CN105305858B - 自适应光伏逆变器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种自适应光伏逆变器，包括逆变模块、输入端接线端子和输出端接线端子，所述输入端接线端子与逆变器的逆变模块之间设置有用于识别输入端极性并能将极性自动切换为与逆变模块极性要求一致的极性自动识别电路。本发明可以实现输入电压等级及极性的自动识别与控制，大大降低逆变器设备的使用难度，降低因误操作而损坏的概率。
Description
技术领域
本发明涉及电力电子技术领域，特别是一种逆变器。
背景技术
逆变器是一种把直流电能(电池、蓄电瓶)转变成交流电(一般为220V,50Hz正弦波)的设备。目前市场上的逆变器均为固定输入逆变器，即输入电压为固定电压等级，若输入电压过低，会导致逆变器不能启动，过高则可能烧毁逆变器，甚至造成逆变器的永久性损坏；另外，输入电压的极性也要求必须连接正确，如果极性接反也会造成内部器件烧毁；故障发生后，需专业人员打开机箱维修，操作难度大。对于防止极性接反的措施，目前使用的大多是保险防护，即在逆变器输入端和逆变模块之间连接保险器件，如输入电压极性接反后，会烧毁保险器件，防止对逆变器内部期间造成损坏；当保险器件烧毁后，会需要打开机箱更换保险，影响逆变器的使用。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是提供一种能够有效防止输入端极性接反而烧毁本体的逆变器，方便作业人员操作。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案如下。
自适应光伏逆变器，包括逆变模块、输入端接线端子和输出端接线端子，所述输入端接线端子与逆变器的逆变模块之间设置有用于识别输入端极性并能将极性自动切换为与逆变模块极性要求一致的极性自动识别电路。
上述自适应光伏逆变器，所述极性自动识别电路包括成桥式连接的四个场效应管，其中第一场效应管和第三场效应管为内部带有续流二极管的P沟道场效应管，第二场效应管和第四场效应管为内部带有续流二极管的N沟道场效应管；所述第一场效应管的栅极和第二场效应管的栅极连接输入端第二接线端子，第三场效应管的栅极和第四场效应管的栅极连接输入端第一接线端子；第一场效应管的漏极和第三场效应管的漏极连接逆变模块的直流正极；第二场效应管的漏极和第四场效应管的漏极连接逆变模块的直流负极；第一场效应管的源极和第二场效应管的源极连接输入端第一接线端子，第三场效应管的源极和第四场效应管的源极连接输入端第二接线端子。
上述自适应光伏逆变器，所述逆变器的输出端接线端子与逆变模块之间设置有用于自动控制交流电压稳定输出的输出电压可调电路。
上述自适应光伏逆变器，所述输出电压可调电路包括依次连接的自动检测电路、控制电路和电压调节电路，所述自动检测电路用于检测输入端电压值并传输给控制电路，控制电路根据标准值与自动检测电路的检测值进行比较控制电压调节电路输出稳定的交流电压。
上述自适应光伏逆变器，所述电压调节电路包括功率变压器，功率变压器初级绕组的两端连接逆变模块的输出端，功率变压器次级绕组的两端连接输出端接线端子；所述功率变压器的初级绕组包括串联连接的多个一次小绕组，每个一次小绕组的两端分别连接一可控导通器件，可控导通器件的受控端连接控制电路的输出端。
上述自适应光伏逆变器，所述可控导通器件为可控硅。
由于采用了以上技术方案，本发明所取得技术进步如下。
本发明采用内部带有续流二极管的N，P沟道场效应管组成极性自动识别电路，可以实现输入电压等级及极性的自动识别与控制，大大降低逆变器设备的使用难度，降低因误操作而损坏的概率；并且导通压降低，损耗少，能够满足高效率的性能指标需求。另外，本发明设置的输出电压可调电路能够自动检测判定输入端电压数值，并通过自动调节功率变压器的匝数比，来达到对输出端的稳压调整功能，以保证逆变器能够输出稳定的交流电压。
附图说明
图1为本发明的结构框图；
图2为本发明所述极性自动识别电路的电路图；
图3为本发明所述输出电压可调电路的结构框图；
图4为所述电压调节电路的电路图。
具体实施方式
下面将结合附图和具体实施例对本发明进行进一步详细说明。
一种自适应光伏逆变器，其结构如图1所示，包括输入端接线端子、极性自动识别电路、逆变模块、输出电压可调电路以及交流输出接线端子；极性自动识别电路连接在输入端接线端子与逆变模块之间，用于识别输入端极性并能够自动切换为与逆变模块输入要求极性一致的极性；输出电压可调电路连接在逆变模块与输出端接线端子之间，用于自动控制交流电压稳定输出。
极性自动识别电路的电路图如图2所示，包括成桥式连接的四个场效应管Q1～Q4；其中第一场效应管Q1和第三场效应管Q3为内部带有续流二极管的P沟道场效应管，第二场效应管Q2和第四场效应管Q4为内部带有续流二极管的N沟道场效应管。
四个场效应管之间的连接关系为：第一场效应管Q1的栅极和第二场效应管Q2的栅极连接输入端第二接线端子DC2，第三场效应管Q3的栅极和第四场效应管Q4的栅极连接输入端第一接线端子DC1；第一场效应管Q1的漏极和第三场效应管Q3的漏极连接逆变模块的直流正极DC+；第二场效应管Q2的漏极和第四场效应管Q4的漏极连接逆变模块的直流负极DC-；第一场效应管Q1的源极和第二场效应管Q2的源极连接输入端第一接线端子DC1，第三场效应管Q3的源极和第四场效应管Q4的源极连接输入端第二接线端子DC2。
当输入端第一接线端子DC1接入正极，第二接线端子DC2接入负极时，第一场效应管Q1和第四场效应管Q4导通，使得直流正极DC+、直流负极DC-正常输出；当第一接线端子DC1接入负极，第二接线端子DC2接入正极时，第二场效应管Q2和第三场效应管Q3导通，使得直流正极DC+、直流负极DC-正常输出；实现了输入端极性的自动转换功能，保证了逆变模块的正确输入。
输出电压可调电路的结构如图3所示，包括依次连接的自动检测电路、控制电路和电压调节电路；自动检测电路用于检测输入端电压值并传输给控制电路，控制电路根据标准值与自动检测电路的检测值进行比较，进一步控制电压调节电路输出稳定的交流电压。
电压调节电路的电路图如图4所示，包括功率变压器，功率变压器初级绕组的两端连接逆变模块的输出端L、N，功率变压器次级绕组的两端连接输出端接线端子AC_L、AC_N。功率变压器的初级绕组包括串联连接的多个一次小绕组，每个一次小绕组的两端分别连接一可控导通器件，可控导通器件的受控端连接控制电路的输出端。本实施例中，初级绕组共包括四个一次小绕组L1～L4，可控导通器件采用四个可控硅T1～T4，可控硅的受控端K1～K4分别连接控制电路的输出端。
当逆变器的逆变模块将直流电转换为交流电后输入给功率变压器，控制电路根据自动检测电路采集的逆变器输入端电压值和逆变器标称输出值，发出控制电压调节路中可控硅导通的信号，控制各个可控硅的导通与关断，从而控制接入初级绕组的有效匝数，来改变功率变压器的匝数比，以保证不同的输入直流电压都能够输出稳定的交流电压。
Claims (4)
1.自适应光伏逆变器，包括逆变模块、输入端接线端子和输出端接线端子，其特征在于：所述输入端接线端子与逆变器的逆变模块之间设置有用于识别输入端极性并能将极性自动切换为与逆变模块极性要求一致的极性自动识别电路；所述逆变器的输出端接线端子与逆变模块之间设置有用于自动控制交流电压稳定输出的输出电压可调电路；所述输出电压可调电路包括依次连接的自动检测电路、控制电路和电压调节电路，所述自动检测电路用于检测输入端电压值并传输给控制电路，控制电路根据标准值与自动检测电路的检测值进行比较控制电压调节电路输出稳定的交流电压。
2.根据权利要求1所述的自适应光伏逆变器，其特征在于：所述极性自动识别电路包括成桥式连接的四个场效应管，其中第一场效应管（Q1）和第三场效应管（Q3）为内部带有续流二极管的P沟道场效应管，第二场效应管（Q2）和第四场效应管（Q4）为内部带有续流二极管的N沟道场效应管；
所述第一场效应管（Q1）的栅极和第二场效应管（Q2）的栅极连接输入端第二接线端子（DC2），第三场效应管（Q3）的栅极和第四场效应管（Q4）的栅极连接输入端第一接线端子（DC1）；
第一场效应管（Q1）的漏极和第三场效应管（Q3）的漏极连接逆变模块的直流正极（DC+）；第二场效应管（Q2）的漏极和第四场效应管（Q4）的漏极连接逆变模块的直流负极（DC-）；
第一场效应管（Q1）的源极和第二场效应管（Q2）的源极连接输入端第一接线端子（DC1），第三场效应管（Q3）的源极和第四场效应管（Q4）的源极连接输入端第二接线端子（DC2）。
3.根据权利要求1所述的自适应光伏逆变器，其特征在于：所述电压调节电路包括功率变压器，功率变压器初级绕组的两端连接逆变模块的输出端，功率变压器次级绕组的两端连接输出端接线端子；所述功率变压器的初级绕组包括串联连接的多个一次小绕组，每个一次小绕组的两端分别连接一可控导通器件，可控导通器件的受控端连接控制电路的输出端。
4.根据权利要求3所述的自适应光伏逆变器，其特征在于：所述可控导通器件为可控硅。
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