CN104300895A - 一种光伏微型逆变器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种光伏微型逆变器的技术方案，包括处理器、与太阳能光伏板连接的反激升压电路，滤波电路，电压检测电路，峰值电压检测电路，其特征是：太阳能光伏板通过峰值电压检测电路与处理器连接，处理器与反激升压电路连接，所述的反激升压电路与逆变电路连接，逆变电路与滤波电路连接，处理器与逆变驱动电路连接，逆变驱动电路与逆变电路连接，逆变电路与电压检测电路连接，电压检测电路与处理器连接。该方案的微型逆变器的逆变电路采用场效应管，具有耗电少，热稳定性好，工作电源电压范围宽，抗辐射能力强，保证了微型逆变器的稳定性。

Description

一种光伏微型逆变器
技术领域
 本发明涉及的是太阳能光伏领域，尤其是一种用于太阳能光伏的光伏微型逆变器。
背景技术
从光伏发电系统的角度来看，光伏行业面临的最大挑战之一是太阳能面板的阴影问题。阴影的变化、太阳能面板上的污垢和面板老化，都会对各个面板的电压构成影响，从而引起串联面板的输出电压发生变化，太阳能光伏系统架构极易受到实际操作环境的影响。例如：只要几块电池板有阴影或树叶遮蔽，整个系统的发电量便会大幅度地下跌。只要有10%的电池板面积被遮盖，系统的总发电量便会下跌50% 。随着时间的推移，被遮蔽的电池板面积会越来越大，太阳能系统的效率就会受到严重的影响。微型逆变器将是其中一个替代解决方案，它能够在面板级实现最大功率点跟踪(MPPT)，拥有超越中央逆变器的优势。MPPT能够在每块太阳能面板取得最佳功率点，而无需进行串行太阳能面板串联配置，可以最大限度地减少阴影问题。所以，微型逆变器的出现和使用是一个必然趋势。
目前使用的微型逆变器的逆变电路大多才采用可控硅，静态及动态的过载能力较差；容易受干扰而误导通，因此，使用时，极易损坏，增加了成本。这是现有技术所存在的不足之处。
发明内容
本发明的目的就是针对现有技术所存在的不足，而提供一种光伏微型逆变器的技术方案，该方案的微型逆变器的逆变电路采用场效应管，具有耗电少，热稳定性好，工作电源电压范围宽，抗辐射能力强，保证了微型逆变器的稳定性。
本方案是通过如下技术措施来实现的：一种光伏微型逆变器，包括处理器、与太阳能光伏板连接的反激升压电路，滤波电路，电压检测电路，峰值电压检测电路，本方案的特点是：太阳能光伏板通过峰值电压检测电路与处理器连接，处理器与反激升压电路连接，所述的反激升压电路与逆变电路连接，逆变电路与滤波电路连接，处理器与逆变驱动电路连接，逆变驱动电路与逆变电路连接，逆变电路与电压检测电路连接，电压检测电路与处理器连接。
所述的逆变电路包括四个场效应管。
四个场效应管中第一场效应管Q1的漏极与反激升压电路连接，第一场效应管Q1的栅极通过第一电阻R1、第一个二极管D1与逆变驱动电路连接，第一场效应管Q1的源极与逆变驱动电路连接，第一场效应管Q1的源极与滤波电路连接，在第一场效应管Q1的源极和栅极之间串联第二电阻R2,第一电容C1与第二电阻R2并联，第一场效应管Q1的栅极通过第三电阻R3与第一光电耦合器U1的4脚连接，第一光电耦合器U1的3脚与第一场效应管Q1的源极连接，第一光电耦合器U1的1脚通过第四电阻R4与处理器连接，第一光电耦合器U1的2脚接地；
第二场效应管Q2的漏极与第一场效应管Q1的源极连接，第二场效应管Q2的栅极通过第五电阻R5、第二个二极管D2与逆变驱动电路连接，第二场效应管Q2的源极与逆变驱动电路连接，第二场效应管Q2的源极与反激升压电路连接，在第二场效应管Q2的源极和栅极之间串联第六电阻R6,第二电容C2与第六电阻R6并联，第二场效应管Q2的栅极通过第七电阻R7与第二光电耦合器U2的4脚连接，第二光电耦合器U2的3脚与第二场效应管Q2的源极连接，第二光电耦合器U2的1脚通过第八电阻R8与处理器连接，第二光电耦合器U2的2脚接地。
四个场效应管中的第三场效应管Q3的漏极与第一场效应管Q1的连接漏极连接，第三场效应管Q3的栅极通过第九电阻R9、第三个二极管D3与逆变驱动电路连接，第三场效应管Q3的源极与逆变驱动电路连接，第三场效应管Q3的源极与滤波电路连接，在第三场效应管Q3的源极和栅极之间串联第十电阻R10,第三电容C3与第十电阻R10并联，第三场效应管Q3的栅极通过第十一电阻R11与第三光电耦合器U3的4脚连接，第三光电耦合器U3的3脚与第四场效应管Q4的源极连接，第三光电耦合器U3的1脚通过第十二电阻R12与处理器连接，第三光电耦合器U3的2脚接地；
第四场效应管Q4的漏极与第三场效应管Q3的源极连接，第四场效应管Q4的栅极通过第十三电阻R13、第四个二极管D4与逆变驱动电路连接，第四场效应管Q4的源极与逆变驱动电路连接，第四场效应管Q4的源极与反激升压电路连接，在第四场效应管Q4的源极和栅极之间串联第十四电阻R14,第四电容C4与第十四电阻R14并联，第四场效应管Q4的栅极通过第十五电阻R15与第四光电耦合器U4的4脚连接，第四光电耦合器U4的3脚与第四场效应管Q4的源极连接，第四光电耦合器U4的1脚通过第十六电阻R16与处理器连接，第四光电耦合器U4的2脚接地。
所述的逆变驱动电路使用芯片MCP14E4-E/SN。
所述的第一、第二、第三、第四光电耦合器均采用POD817DSD。
所述的第一、第二、第三、第四场效应管均采用IPB60R190C6。
所述的处理器dspIc33FJ16Gs504-I/pT。
本方案的有益效果可根据对上述方案的叙述得知，由于在该方案中有处理器，可以通过峰值电压检测电路获得太阳能能光伏板输出的电压情况，对反激升压电路进行调整；有电压检测电路，可以及时获得逆变电路输出的电压，并将电压信息反馈给处理器，利于处理器对逆变电路进行控制；逆变电路与滤波电路连接，滤波电路给外部供应交流电。由此可见，本发明与现有技术相比，具有突出的实质性特点和显著的进步，其实施的有益效果也是显而易见的。
附图说明
图1为本发明具体实施方式的结构示意图。
图2为处理器的示意图。
图3为逆变驱动电路的电路图。
图4为逆变电路的电路图。
图中，1为处理器，2为峰值电压检测电路，3为太阳能光伏板，4为反激升压电路，5为逆变电路，6为滤波电路，7为逆变驱动电路，8为电压检测电路。
具体实施方式
为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过一个具体实施方式，并结合其附图，对本方案进行阐述。
　　通过附图可以看出，本方案的一种光伏微型逆变器，包括处理器1、与太阳能光伏板3连接的反激升压电路4，滤波电路6，电压检测电路8，峰值电压检测电路2，太阳能光伏板3通过峰值电压检测电路2与处理器1连接，处理器1与反激升压电路4连接，所述的反激升压电路4与逆变电路5连接，逆变电路5与滤波电路6连接，处理器1与逆变驱动电路7连接，逆变驱动电路7与逆变电路5连接，逆变电路5与电压检测电路8连接，电压检测电路8与处理器1连接。
所述的逆变电路5包括四个场效应管。
四个场效应管中第一场效应管Q1的漏极D与反激升压电路连接，第一场效应管Q1的栅极G通过第一电阻R1、第一个二极管D1与逆变驱动电路连接，第一场效应管Q1的源极S与逆变驱动电路连接，第一场效应管Q1的源极S与滤波电路连接，在第一场效应管Q1的源极S和栅极G之间串联第二电阻R2,第一电容C1与第二电阻R2并联，第一场效应管Q1的栅极G通过第三电阻R3与第一光电耦合器U1的4脚连接，第一光电耦合器U1的3脚与第一场效应管Q1的源极S连接，第一光电耦合器U1的1脚通过第四电阻R4与处理器连接，第一光电耦合器U1的2脚接地；
第二场效应管Q2的漏极D与第一场效应管Q1的源极S连接，第二场效应管Q2的栅极G通过第五电阻R5、第二个二极管D2与逆变驱动电路连接，第二场效应管Q2的源极S与逆变驱动电路连接，第二场效应管Q2的源极S与反激升压电路连接，在第二场效应管Q2的源极S和栅极G之间串联第六电阻R6,第二电容C2与第六电阻R6并联，第二场效应管Q2的栅极G通过第七电阻R7与第二光电耦合器U2的4脚连接，第二光电耦合器U2的3脚与第二场效应管Q2的源极S连接，第二光电耦合器U2的1脚通过第八电阻R8与处理器连接，第二光电耦合器U2的2脚接地。
四个场效应管中的第三场效应管Q3的漏极D与第一场效应管Q1的连接漏极D连接，第三场效应管Q3的栅极G通过第九电阻R9、第三个二极管D3与逆变驱动电路连接，第三场效应管Q3的源极S与逆变驱动电路连接，第三场效应管Q3的源极S与滤波电路连接，在第三场效应管Q3的源极S和栅极G之间串联第十电阻R10,第三电容C3与第十电阻R10并联，第三场效应管Q3的栅极G通过第十一电阻R11与第三光电耦合器U3的4脚连接，第三光电耦合器U3的3脚与第四场效应管Q4的源极S连接，第三光电耦合器U3的1脚通过第十二电阻R12与处理器连接，第三光电耦合器U3的2脚接地；
第四场效应管Q4的漏极D与第三场效应管Q3的源极S连接，第四场效应管Q4的栅极G通过第十三电阻R13、第四个二极管D4与逆变驱动电路连接，第四场效应管Q4的源极S与逆变驱动电路连接，第四场效应管Q4的源极S与反激升压电路连接，在第四场效应管Q4的源极S和栅极G之间串联第十四电阻R14,第四电容C4与第十四电阻R14并联，第四场效应管Q4的栅极G通过第十五电阻R15与第四光电耦合器U4的4脚连接，第四光电耦合器U4的3脚与第四场效应管Q4的源极S连接，第四光电耦合器U4的1脚通过第十六电阻R16与处理器连接，第四光电耦合器U4的2脚接地。
本发明并不仅限于上述具体实施方式，本领域普通技术人员在本发明的实质范围内做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种光伏微型逆变器，包括处理器、与太阳能光伏板连接的反激升压电路，滤波电路，电压检测电路，峰值电压检测电路，其特征是：太阳能光伏板通过峰值电压检测电路与处理器连接，处理器与反激升压电路连接，所述的反激升压电路与逆变电路连接，逆变电路与滤波电路连接，处理器与逆变驱动电路连接，逆变驱动电路与逆变电路连接，逆变电路与电压检测电路连接，电压检测电路与处理器连接。
2.根据权利要求1所述的光伏微型逆变器，其特征是：所述的逆变电路包括四个场效应管。
3.根据权利要求1或2所述的光伏微型逆变器，其特征是：四个场效应管中第一场效应管Q1的漏极与反激升压电路连接，第一场效应管Q1的栅极通过第一电阻R1、第一个二极管D1与逆变驱动电路连接，第一场效应管Q1的源极与逆变驱动电路连接，第一场效应管Q1的源极与滤波电路连接，在第一场效应管Q1的源极和栅极之间串联第二电阻R2,第一电容C1与第二电阻R2并联，第一场效应管Q1的栅极通过第三电阻R3与第一光电耦合器U1的4脚连接，第一光电耦合器U1的3脚与第一场效应管Q1的源极连接，第一光电耦合器U1的1脚通过第四电阻R4与处理器连接，第一光电耦合器U1的2脚接地；
第二场效应管Q2的漏极与第一场效应管Q1的源极连接，第二场效应管Q2的栅极通过第五电阻R5、第二个二极管D2与逆变驱动电路连接，第二场效应管Q2的源极与逆变驱动电路连接，第二场效应管Q2的源极与反激升压电路连接，在第二场效应管Q2的源极和栅极之间串联第六电阻R6,第二电容C2与第六电阻R6并联，第二场效应管Q2的栅极通过第七电阻R7与第二光电耦合器U2的4脚连接，第二光电耦合器U2的3脚与第二场效应管Q2的源极连接，第二光电耦合器U2的1脚通过第八电阻R8与处理器连接，第二光电耦合器U2的2脚接地。
4.根据权利要求3所述的光伏微型逆变器，其特征是：四个场效应管中的第三场效应管Q3的漏极与第一场效应管Q1的连接漏极连接，第三场效应管Q3的栅极通过第九电阻R9、第三个二极管D3与逆变驱动电路连接，第三场效应管Q3的源极与逆变驱动电路连接，第三场效应管Q3的源极与滤波电路连接，在第三场效应管Q3的源极和栅极之间串联第十电阻R10,第三电容C3与第十电阻R10并联，第三场效应管Q3的栅极通过第十一电阻R11与第三光电耦合器U3的4脚连接，第三光电耦合器U3的3脚与第四场效应管Q4的源极连接，第三光电耦合器U3的1脚通过第十二电阻R12与处理器连接，第三光电耦合器U3的2脚接地；
第四场效应管Q4的漏极与第三场效应管Q3的源极连接，第四场效应管Q4的栅极通过第十三电阻R13、第四个二极管D4与逆变驱动电路连接，第四场效应管Q4的源极与逆变驱动电路连接，第四场效应管Q4的源极与反激升压电路连接，在第四场效应管Q4的源极和栅极之间串联第十四电阻R14,第四电容C4与第十四电阻R14并联，第四场效应管Q4的栅极通过第十五电阻R15与第四光电耦合器U4的4脚连接，第四光电耦合器U4的3脚与第四场效应管Q4的源极连接，第四光电耦合器U4的1脚通过第十六电阻R16与处理器连接，第四光电耦合器U4的2脚接地。
5.根据权利要求1或2或3或4所述的光伏微型逆变器，其特征是：所述的处理器为dspIc33FJ16Gs504-I/pT。
6.根据权利要求1或2或3或4所述的光伏微型逆变器，其特征是：所述的逆变驱动电路使用芯片MCP14E4-E/SN。
7.根据权利要求4所述的光伏微型逆变器，其特征是：所述的第一、第二、第三、第四光电耦合器均采用POD817DSD。
8.根据权利要求4所述的光伏微型逆变器，其特征是：所述的第一、第二、第三、第四场效应管均采用IPB60R190C6。
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