專利名稱：自適應(yīng)補(bǔ)償式太陽能逆變器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種自適應(yīng)補(bǔ)償式太陽能逆變器，屬太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是分布式太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前分布式或獨(dú)立式太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)主要是由太陽能電池板、太陽能逆變器(控制器+逆變器)、蓄電池組成的，在整個(gè)系統(tǒng)中太陽能逆變器起到充電、放電、逆變及蓄電池管理功能，蓄電池起到儲(chǔ)能功能，兩者缺一都會(huì)造成系統(tǒng)的不穩(wěn)定運(yùn)行。目前市場上的太陽能逆變器大多不能單獨(dú)運(yùn)行，基本都是基于蓄電池而運(yùn)行的，離開蓄電池，太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)不能穩(wěn)定工作，這樣投資成本將大大提高；同時(shí)轉(zhuǎn)換效率低，系統(tǒng)穩(wěn)定性差，導(dǎo)致投資成本高；另外在連續(xù)陰雨天氣或沒有太陽光的情況，系統(tǒng)不能穩(wěn)定工作，實(shí)際推廣受到多方面的制約。
發(fā)明內(nèi)容針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題及市場上的空缺，本實(shí)用新型提供了一種自適應(yīng)補(bǔ)償式太陽能逆變器，一方面解決了太陽能逆變器不能單獨(dú)工作缺陷，降低投資成本，同時(shí)也解決了系統(tǒng)不能穩(wěn)定工作的困境(連續(xù)陰雨天或沒有太陽光)；另一方面提高系統(tǒng)轉(zhuǎn)換效率，最大限度地節(jié)約投資成本。本實(shí)用新型的上述技術(shù)問題主要是通過下述技術(shù)方案得以解決的:新型的自適應(yīng)補(bǔ)償式太陽能逆變器，其特征在于，包括微處理控制單元(I)、存儲(chǔ)及時(shí)鐘單元(2)、電源單元一⑶、電源控制電路⑷、上電復(fù)位電路(5)、BUCK-BOOST電路單元(6)、電源單元二
(7)、充電控制單元一(8)、采樣單元一(9)、整流單元(10)、電源單元三(11)、充電控制單元二(12)、采樣單元 二(13)、電源單元四(14)、放電控制單元(15)、采樣單元三(16)、旁路切換單元(17)、逆變單元(18)、串口通訊單元(19)、顯示、指示及按鈕單元(20);存儲(chǔ)及時(shí)鐘單元(2)通過I/O端與微處理單元(I)相連；電源單元一(3)通過電源控制電路(4)與微處理單元(I)相連，還分別與電源單元二(7)、電源單元三(11)相連；上電復(fù)位電路(5)通過I/O端與微處理單元(I)連接；充電控制單元一(8)通過I/O端與微處理單元(I)相連，還分別與BUCK-BOOST電源單元￠)、電源單元二(7)連接，其中電源單元二(7)與BUCK-B00ST電路單元(6)相連；采樣單元一(9)通過1/0與微處理單元(I)相連，還與充電控制單元一
(8)相連；充電控制單元二(12)通過1/0與微處理單元(I)相連；還分別于整流單元(10)、電源單元三(11)相連；采樣單元二(13)通過1/0與微處理單元⑴相連，還與充電控制單元二(12)相連；放電控制單元(15)通過1/0與微處理單元⑴相連，還分別于采樣單元一
(9)、采樣單元二(13)、電源單元四(14)相連，其中電源單元四(14)與采樣單元一(9)、采樣單元二(13)相連；采樣單元三(16)通過1/0與微處理單元(I)相連，還與放電控制單元
(15)相連；旁路切換單元(17)通過1/0與微處理單元(I)相連；逆變單元(18)與微處理單元(I)相連，還與采樣單元三(16)相連；微處理器(I)通過1/0端還分別與串口通訊單元(19)、顯示、指示及按鈕單元(20)相連接。進(jìn)一步地，所述電源單元一(3)包含DC-DC BUCK電路一(31)、電源隔離電路一
(32)；BUCK-B00ST電路單元(6)包含BUCK電路(61) ,BOOST電路(62);電源單元二(7)包含DC-DC BUCK電路二(71)、電源隔離電路二(72);充電控制單元一(8)包含驅(qū)動(dòng)控制電路一(81)、充電電路一(82);采樣單元一(9)包含電壓采樣電路一(91)、電流采樣電路一(92)；整流單元(10)包含AC-DC整流電路一(101)、保護(hù)控制電路一(102);電源單元三(11)包含AC-DC整流電路二(111)、電源隔離電路三(112);充電控制單元二(12)包含驅(qū)動(dòng)控制電路二(121)、充電電路(122);采樣單元二(13)包含電壓采樣電路二(131)、電流采樣電路二(132);電源單元四(14)包含DC-DC BUCK電路三(141)、電源隔離電路四(142);放電控制單元(15)包含驅(qū)動(dòng)控制電路三(151)、放電電路(152);采樣單元三(16)包含電壓采樣電路三(161)、電流采樣電路三(162);旁路切換單元(17)包含驅(qū)動(dòng)控制電路四(171)、旁路切換電路(172);逆變單元(18)包含DC/AC逆變電路(181)、保護(hù)控制電路二(182)；串口通訊單元(19)包含串口通訊電路(191);顯示、指示及按鈕單元(20)包含液晶顯示屏(201)、發(fā)光二極管(202)、操作按鈕(203)。本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn):1、能脫離蓄電池單獨(dú)工作，保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，同時(shí)有效地節(jié)約投資成本。本實(shí)用新型提供的自適應(yīng)補(bǔ)償式太陽能逆變器，可以不需要儲(chǔ)能設(shè)備(蓄電池)單獨(dú)工作，有效地節(jié)約投資成本；另外可在太陽能產(chǎn)生能源不足以供應(yīng)負(fù)載時(shí)，自動(dòng)控制市電作為補(bǔ)償能源，保證系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。2、轉(zhuǎn)換效率高，保證系統(tǒng)利用率高，同時(shí)也有效地節(jié)約了前期投資成本。本實(shí)用新型提供的自適應(yīng)補(bǔ)償式太陽能逆變器，市電補(bǔ)償部分直接將交流220V整流為直流300V，進(jìn)行脈沖調(diào)整，轉(zhuǎn)換效率高；太陽能供電部分直接尋找最大功率點(diǎn)，進(jìn)行DC-DC轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換效率高；逆變器部分直接利用直流(不低于200V)轉(zhuǎn)換為交流220V或交流380V，逆變器效率高；旁路切換部分在太陽能提供的能源不足以提供系統(tǒng)本身消耗時(shí)，自動(dòng)切換市電直接供電，最大限度地利用太陽能資源，同時(shí)也有效地避免市電資源的浪費(fèi)。3、適應(yīng)范圍廣，可推廣價(jià)值高。本實(shí)用新型提供的自適應(yīng)補(bǔ)償式太陽能逆變器，輸出是50Hz的交流電，滿足國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)負(fù)載沒有硬性要求，適應(yīng)于感性、阻性負(fù)載。
圖1是本實(shí)用新型的一種結(jié)構(gòu)框圖。圖2是本實(shí)用新型的一種結(jié)構(gòu)詳圖。圖中，圖中，微處理控制單元1、存儲(chǔ)及時(shí)鐘單元2、電源單元一 3、電源控制電路4、上電復(fù)位電路5、BUCK-BOOST電路單元6、電源單元二 7、充電控制單元一 8、采樣單元一 9、整流單元10、電源單元三11、充電控制單元二 12、采樣單元二 13、電源單元四14、放電控制單元15、采樣單元三16、旁路切換單元17、逆變單元18、串口通訊單元19、顯示、指示及按鈕單元20、存儲(chǔ)器21、時(shí)鐘芯片22、DC-DC BUCK電路一 31、電源隔離電路一 32、BUCK電路61, BOOST電路62、DC-DC BUCK電路二 71、電源隔離電路二 72、驅(qū)動(dòng)控制電路一 81、充電電路一 82、電壓采樣單元一 91、電流采樣單元一 92、AC-DC整流電路一 101、保護(hù)控制電路一102、AC-DC整流電路二 111、電源隔離電路三112、驅(qū)動(dòng)控制電路二 121、充電電路122、電壓采樣電路二 131、電流采樣電路二 132、DC-DC BUCK電路三141、電源隔離電路四142、驅(qū)動(dòng)控制電路三151、放電電路152、電壓采樣電路三161、電流采樣電路三162、驅(qū)動(dòng)控制電路四171、旁路切換電路172、DC/AC逆變電路181、保護(hù)控制電路二 182、串口通訊電路191、液晶顯示屏201、發(fā)光二極管202、操作按鈕203。下面通過實(shí)施例，并結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體的說明。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1:圖1和圖2所示，實(shí)用新型自適應(yīng)補(bǔ)償式太陽能逆變器包括微處理控制單元1、存儲(chǔ)及時(shí)鐘單元2、電源單元一 3、電源控制電路4、上電復(fù)位電路5、BUCK-BOOST電路單元6、電源單元二 7、充電控制單元一 8、采樣單元一9、整流單元10、電源單元三11、充電控制單元二 12、采樣單元二 13、電源單元四14、放電控制單元15、采樣單元三16、旁路切換單元17、逆變單元18、串口通訊單元19、顯示、指示及按鈕單元20。電源單元一 3為本實(shí)用新型自適應(yīng)補(bǔ)償式太陽能逆變器的供電單元，它包括DC-DC BUCK電路一 31、電源隔離電路一 32 ；DC-DC BUCK電路一 31的前級(jí)供電來源之一為市電，另一路是太陽能極板，為本實(shí)用自適應(yīng)補(bǔ)償式太陽能逆變器穩(wěn)定運(yùn)行提供了基礎(chǔ)；BUCK-BOOST電路單元6、電源單元二 7、充電控制單元一 8、采樣單元一 9是本實(shí)用新型自適應(yīng)補(bǔ)償式太陽能逆變器太陽能極板充電控制部分，主要包括BUCK電路61、BOOST電路62、DC-DC BUCK電路二 71、電源隔離電路二 72、驅(qū)動(dòng)控制電路一 81、充電電路一 82、電壓采樣電路一 91、電流采樣電路一 92。這部分電路供電采用是太陽能極板直接供電，一方面保證了電源之間的干擾；另一方也降低本實(shí)用新型自適應(yīng)補(bǔ)償式太陽能逆變器自身功耗，提高了轉(zhuǎn)換效率。整流單元10、電源單元三11、充電控制單元二 12、采樣單元二 13是本實(shí)用新型自適應(yīng)補(bǔ)償式太陽能逆變器市電補(bǔ)償充電控制部分，主要包括AC-DC整流電路一 101、保護(hù)控制電路一 102、AC-DC整流電路二 111、電源隔離電路112、驅(qū)動(dòng)控制電路二 121、充電電路二122、電壓采樣電路二 131、電流采樣電路二 132。這部分電路供電采用市電直接供電；市電供電作為本實(shí)用新型自適應(yīng)補(bǔ)償式太陽能逆變器主供電部分，有效地保證了本實(shí)用新型自適應(yīng)補(bǔ)償式太陽能逆變器穩(wěn)定運(yùn)行。電源單元四14、放電控制單元15、采樣單元三16是本實(shí)用新型自適應(yīng)補(bǔ)償式太陽能逆變器放電控制部分。主要包括DC-DC BUCK電路三141、電源隔離電路四142、驅(qū)動(dòng)控制電路三151、放電電路152、電壓采樣電路三161、電流采樣電路三162。這部分電路供電采用太陽能極板、市電經(jīng)直流母線匯總后供電，保證了放電控制單元穩(wěn)定工作。旁路切換單元17是本實(shí)用新型自適應(yīng)補(bǔ)償式太陽能逆變器旁路切換部分，主要包括驅(qū)動(dòng)控制電路四171、旁路切換電路172。這部分電路供電采用太陽能極板、市電經(jīng)直流母線匯總后供電。逆變單元18是本實(shí)用新型自適應(yīng)補(bǔ)償式太陽能逆變器逆變部分，主要包括DC/AC逆變電路181、保護(hù)控制電路二 182。微處理控制單元I的1/0端還連接串口通訊單元19，所述的串口單元19包括串口通訊電路191連接在微處理控制單元I上；存儲(chǔ)及時(shí)鐘單元2包括存儲(chǔ)芯片21及時(shí)鐘芯片22，分別連接在微處理控制單元I上；微處理控制單元I的I/O端口還連接有電源控制電路4及上電復(fù)位電路5。微處理單元I是整個(gè)設(shè)備的核心，它通過電壓采集電路一 91、電流采集電路一 92、電壓采集電路二 131、電流采樣電路二 132、電壓采樣電路三161、電流采樣電路三162采集太陽能極板充電電路的電壓、電流，市電補(bǔ)償電路的電壓、電流，直流母線放電電路的電壓、電流；通過計(jì)算直流母線放電電路的電壓、電流與太陽能極板充電電路的電壓、電流的大小自動(dòng)控制市電補(bǔ)償電路的接入與切斷，從而達(dá)到系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行；通過計(jì)算直流母線放電電路的電壓、電流，太陽能極板充電電路的電壓、電流，市電補(bǔ)償電路的電壓、電流大小自動(dòng)控制市電補(bǔ)償電路的補(bǔ)償系統(tǒng)，同時(shí)當(dāng)太陽能極板產(chǎn)生的能量不足以供給本實(shí)用新型自適應(yīng)補(bǔ)償式太陽能逆變器自身消耗時(shí)，自動(dòng)切換到市電直接給負(fù)載供電，避免資源的浪費(fèi)；微處理單元I通過逆變單元8，實(shí)時(shí)控制逆變輸出，保證輸出滿足各種負(fù)載類型。顯示、指示及按鈕單元20包括液晶顯示屏201、發(fā)光二極管202和操作按鈕203以數(shù)字、文字、LED指示和操作按鈕結(jié)合的方式來顯示工作過程及操作過程。本文中所描述的具體實(shí)施例僅僅是對(duì)本實(shí)用新型精神作舉例說明。本實(shí)用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)所描述的具體實(shí)施做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代，但并不會(huì)偏離本實(shí)用新型的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。盡管本文較多地使用了微處理控制單元1、存儲(chǔ)及時(shí)鐘單元2、電源單元一 3、電源控制電路4、上電復(fù)位電路5、BUCK-BOOST電路單元6、電源單元二 7、充電控制單元一 8、采樣單元一 9、整流單元10、電源單元三11、充電控制單元二 12、采樣單元二 13、電源單元四14、放電控制單元15、采樣單元三16、旁路切換單元17、逆變單元18、串口通訊單元19、顯示、指示及按鈕單元20 ;其中存儲(chǔ)及時(shí)鐘單元2包含存儲(chǔ)器21、時(shí)鐘芯片22等術(shù)語，但并不排除使用其它術(shù)語的可能性。使用這些術(shù)語僅僅是為了更方便地描述和解釋本實(shí)用新型的本質(zhì)；把它們解釋成任何一種附加的限制都是與本實(shí)用新型精神相違背的。
權(quán)利要求1.自適應(yīng)補(bǔ)償式太陽能逆變器，其特征在于，包括微處理控制單元(I)、存儲(chǔ)及時(shí)鐘單元⑵、電源單元一⑶、電源控制電路⑷、上電復(fù)位電路(5)、BUCK-BOOST電路單元(6)、電源單元二(7)、充電控制單元一(8)、采樣單元一(9)、整流單元(10)、電源單元三(11)、充電控制單元二(12)、采樣單元二(13)、電源單元四(14)、放電控制單元(15)、采樣單元三(16)、旁路切換單元(17)、逆變單元(18)、串口通訊單元(19)、顯示、指示及按鈕單元(20)；存儲(chǔ)及時(shí)鐘單元(2)通過I/O端與微處理單元(I)相連；電源單元一(3)通過電源控制電路(4)與微處理單元(I)相連，還分別與電源單元二(7)、電源單元三(11)相連；上電復(fù)位電路(5)通過I/O端與微處理單元(I)連接；充電控制單元一(8)通過I/O端與微處理單元(I)相連，還分別與BUCK-BOOST電源單元￠)、電源單元二(7)連接，其中電源單元二(7)與BUCK-BOOST電路單元(6)相連；采樣單元一(9)通過I/O與微處理單元(I)相連，還與充電控制單元一(8)相連；充電控制單元二(12)通過I/O與微處理單元(I)相連；還分別于整流單元(10)、電源單元三(11)相連；采樣單元二(13)通過I/O與微處理單元(I)相連，還與充電控制單元二(12)相連；放電控制單元(15)通過I/O與微處理單元(I)相連，還分別于采樣單元一(9)、采樣單元二(13)、電源單元四(14)相連，其中電源單元四(14)與采樣單元一(9)、采樣單元二(13)相連；采樣單元三(16)通過I/O與微處理單元(I)相連，還與放電控制單元(15)相連；旁路切換單元(17)通過I/O與微處理單元(I)相連；逆變單元(18)與微處理單元(I)相連，還與采樣單元三(16)相連；微處理器(I)通過I/O端還分別與串口通訊單元(19)、顯示、指示及按鈕單元(20)相連接。
2.如權(quán)利要求1所述的自適應(yīng)補(bǔ)償式太陽能逆變器，其特征在于，所述電源單元一(3)包含DC-DC BUCK電路一(31)、電源隔離電路一(32) ；BUCK-BOOST電路單元(6)包含BUCK電路(61)、BOOST電路(62)；電源單元二(7)包含DC-DC BUCK電路二(71)、電源隔離電路二(72);充電控制單元一(8)包含驅(qū)動(dòng)控制電路一(81)、充電電路一(82);采樣單元一(9)包含電壓采樣電路一(91)、電流采樣電路一(92);整流單元(10)包含AC-DC整流電路一(101)、保護(hù)控制電路一(102);電源單元三(11)包含AC-DC整流電路二(111)、電源隔離電路三(112);充電控制單元二(12)包含驅(qū)動(dòng)控制電路二(121)、充電電路(122);采樣單元二(13)包含電壓采樣電路二(131)、電流采樣電路二(132);電源單元四(14)包含DC-DC BUCK電路三(141)、電源隔離電路四(142);放電控制單元(15)包含驅(qū)動(dòng)控制電路三(151)、放電電路(152);采樣單元三(16)包含電壓采樣電路三(161)、電流采樣電路三(162);旁路切換單元(17)包含驅(qū)動(dòng)控制電路四(171)、旁路切換電路(172);逆變單元(18)包含DC/AC逆變 電路(181)、保護(hù)控制電路二(182);串口通訊單元(19)包含串口通訊電路(191);顯示、指示及按鈕單元(20)包含液晶顯示屏(201)、發(fā)光二極管(202)、操作按鈕(203)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種自適應(yīng)補(bǔ)償式太陽能逆變器，包括微處理控制單元1、存儲(chǔ)及時(shí)鐘單元2、電源單元一3、電源控制電路4、上電復(fù)位電路5、BUCK-BOOST電路單元6、電源單元二7、充電控制單元一8、采樣單元一9、整流單元10、電源單元三11、充電控制單元二12、采樣單元二13、電源單元四14、放電控制單元15、采樣單元三16、旁路切換單元17、逆變單元18、串口通訊單元19、顯示、指示及按鈕單元20。本實(shí)用新型一方面解決了太陽能逆變器不能單獨(dú)工作缺陷，降低投資成本，同時(shí)也解決了系統(tǒng)不能穩(wěn)定工作的困境(連續(xù)陰雨天或沒有太陽光)；另一方面提高系統(tǒng)轉(zhuǎn)換效率，最大限度地節(jié)約投資成本。
文檔編號(hào)H02M7/48GK202997966SQ20122062532
公開日2013年6月12日 申請(qǐng)日期2012年11月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月21日
發(fā)明者李曉春, 秦勇, 劉成棟, 虞敏杰, 邵坤 申請(qǐng)人:杭州感想科技有限公司