CN101951180A - 并网逆变器输出侧直流含量检测与控制电路 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种并网逆变器输出侧直流含量检测与控制电路，它包括采样电阻单元(1)、直流分量提取检测和控制单元(2)；所述采样电阻单元(1)串联在逆变器交流输出侧电路中，采样电阻单元(1)连接直流分量提取检测和控制单元(2)，直流分量提取检测和控制单元(2)连接逆变器逆变电路。所述采样电阻单元(1)为串联在逆变器输出侧电路中的采样电阻或等效串联电阻。直流分量提取检测和控制单元(2)包括依次连接的直流分量提取与信号处理单元(10)、隔离电路单元(20)、控制电路(30)。本发明结构简单、控制精准，可以将直流电流输出含量DCI指标控制在0.2％以内，完全满足各个国家的标准，成本也较低。

Description

并网逆变器输出侧直流含量检测与控制电路
技术领域
本发明涉及一种并网逆变器输出侧直流含量检测与控制电路。
背景技术
随着成本的降低，光伏并网发电的使用越来越广泛。而光伏并网逆变器中，有一项非常重要的指标：直流电流输出含量(DCI)，被严格要求。不同国家法规要求的DCI标准也不同，比如G83法规DCI小于20mA，AS4777要求DCI小于输出电流的5‰，DK5940要求小于输出电流的5‰。
总体来说，光伏并网逆变器的DCI指标，各国都对其进行了严格的控制，要求相对较严格，必须在电路设计上，加以控制使其符合法规标准。
现有技术中的DCI控制有两种方法：一种是在逆变器的输出端增加一个隔离变压器，虽然使其直流电流完全被变压器阻隔而无法到电网，但是此种方法的缺点比较多：隔离变压的成本比较高，如一个5KW的隔离变压器大约需1200RMB左右；隔离变压器的体积比较大，比较笨重，而且还会降低整机的转换效率等。另一种是使用电流传感器来检测，但缺点是电流传感器存在温漂和初始偏移量偏移的问题，一致性较差，使其很难将DCI准确的检测出来加以控制，生产不良率非常高。
发明内容
本发明的目的是：提供一种并网逆变器输出侧直流含量检测与控制电路，它结构简单、控制精准，可以将直流电流输出含量DCI指标控制在0.2％以内，完全满足各个国家的标准，成本也较低。
本发明的技术方案是：一种并网逆变器输出侧直流含量检测与控制电路，它包括采样电阻单元、直流分量提取检测和控制单元；所述采样电阻单元串联在逆变器交流输出侧电路中，采样电阻单元连接直流分量提取检测和控制单元，直流分量提取检测和控制单元连接逆变器逆变电路。
以下是对上述技术方案的进一步解释：
所述采样电阻单元为串联在逆变器输出侧电路中的采样电阻或等效串联电阻。
所述直流分量提取检测和控制单元包括依次连接的直流分量提取与信号处理单元、隔离电路单元、控制电路。
所述直流分量提取与信号处理单元包括用于去除逆变器输出电流中交流成分而提取直流分量的滤波单元、对滤波单元处理后的直流分量进行放大处理的信号放大处理单元。
所述控制电路包括用于通过直流分量提取与信号处理单元所反馈的直流含量判断调节方向及幅度的判断单元、做出相应的PWM驱动调整使输出电流的直流含量符合标准的PWM驱动调整单元。
所述采样电阻单元连接滤波单元。所述滤波单元连接信号放大处理单元。所述信号放大处理单元连接隔离电路单元。
所述隔离电路单元连接判断单元。所述判断单元连接PWM驱动调整单元。所述PWM驱动调整单元连接逆变器逆变电路。
本发明在逆变器交流输出侧电路中，使用一个电阻去采样电流，经过滤波去除其中的交流成分，然后再送到控制电路进行直流电流输出含量DCI的控制调节。其关键在于：当直流DC电流在很小(10mA以下)时，控制电路能够准确的将其检测出来，并通过CPU做出相应的调节后，最终将直流电流输出含量DCI控制在安规标准的范围以内。
本发明的优点是：本发明结构简单、控制精准，可以将直流电流输出含量DCI指标控制在0.2％以内，完全满足各个国家的标准，成本也较低。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述：
图1为本发明的结构示意框图。
其中：1采样电阻单元；2直流分量提取检测和控制单元；5逆变电路；6市电；10直流分量提取与信号处理单元；11滤波单元；12信号放大处理单元；20隔离电路单元；30控制电路；31判断单元；32 PWM驱动调整单元。
具体实施方式
实施例：如图1所示，一种并网逆变器输出侧直流含量检测与控制电路，它包括采样电阻单元1、直流分量提取检测和控制单元2。
采样电阻单元1为串联在逆变器输出侧电路中的采样电阻或等效串联电阻。
直流分量提取检测和控制单元2包括依次连接的直流分量提取与信号处理单元10、隔离电路单元20、控制电路30。
直流分量提取与信号处理单元10包括用于去除逆变器输出电流中交流成分而提取直流分量的滤波单元11、对滤波单元11处理后的直流分量进行放大处理的信号放大处理单元12。
控制电路30包括用于通过直流分量提取与信号处理单元10所反馈的直流含量判断调节方向及幅度的判断单元31、做出相应的PWM驱动调整使输出电流的直流含量符合标准的PWM驱动调整单元32。
所述采样电阻单元1串联在逆变器交流输出侧电路中，采样电阻单元1连接滤波单元11，滤波单元11连接信号放大处理单元12，信号放大处理单元12连接隔离电路单元20，隔离电路单元20连接判断单元31，判断单元31连接PWM驱动调整单元32，PWM驱动调整单元32连接逆变器逆变电路。
使用时，采样电阻单元1将逆变器输出电流的交流AC成分与直流DC成分全部送到直流分量提取与信号处理单元10，去除其中的交流AC电流成分后，只将其中的直流DC电流成分经过放大处理送到隔离电路20，直流电流信号经过隔离电路20后反馈到控制电路30，控制电路30通过反馈回来的直流DC电流值，判断需要调节的方向以及调节幅度，做出相应的PWM驱动调整，使输出电流的直流电流输出含量DCI符合法规要求的标准。
应当指出，对于经充分说明的本发明来说，还可具有多种变换及改型的实施方案，并不局限于上述实施方式的具体实施例。上述实施例仅仅作为本发明的说明，而不是限制。总之，本发明的保护范围应包括那些对于本领域普通技术人员来说显而易见的变换或替代以及改型。

Claims (9)

1.一种并网逆变器输出侧直流含量检测与控制电路，其特征在于：它包括采样电阻单元(1)、直流分量提取检测和控制单元(2)；所述采样电阻单元(1)串联在逆变器交流输出侧电路中，采样电阻单元(1)连接直流分量提取检测和控制单元(2)，直流分量提取检测和控制单元(2)连接逆变器逆变电路。
2.根据权利要求1所述的并网逆变器输出侧直流含量检测与控制电路，其特征在于：所述采样电阻单元(1)为串联在逆变器输出侧电路中的采样电阻或等效串联电阻。
3.根据权利要求1所述的并网逆变器输出侧直流含量检测与控制电路，其特征在于：所述直流分量提取检测和控制单元(2)包括依次连接的直流分量提取与信号处理单元(10)、隔离电路单元(20)、控制电路(30)。
4.根据权利要求3所述的并网逆变器输出侧直流含量检测与控制电路，其特征在于：所述直流分量提取与信号处理单元(10)包括用于去除逆变器输出电流中交流成分而提取直流分量的滤波单元(11)、对滤波单元(11)处理后的直流分量进行放大处理的信号放大处理单元(12)，所述滤波单元(11)连接信号放大处理单元(12)。
5.根据权利要求3所述的并网逆变器输出侧直流含量检测与控制电路，其特征在于：所述控制电路(30)包括用于通过直流分量提取与信号处理单元(10)所反馈的直流含量判断调节方向及幅度的判断单元(31)、做出相应的PWM驱动调整使输出电流的直流含量符合标准的PWM驱动调整单元(32)，所述判断单元(31)连接PWM驱动调整单元(32)。
6.根据权利要求4所述的并网逆变器输出侧直流含量检测与控制电路，其特征在于：所述采样电阻单元(1)连接滤波单元(11)。
7.根据权利要求4所述的并网逆变器输出侧直流含量检测与控制电路，其特征在于：所述信号放大处理单元(12)连接隔离电路单元(20)。
8.根据权利要求5所述的并网逆变器输出侧直流含量检测与控制电路，其特征在于：所述隔离电路单元(20)连接判断单元(31)。
9.根据权利要求5所述的并网逆变器输出侧直流含量检测与控制电路，其特征在于：所述PWM驱动调整单元(32)连接逆变器逆变电路。
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