓄電池儲能單元、功率變換及其控制單元、微處理 器控制單元、輔助電源模塊； 充電控制單元控制兩組光伏電池組件接入； 蓄電池儲能單元提供了光伏電池能量存儲部件； 微處理器控制單元檢測蓄電池模塊電壓，按照蓄電池所剩余電量的多少控制第一 M0SFET、第二 M0SFET實(shí)現(xiàn)對蓄電池的不同充電方式， 功率變換及其控制單元采用高頻逆變升壓后整流與公頻逆變兩級結(jié)構(gòu)，使用專用 P麗集成控制芯片對其進(jìn)行開關(guān)控制；前級主電路采用推挽變換電路完成升壓變換，其穩(wěn) 壓檢測升壓整流后的高壓母線電壓作為反饋，控制開關(guān)管使其開關(guān)狀態(tài)確保高壓母線電壓 穩(wěn)定，高頻變壓器保證了輸入輸出的隔離；后記對輸出交流信號采樣并反饋給控制芯片，計(jì) 算脈沖寬度控制開關(guān)期間使其輸出電壓穩(wěn)定； 輔助電源模塊實(shí)現(xiàn)輸入輸出的完全隔離，對控制芯片供電。 所述的充電控制單元控制兩組光伏電池組件接入，如有需求可將其并入路數(shù)隨意
增加，只需增加相應(yīng)的功率電路與控制信號即可。 所述的輔助電源模塊采用集成控制芯片UC3842。 3、有益效果
3[0017] 本實(shí)用新型光伏控制逆變器集充電器與逆變器功能與一體，完成了太陽能到戶用 電能的轉(zhuǎn)化。使用只許接入電池組件與蓄電池，方便可靠。該光伏控制逆變器完成了對太 陽能利用裝置的集成化，整機(jī)效率高，可靠性強(qiáng)。本實(shí)用新型采用微處理控制器與專用集成 控制芯片進(jìn)行充電控制與逆變控制，提升系統(tǒng)控制精度，使得整機(jī)性能指標(biāo)大幅度提升；工 業(yè)級高速微處理芯片提供系統(tǒng)保護(hù)控制，提升系統(tǒng)的可靠性；兩級逆變穩(wěn)壓結(jié)構(gòu)提升系統(tǒng) 的耐沖擊能力、與輸出電壓精度；高頻隔離設(shè)計(jì)提升系統(tǒng)的安全性

圖1為本實(shí)用新型的電路圖。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合附圖及具體實(shí)施方式
對本實(shí)用新型做進(jìn)一步描述。 如圖1所示，太陽能專用光伏控制逆變器包括充電控制單元、蓄電池儲能單元、功 率變換及其控制單元、微處理器控制單元、輔助電源模塊。 充電控制單元控制兩組光伏電池組件接入，如有需求可將其并入路數(shù)隨意增加，
只需增加相應(yīng)的功率電路與控制信號即可。 蓄電池儲能單元提供了光伏電池能量存儲部件。 微處理器控制單元檢測蓄電池模塊電壓，按照蓄電池所剩余電量的多少控制第一 MOSFET 、第二 MOSFET實(shí)現(xiàn)對蓄電池的不同充電方式，當(dāng)蓄電池電壓過底時(shí)，采用雙路組件 同時(shí)充電策略，使蓄電池電量迅速回升，隨電壓升高關(guān)斷第二 MOSFET充電回路，電壓繼續(xù) 升高則使得第一MOSFET工作與脈沖充電方式，對蓄電池電壓浮充充電，當(dāng)蓄電池充滿時(shí)關(guān) 閉充電回路，所有階段切換點(diǎn)均設(shè)置了滯環(huán)回差，解決其控制抖動問題，同時(shí)檢測蓄電池溫 度，對關(guān)斷點(diǎn)進(jìn)行補(bǔ)償，保證了蓄電池壽命。同時(shí)該單元完成了對蓄電池電壓，低壓母線電 流，負(fù)載電壓、高壓母線電壓的檢測，微處理器單元實(shí)時(shí)判斷其是否正常，在系統(tǒng)故障時(shí)即 使提供保護(hù)信號與指示。關(guān)斷功率電路，使系統(tǒng)工作安全可靠。 功率變換及其控制單元采用高頻逆變升壓后整流與公頻逆變兩級結(jié)構(gòu)，使用專用 P麗集成控制芯片對其進(jìn)行開關(guān)控制。前級主電路采用推挽變換電路完成升壓變換。其穩(wěn) 壓檢測升壓整流后的高壓母線電壓作為反饋，控制開關(guān)管使其開關(guān)狀態(tài)確保高壓母線電壓 穩(wěn)定。高頻變壓器保證了輸入輸出的隔離，使得系統(tǒng)安全性有所保證。后記對輸出交流信 號采樣并反饋給控制芯片，計(jì)算脈沖寬度控制開關(guān)期間使其輸出電壓穩(wěn)定。該結(jié)構(gòu)逆變拓 撲增加了系統(tǒng)的抗負(fù)載沖擊能力。 此外要實(shí)現(xiàn)輸入輸出的完全隔離，輔助電源模塊是必不可少的部分。本系統(tǒng)采用 集成控制芯片UC3842設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了輔助電源，對控制芯片供電。 雖然本實(shí)用新型已以較佳實(shí)施例公開如上，但它們并不是用來限定本實(shí)用新型， 任何熟習(xí)此技藝者，在不脫離本實(shí)用新型之精神和范圍內(nèi)，自當(dāng)可作各種變化或潤飾，因此 本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以本申請的權(quán)利要求保護(hù)范圍所界定的為準(zhǔn)。
權(quán)利要求一種太陽能專用光伏控制逆變器，其特征在于包括充電控制單元、蓄電池儲能單元、功率變換及其控制單元、微處理器控制單元、輔助電源模塊；充電控制單元控制兩組光伏電池組件接入；蓄電池儲能單元提供了光伏電池能量存儲部件；微處理器控制單元檢測蓄電池模塊電壓，按照蓄電池所剩余電量的多少控制第一MOSFET、第二MOSFET實(shí)現(xiàn)對蓄電池的不同充電方式；功率變換及其控制單元采用高頻逆變升壓后整流與公頻逆變兩級結(jié)構(gòu)，使用專用PWM集成控制芯片對其進(jìn)行開關(guān)控制；前級主電路采用推挽變換電路完成升壓變換，其穩(wěn)壓檢測升壓整流后的高壓母線電壓作為反饋，控制開關(guān)管使其開關(guān)狀態(tài)確保高壓母線電壓穩(wěn)定，高頻變壓器保證了輸入輸出的隔離；后記對輸出交流信號采樣并反饋給控制芯片，計(jì)算脈沖寬度控制開關(guān)期間使其輸出電壓穩(wěn)定；輔助電源模塊實(shí)現(xiàn)輸入輸出的完全隔離，對控制芯片供電。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能專用光伏控制逆變器，其特征在于所述的充電控制 單元控制兩組光伏電池組件接入，如有需求可將其并入路數(shù)隨意增加，只需增加相應(yīng)的功 率電路與控制信號即可。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能專用光伏控制逆變器，其特征在于所述的輔助電源 模塊采用集成控制芯片UC3842。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種太陽能專用光伏控制逆變器，其充電控制單元控制兩組光伏電池組件接入；蓄電池儲能單元提供了光伏電池能量存儲部件；微處理器控制單元檢測蓄電池模塊電壓，按照蓄電池所剩余電量的多少控制第一MOSFET、第二MOSFET實(shí)現(xiàn)對蓄電池的不同充電方式，同時(shí)檢測蓄電池溫度，對關(guān)斷點(diǎn)進(jìn)行補(bǔ)償，同時(shí)該單元完成了對蓄電池電壓，什 壓母線電流，負(fù)載電壓、高壓母線電壓的檢測，微處理器單元實(shí)時(shí)判斷其是否正常，在系統(tǒng)故障時(shí)即使提供保護(hù)信號與指示，關(guān)斷功率電路；功率變換及其控制單元采用高頻逆變升壓后整流與公頻逆變兩級結(jié)構(gòu)，使用專用PWM集成控制芯片對其進(jìn)行開關(guān)控制；輔助電源模塊實(shí)現(xiàn)輸入輸出的完全隔離，對控制芯片供電。
文檔編號H02M3/335GK201550026SQ20092023116
公開日2010年8月11日 申請日期2009年9月3日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月3日
發(fā)明者裴樂, 鞠文耀 申請人:中國電子科技集團(tuán)公司第十四研究所