5kw非隔離式光伏并網(wǎng)逆變器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種5KW非隔離式光伏并網(wǎng)逆變器，包括有兩組PV電池模組，每組PV電池模組的輸出分別各自通過(guò)BOOST和MPPT電路接入同一個(gè)DC/AC變換的H6逆變橋，DC/AC變換的H6逆變橋通過(guò)EMI濾波器接入交流電網(wǎng)；控制回路包括控制CPU、PWM驅(qū)動(dòng)電路，控制CPU自身的PWM模塊接入PWM驅(qū)動(dòng)電路輸入端，PWM驅(qū)動(dòng)電路輸出端與逆變器主回路中的功率器件連接，采樣回路包括信號(hào)調(diào)理電路，信號(hào)調(diào)理電路的輸入端接入逆變器主回路中的采樣器件，信號(hào)調(diào)理電路的輸出端接入控制CPU自身的AD模塊。本實(shí)用新型可將兩組電池模組的電壓變成交流后并入交流電網(wǎng)，具有輸出電壓穩(wěn)定可靠的優(yōu)點(diǎn)。
【專利說(shuō)明】5KW非隔離式光伏并網(wǎng)逆變器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及光伏并網(wǎng)逆變器領(lǐng)域，具體是一種5KW非隔離式光伏并網(wǎng)逆變器。

【背景技術(shù)】
[0002]太陽(yáng)能是一種可再生清潔型能源，光伏逆變器是將光伏電池陣列發(fā)出的直流電變換為交流電提供給負(fù)載和并入電網(wǎng)，對(duì)應(yīng)的光伏逆變器也分為并網(wǎng)型和離網(wǎng)型。
[0003]無(wú)論從現(xiàn)實(shí)需要，還是從未來(lái)的發(fā)展?jié)摿紤]，太陽(yáng)能都應(yīng)是我國(guó)在各種可再生能源中的首選。首先，我國(guó)石油、煤炭資源匾乏:2000年我國(guó)人均煤炭可采儲(chǔ)量90噸，石油可采儲(chǔ)量3噸，天然氣1080立方米，分別是世界平均水平的54.9%，11%和4.3%。其次，我國(guó)能源結(jié)構(gòu)極不合理，目前我國(guó)煤炭年消耗量約為13億噸，在我國(guó)能源總量中的比重超過(guò)60%。我國(guó)已成為世界第二大二氧化碳排放國(guó)，二氧化碳產(chǎn)生的污染不僅對(duì)我國(guó)的居民健康和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成嚴(yán)重?fù)p害，還使我國(guó)面臨巨大的國(guó)際壓力。因此清潔型可再生能源是將來(lái)能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)，從能源分布和可利用的范圍性來(lái)看，太陽(yáng)能(光伏)無(wú)疑是一種理想的綠色能源。由于太陽(yáng)能的諸多優(yōu)點(diǎn)，全球的能源專家們一致認(rèn)定:太陽(yáng)能將成為21世紀(jì)最重要的能源之一，到未來(lái)的2100年時(shí)，太陽(yáng)能在整個(gè)能源結(jié)構(gòu)中將占68%的份額。
[0004]實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種5KW非隔離式光伏并網(wǎng)逆變器，以實(shí)現(xiàn)光伏電池模組向交流電網(wǎng)的并網(wǎng)。
[0005]為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案為:
[0006]5KW非隔離式光伏并網(wǎng)逆變器，其特征在于:包括有兩組PV電池模組，每組PV電池模組的輸出分別各自通過(guò)BOOST和MPPT電路接入同一個(gè)DC/AC變換的H6逆變橋輸入端，由兩BOOST和MPPT電路、DC/AC變換的H6逆變橋構(gòu)成逆變器主回路，所述DC/AC變換的H6逆變橋輸出端通過(guò)EMI濾波器接入交流電網(wǎng)；還包括控制回路、采樣回路，所述控制回路包括分別由DSP芯片構(gòu)建的控制CPU，以及PWM驅(qū)動(dòng)電路，所述控制CPU自身的PWM模塊接入PWM驅(qū)動(dòng)電路輸入端，PWM驅(qū)動(dòng)電路輸出端與逆變器主回路中的功率器件連接，所述采樣回路包括信號(hào)調(diào)理電路，信號(hào)調(diào)理電路的輸入端接入逆變器主回路中的采樣器件，信號(hào)調(diào)理電路的輸出端接入控制CPU自身的AD模塊。
[0007]所述的5KW非隔離式光伏并網(wǎng)逆變器，其特征在于:所述控制CPU由型號(hào)為TMS320LF28069 的 DSP 構(gòu)建而成。
[0008]所述的5KW非隔離式光伏并網(wǎng)逆變器，其特征在于:還包括輔助CPU，所述輔助CPU由型號(hào)為TMS320LF28035的DSP構(gòu)建而成，輔助CPU、控制CPU通過(guò)各自的SPI模塊通訊連接，輔助CPU通過(guò)自身的GP1模塊接入有人機(jī)接口，輔助CPU還通過(guò)自身的SCI模塊接入RS485網(wǎng)絡(luò)。
[0009]所述的5KW非隔離式光伏并網(wǎng)逆變器，其特征在于:還包括輔助電源，兩組PV電池模組還分別有另一路輸出接入輔助電源輸入端，輔助電源輸出端與控制回路、采樣回路中各個(gè)電路連接。
[0010]本實(shí)用新型可將兩組電池模組的電壓變成交流后并入交流電網(wǎng)，整個(gè)并網(wǎng)過(guò)程由控制回路根據(jù)采樣回路采樣的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)控制，兩組電池模組的不穩(wěn)定電壓可通過(guò)輔助電源變換成穩(wěn)定電壓輸出供給至控制回路、采樣回路，具有輸出電壓穩(wěn)定可靠的優(yōu)點(diǎn)。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1為本實(shí)用新型電路原理框圖，。
[0012]圖2為本實(shí)用新型控制CPU工作流程圖。
[0013]圖3為本實(shí)用新型輔助CPU工作流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0014]如圖1所示，5KW非隔離式光伏并網(wǎng)逆變器，包括有兩組PV電池模組，每組PV電池模組的輸出分別各自通過(guò)BOOST和MPPT電路接入同一個(gè)DC/AC變換的H6逆變橋輸入端，由兩BOOST和MPPT電路、DC/AC變換的H6逆變橋構(gòu)成逆變器主回路，DC/AC變換的H6逆變橋輸出端通過(guò)EMI濾波器接入交流電網(wǎng)；還包括控制回路、采樣回路，控制回路包括分別由DSP芯片構(gòu)建的控制CPU，以及PWM驅(qū)動(dòng)電路，控制CPU自身的PWM模塊接入PWM驅(qū)動(dòng)電路輸入端，PWM驅(qū)動(dòng)電路輸出端與逆變器主回路中的功率器件連接，采樣回路包括信號(hào)調(diào)理電路，信號(hào)調(diào)理電路的輸入端接入逆變器主回路中的采樣器件，信號(hào)調(diào)理電路的輸出端接入控制CPU自身的AD模塊。
[0015]控制CPU由型號(hào)為TMS320LF28069的DSP構(gòu)建而成。
[0016]還包括輔助CPU，所述輔助CPU由型號(hào)為TMS320LF28035的DSP構(gòu)建而成，輔助CPU、控制CPU通過(guò)各自的SPI模塊通訊連接，輔助CPU通過(guò)自身的GP1模塊接入有人機(jī)接口，輔助CPU還通過(guò)自身的SCI模塊接入RS485網(wǎng)絡(luò)。
[0017]還包括輔助電源，兩組PV電池模組還分別有另一路輸出接入輔助電源輸入端，輔助電源輸出端與控制回路、采樣回路中各個(gè)電路連接。
[0018]本實(shí)用新型中，兩組光伏電池模組PV電池模組1、PV電池模組2分別接入到各自的BOOST電路和MPPT電路，通過(guò)BOOST電路和MPPT電路起到升壓及MPPT跟蹤控制作用，BOOST電路和MPPT電路輸出并聯(lián)為直流母線，接入到DC/AC變換的H6逆變橋輸入端，由DC/AC變換的H6逆變橋把直流逆變成交流，BOOST電路和MPPT電路、DC/AC變換的H6逆變橋構(gòu)成了逆變器主回路。交流電通過(guò)EMI濾波器，向交流電網(wǎng)并入正弦電流，實(shí)現(xiàn)同頻同相發(fā)電的目的。
[0019]輔助電源將兩組PV電池模組不穩(wěn)定的電壓，變換成穩(wěn)定的多路電壓輸出，為控制回路與采樣回路的各個(gè)電路供電。
[0020]如圖2、圖3所示。型號(hào)為TMS320LF28069的DSP芯片構(gòu)建而成控制CPU，所有的系統(tǒng)控制都由它負(fù)責(zé)完成。其運(yùn)行的軟件執(zhí)行MPPT、并網(wǎng)逆變、孤島效應(yīng)、各種保護(hù)等控制算法，其PWM模塊時(shí)實(shí)生成PWM波，PWM波經(jīng)過(guò)PWM驅(qū)動(dòng)電路后送入逆變器主回路的功率器件；逆變器主電路的電流、電壓、溫度(I，U，T)，以及電網(wǎng)電壓、并網(wǎng)電流(Uac，Iac)等模擬信號(hào)經(jīng)過(guò)信號(hào)調(diào)理電路，變換成0V-3V范圍內(nèi)的有效電壓送入控制CPU的AD模塊進(jìn)行采樣。
[0021]型號(hào)為TMS320LF28035的DSP芯片構(gòu)建而成輔助CPU，控制CPU的SPI模塊與輔助CPU的SPI模塊進(jìn)行板內(nèi)通訊，控制CPU將采集到的各種數(shù)據(jù)以及系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)等傳送給輔助CPU。
[0022]輔助CPU主要負(fù)責(zé)通訊與人機(jī)接口功能的實(shí)現(xiàn)。其GP1模塊擴(kuò)展了人機(jī)接口電路，實(shí)現(xiàn)了按鍵輸入與IXD顯示功能。其SCI模塊負(fù)責(zé)與外部RS485網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通訊。
【權(quán)利要求】
1.5KW非隔離式光伏并網(wǎng)逆變器，其特征在于:包括有兩組PV電池模組，每組PV電池模組的輸出分別通過(guò)各自的BOOST和MPPT電路，然后并聯(lián)，接入到同一個(gè)DC/AC變換的H6逆變橋輸入端，由兩BOOST和MPPT電路、DC/AC變換的H6逆變橋構(gòu)成逆變器主回路，所述DC/AC變換的H6逆變橋輸出端通過(guò)EMI濾波器接入交流電網(wǎng)；還包括控制回路、采樣回路，所述控制回路包括分別由DSP芯片構(gòu)建的控制CPU，以及PWM驅(qū)動(dòng)電路，所述控制CPU自身的PWM模塊接入PWM驅(qū)動(dòng)電路輸入端，PWM驅(qū)動(dòng)電路輸出端與逆變器主回路中的功率器件連接，所述采樣回路包括信號(hào)調(diào)理電路，逆變器主回路中的采樣信號(hào)接入信號(hào)調(diào)理電路，信號(hào)調(diào)理電路的輸出端接入控制CPU自身的AD模塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的5KW非隔離式光伏并網(wǎng)逆變器，其特征在于:所述控制CPU由型號(hào)為TMS320LF28069的DSP構(gòu)建而成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的5KW非隔離式光伏并網(wǎng)逆變器，其特征在于:還包括輔助CPU,所述輔助CPU由型號(hào)為TMS320LF28035的DSP構(gòu)建而成，輔助CPU、控制CPU通過(guò)各自的SPI模塊通訊連接，輔助CPU通過(guò)自身的GP1模塊擴(kuò)展了人機(jī)接口，輔助CPU還通過(guò)自身的SCI模塊接入RS485網(wǎng)絡(luò)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的5KW非隔離式光伏并網(wǎng)逆變器，其特征在于:還包括輔助電源，PV電池模組還接入到輔助電源的輸入端，輔助電源隔離穩(wěn)壓后，輸出多路電源供給控制回路、采樣回路中各個(gè)電路。
【文檔編號(hào)】H02J3/38GK204012746SQ201420432876
【公開(kāi)日】2014年12月10日 申請(qǐng)日期:2014年7月31日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月31日
【發(fā)明者】王賓, 徐善勇, 于水娟 申請(qǐng)人:安徽明赫新能源有限公司