專利名稱：一種逆變器自動降額控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及逆變器技術(shù)領(lǐng)域，更具體涉及一種逆變器自動降額控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
逆變器是一種由半導(dǎo)體器件組成的電力調(diào)整裝置，主要用于把直流電轉(zhuǎn)換成交流電。逆變器主要由晶體管等開關(guān)元件構(gòu)成，通過有規(guī)則地讓開關(guān)元件重復(fù)開-關(guān)(0N-0FF)，使直流輸入變成交流輸出。當(dāng)然，這樣單純地由開和關(guān)回路產(chǎn)生的逆變器輸出波形并不實用。一般需要采用高頻脈寬調(diào)制(SPWM)，使靠近正弦波兩端的電壓寬度變狹，正弦波中央的電壓寬度變寬，并在半周期內(nèi)始終讓開關(guān)元件按一定頻率動作，這樣形成一個脈沖波(擬正弦波)，然后讓脈沖波通過簡單的濾波器形成正弦波。然而，在現(xiàn)有逆變器系統(tǒng)中，針對惡劣環(huán)境溫度條件，尤其是在環(huán)境溫度高于45 攝氏度時，逆變器的功率器件，尤其是IGBT模組溫度過高，引起逆變器工作不穩(wěn)定，效率降低，并伴有IGBT模組燒毀，甚至爆炸的危險，嚴(yán)重時可造成人身傷害。
發(fā)明內(nèi)容為彌補(bǔ)上述缺陷，本實用新型目的是提出一種逆變器自動降額控制系統(tǒng)，用于實現(xiàn)在惡劣環(huán)境溫度下逆變器自動限制輸出功率，有效保護(hù)逆變器功率器件，延長逆變器使用壽命。為了達(dá)到上述目的，本實用新型采用以下技術(shù)方案予以實現(xiàn)。一種逆變器自動降額控制系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括數(shù)字信號處理器DSP、與所述數(shù)字信號處理器DSP連接的采樣電路及與所述采樣電路連接的逆變模塊，所述逆變模塊包括IGBT模組和連接在所述IGBT模組上的溫度傳感器，所述數(shù)字信號處理器DSP和所述逆變模塊相連，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括用于存儲逆變器額定功率范圍內(nèi)若干等級功率、IGBT模組溫度和環(huán)境溫度對應(yīng)關(guān)系的存儲器，所述存儲器連接在所述數(shù)字信號處理器DSP上。上述技術(shù)方案的特點和進(jìn)一步改進(jìn)在于所述系統(tǒng)還包括電連接在所述數(shù)字信號處理器DSP和所述逆變模塊之間的驅(qū)動電路。本實用新型逆變器降額系統(tǒng)不需要連接外部的溫度傳感器，僅增加用于存儲逆變器額定功率范圍內(nèi)若干等級功率、IGBT模組溫度和環(huán)境溫度對應(yīng)關(guān)系的存儲器。在逆變過程中通過限流限制輸出功率，保證了逆變器的外部結(jié)構(gòu)的密封性能，延長逆變器壽命；在逆變過程中也可根據(jù)溫度對功率進(jìn)行限定，從而減少硬件開銷。對由于其他原因引起逆變器周圍溫度升高也能夠迅速識別，降低逆變器輸出功率，從而保證了設(shè)備的可靠性、安全性。
以下結(jié)合附圖和具體實施方式
對本實用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)說明。圖I為本實用新型實施例中環(huán)境溫度下時，逆變器的輸出電流與IGBT模組溫度的對應(yīng)關(guān)系不意圖；圖2為本實用新型實施例中環(huán)境溫度升高時，逆變器的輸出電流與IGBT模組溫度的對應(yīng)關(guān)系不意圖；圖3為本實用新型實施例逆變器自動降額控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
結(jié)合附

圖1，F(xiàn)a為IGBT模組管芯溫度，F(xiàn)b為IGBT模組溫度，F(xiàn)e為散熱器溫度，可以看出在輸出電流為25A情況下，IGBT模組溫度Fb為90攝氏度。結(jié)合附圖2，在環(huán)境溫度升高到50攝氏度時，IGBT模組溫度Fb在90攝氏度，輸出電流應(yīng)該為18A，輸出電流減小。因此，在IGBT模組上的溫度傳感器的溫度超過90攝氏度 時，輸出電流就會減小。結(jié)合附圖3，本實用新型硬件結(jié)構(gòu)包括數(shù)字信號處理器DSP、與數(shù)字信號處理器DSP連接的采樣電路及與采樣電路連接的逆變模塊，逆變模塊包括IGBT模組和連接在IGBT模組上的溫度傳感器，數(shù)字信號處理器DSP和逆變模塊相連，硬件結(jié)構(gòu)還包括用于存儲逆變器額定功率范圍內(nèi)若干等級功率、IGBT模組溫度和環(huán)境溫度對應(yīng)關(guān)系的存儲器，所述存儲器連接在所述數(shù)字信號處理器DSP上。整個系統(tǒng)采用數(shù)字信號處理器DSP2812控制芯片進(jìn)行控制，在逆變器IGBT模組外殼加入溫度傳感器，將溫度傳感器的溫度通過連接在控制芯片上的采樣電路采集進(jìn)入控制芯片，根據(jù)與控制芯片連接的存儲器內(nèi)預(yù)先存儲的IGBT模組溫度、環(huán)境溫度、逆變器額定功率范圍內(nèi)的功率等級的對應(yīng)關(guān)系表，控制芯片推算出當(dāng)前環(huán)境溫度，根據(jù)當(dāng)前環(huán)境溫度與輸出功率最大限值關(guān)系表，得出當(dāng)前最大電流限制。本系統(tǒng)還包括連接在數(shù)字信號處理器DSP和逆變模塊之間的驅(qū)動電路，控制芯片通過驅(qū)動電路驅(qū)動逆變模塊，逆變器模塊控制逆變器降額，從而延長了逆變器功率器件壽命，增加了逆變器的可靠性。MPPT控制器的全稱為“最大功率點跟蹤”(Maximum Power Point Tracking)太陽能控制器，是傳統(tǒng)太陽能充放電控制器的升級換代產(chǎn)品。控制芯片將MPPT調(diào)整到降額模式，即對MPPT向反方向調(diào)解，使得輸出功率下降，當(dāng)輸出功率下降到所需輸出功率的95°/Γ 05%時，MPPT保持恒壓狀態(tài)，此時如果溫度高于90攝氏度時，繼續(xù)降額，直到IGBT模組溫度達(dá)到90攝氏度。當(dāng)降低IGBT模組溫度達(dá)到90攝氏度以下的時候，再將MPPT模組調(diào)整到最大功率追蹤的模式。本實用新型逆變器在IGBT模組附近的溫度傳感器的溫度信號進(jìn)行采集，整機(jī)額定功率范圍內(nèi)若干功率等級在環(huán)境溫度為40°C，45°C，50°C，55°C，60°C下進(jìn)行試驗。按照降額的需求，得出在對應(yīng)環(huán)境溫度下，所要求限制功率時的IGBT溫度數(shù)據(jù)記為a，額定功率范圍內(nèi)若干功率等級、環(huán)境溫度和IGBT模組溫度三者之間的關(guān)系如下表。
40 °C 45 °C 50 °C 55 °C 60 °C OKWaOO alO a20 a30 a40
~IKWa01 all a2l a31 a4權(quán)利要求1.一種逆變器自動降額控制系統(tǒng)，其特征在于，包括數(shù)字信號處理器DSP、與所述數(shù)字信號處理器DSP連接的采樣電路及與所述采樣電路連接的逆變模塊，所述逆變模塊包括IGBT模組和連接在所述IGBT模組上的溫度傳感器，所述數(shù)字信號處理器DSP和所述逆變模塊相連，以及用于存儲逆變器額定功率范圍內(nèi)若干等級功率、IGBT模組溫度和環(huán)境溫度對應(yīng)關(guān)系的存儲器，所述存儲器連接在所述數(shù)字信號處理器DSP上。
2.如權(quán)利要求I所述的逆變器自動降額控制系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)字信號處理器DSP和所述逆變模塊之間設(shè)有驅(qū)動電路。
專利摘要本實用新型涉及一種逆變器自動降額控制系統(tǒng)。包括數(shù)字信號處理器DSP、與所述數(shù)字信號處理器DSP連接的采樣電路及與所述采樣電路連接的逆變模塊，所述逆變模塊包括IGBT模組和連接在所述IGBT模組上的溫度傳感器，所述數(shù)字信號處理器DSP和所述逆變模塊相連，以及用于存儲逆變器額定功率范圍內(nèi)若干等級功率、IGBT模組溫度和環(huán)境溫度對應(yīng)關(guān)系的存儲器，所述存儲器連接在所述數(shù)字信號處理器DSP上。本實用新型逆變器降額系統(tǒng)不需要外部溫度傳感器，僅增加存儲器。在逆變中限制輸出功率，延長逆變器壽命；對由于其他原因引起逆變器周圍溫度升高也能夠迅速識別，降低逆變器輸出功率，從而保證了設(shè)備安全性。
文檔編號H02M7/48GK202634315SQ201220203909
公開日2012年12月26日 申請日期2012年5月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月9日
發(fā)明者趙世英, 薛亞峰 申請人:陜西長嶺光伏電氣有限公司