CN116799863A - 一种离网型光伏逆变器 - Google Patents

一种离网型光伏逆变器 Download PDF

Info

Publication number
CN116799863A
CN116799863A CN202311083713.4A CN202311083713A CN116799863A CN 116799863 A CN116799863 A CN 116799863A CN 202311083713 A CN202311083713 A CN 202311083713A CN 116799863 A CN116799863 A CN 116799863A
Authority
CN
China
Prior art keywords
circuit
grid
triode
inverter
current
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202311083713.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN116799863B (zh
Inventor
徐亮
喻晶
缪冬青
蒲维
李莉华
裴风铖
曹烨
赵玉立
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jiangsu Zhongtian Technology Co Ltd
Zhongtian Broadband Technology Co Ltd
Original Assignee
Jiangsu Zhongtian Technology Co Ltd
Zhongtian Broadband Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jiangsu Zhongtian Technology Co Ltd, Zhongtian Broadband Technology Co Ltd filed Critical Jiangsu Zhongtian Technology Co Ltd
Priority to CN202311083713.4A priority Critical patent/CN116799863B/zh
Publication of CN116799863A publication Critical patent/CN116799863A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN116799863B publication Critical patent/CN116799863B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/38Arrangements for parallely feeding a single network by two or more generators, converters or transformers
    • H02J3/381Dispersed generators
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/38Arrangements for parallely feeding a single network by two or more generators, converters or transformers
    • H02J3/388Islanding, i.e. disconnection of local power supply from the network
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00Details of apparatus for conversion
    • H02M1/08Circuits specially adapted for the generation of control voltages for semiconductor devices incorporated in static converters
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/22Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
    • H02M3/24Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/28Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac
    • H02M3/325Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/335Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/33569Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only having several active switching elements
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/42Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2300/00Systems for supplying or distributing electric power characterised by decentralized, dispersed, or local generation
    • H02J2300/20The dispersed energy generation being of renewable origin
    • H02J2300/22The renewable source being solar energy
    • H02J2300/24The renewable source being solar energy of photovoltaic origin

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)

Abstract

本说明书涉及逆变器技术领域,具体地公开了一种离网型光伏逆变器,包括:DC‑DC电路、第一生成电路和并网型光伏逆变器;DC‑DC电路的输入端与光伏发电系统连接,将光伏发电系统输出的第一直流电变换为第二直流电;第一生成电路的输入端与DC‑DC电路的输出端连接,基于第二直流电,生成交变电压信号和第二电压模拟信号;并网型光伏逆变器的第一输入端与第一生成电路的第一输出端连接;并网型光伏逆变器的第二输入端与光伏发电系统连接;并网型光伏逆变器的输出端与电网连接;并网型光伏逆变器在检测到交变电压信号和/或第二电压模拟信号时,将光伏发电系统输出的第一直流电逆变成交流电压,并输出至电网。上述方案可以节约制造成本。

Description

一种离网型光伏逆变器
技术领域
本说明书涉及逆变器技术领域,特别涉及一种离网型光伏逆变器。
背景技术
逆变器根据其应用场合可以分为并网和离网型光伏逆变器,两者的主要区别在于并网型光伏逆变器的逆变侧是接入市电的,并网型光伏逆变器将直流电逆变成交流电之后,交流电汇入电网;离网型光伏逆变器则是在不接市电的情况下,直接将直流电逆变成交流电,直接给交流负载使用。
由于光伏行业发展得越来越好,因此与光伏配套的并网型光伏逆变器在有很大的基数,并网型逆变器相比于离网型光伏逆变器,在参考变量方面,并网型逆变器多了一个电网电压,光伏并网型光伏逆变器的电网电压检测单元在检测到电网电压之后,通过运放生成电网电压模拟信号,光伏逆变器控制系统检测到该信号之后便会根据控制算法,将光伏板产生的直流电逆变成与电网电压频率一致,相位一致,幅值大于电网电压的交流电,从而实现将光伏的能量向电网进行传输。离网型逆变器则是在不接入电网的情况下,直接将光伏或者电池的直流电逆变成交流电的逆变器,其控制算法复杂,需要同时对生成的交流电压进行频率、相位、幅值的综合考虑,需要增加很多控制电路,因此离网型光伏逆变器成本高,数量少。
储能行业这两年获得了飞速发展,而储能行业需要的是离网型逆变器,但拥有庞大基数的光伏并网型光伏逆变器不能当做离网型逆变器使用。
针对上述问题,目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
本说明书实施例提供了一种离网型光伏逆变器,以解决现有技术中储能行业中设置离网型光伏逆变器存在成本高的问题。
本说明书实施例提供了一种离网型光伏逆变器,包括:DC-DC电路、第一生成电路和并网型光伏逆变器;
所述DC-DC电路的输入端与光伏发电系统连接,用于将所述光伏发电系统输出的第一直流电变换为第二直流电;
所述第一生成电路的输入端与所述DC-DC电路的输出端连接,用于基于所述第二直流电,生成交变电压信号和第二电压模拟信号;
所述并网型光伏逆变器的第一输入端与所述第一生成电路的第一输出端连接;所述并网型光伏逆变器的第二输入端与所述光伏发电系统连接;所述并网型光伏逆变器的输出端与电网连接;所述并网型光伏逆变器在检测到所述交变电压信号和/或所述第二电压模拟信号的情况下,将所述光伏发电系统输出的第一直流电逆变成交流电,并输出至电网;所述交流电的幅值和频率与所述交变电压信号的幅值和频率相同;所述第二电压模拟信号中携带有所述交流电的幅值和频率信息。
在一个实施例中,所述并网型光伏逆变器包括:检测电路、第二生成电路、第一控制器和逆变电路;
所述检测电路的输入端与所述第一生成电路的第一输出端连接,用于检测所述交变电压信号的幅值和频率;
所述第二生成电路的输入端与所述检测电路的输出端连接,用于基于所述交变电压信号的幅值和频率生成第一电压模拟信号;所述第二生成电路的输出端与所述第一控制器的输入端连接,并将所述第一电压模拟信号发送至所述第一控制器;
所述第一控制器的输出端与所述逆变电路连接,所述第一控制器在接收到所述第一电压模拟信号的情况下,基于所述第一电压模拟信号,生成控制信号,向所述逆变电路发送所述控制信号;
所述逆变电路的输入端与所述光伏发电系统连接,所述逆变电路的输出端连接至电网,所述逆变电路在接收到所述控制信号的情况下,将所述光伏发电系统输出的第一直流电逆变为交流电。
在一个实施例中,离网型逆变器还包括二极管;
所述第一生成电路的第二输出端经由所述二极管与所述第一控制器的输入端连接,所述第一控制器在接收到所述第一电压模拟信号和所述第二电压模拟信号的情况下,基于所述第一电压模拟信号,生成所述控制信号。
在一个实施例中,所述第一控制器在仅接收到所述第二电压模拟信号的情况下,基于所述第二电压模拟信号,生成所述控制信号。
在一个实施例中,所述第一生成电路包括:PWM方波生成电路、第一电流电路、第二电流电路和变压器;
所述PWM方波生成电路的输入端与所述DC-DC电路的输出端的正极连接,所述DC-DC电路的输出端的负极接地;所述PWM方波生成电路在接收到所述DC-DC电路输出的第二直流电的情况下生成预设频率的PWM方波;
所述变压器的初级侧包括串联连接的第一绕组和第二绕组;所述DC-DC电路的输出端的正极连接在所述第一绕组和所述第二绕组之间;
所述第一电流电路的输入端与所述PWM方波生成电路的输出端连接;所述第一电流电路在所述PWM方波为低电平的情况下导通;所述第一电流电路与所述第一绕组连接;在所述PWM方波为低电平的情况下,所述DC-DC电路输出的第一电流流经所述第一绕组和所述第一电流电路回到所述DC-DC电路的输出端的负极;
所述第二电流电路的输入端与所述PWM方波生成电路的输出端连接,所述第二电流电路在所述PWM方波为高电平的情况下导通;所述第二电流电路与所述变压器的初级侧的第二绕组连接;在所述PWM方波为高电平的情况下,所述DC-DC电路输出的第二电流流经所述第二绕组和所述第二电流电路回到所述DC-DC电路的输出端的负极;
所述变压器的初级侧与所述第一控制器连接,输出所述第一电压模拟信号至所述第一控制器;所述变压器的次级侧与所述逆变电路连接,输出交变电压信号至所述逆变电路。
在一个实施例中,所述PWM方波生成电路包括第一电阻、第二电阻、第一电容和第二控制器;
所述第一电阻的第一端与所述DC-DC电路的输出端的正极连接,所述第一电阻的第二端与所述第二控制器的第一输入端和所述第二电阻的第一端连接;所述第二电阻的第二端与所述第一电容的第一极板、所述第二控制器的第二输入端和第三输入端连接;所述第一电容的第二极板与所述第二控制器的第四输入端连接;所述第二控制器的输出端与所述第一电流电路和所述第二电流电路的输入端连接。
在一个实施例中,所述第一电流电路包括第三电阻、第四电阻、第一三极管、第二三极管、第三三极管和第四三极管;
所述第三电阻的第一端与所述PWM方波生成电路的输出端连接;所述第三电阻的第二端与所述第一三极管的基极连接;所述第一三极管的发射极接地;所述第一三极管的集电极经由所述第四电阻连接至所述DC-DC电路的输出端的正极,所述第一三极管的集电极还连接至所述第二三极管的基极;所述第二三极管的发射极连接至所述第三三极管的基极和所述第四三极管的基极,所述第二三极管的集电极连接至所述第三三极管的集电极、所述第四三极管的集电极和所述第一绕组;所述第三三极管的发射极和所述第四三极管的发射极接地。
在一个实施例中,所述第二电流电路包括第五电阻、第五三极管、第六三极管和第七三极管;
所述第五电阻的第一端与所述PWM方波生成电路的输出端连接;所述第五电阻的第二端与所述第五三极管的基极连接;所述第五三极管的发射极连接至所述第六三极管的基极和所述第七三极管的基极,所述第五三极管的集电极连接至所述第六三极管的集电极、所述第七三极管的集电极和所述变压器的初级侧的第二绕组;所述第六三极管的发射极和所述第七三极管的发射极接地。
在一个实施例中,离网型逆变器还包括:指示灯电路;所述指示灯电路与所述PWM方波生成电路并联,在所述第二直流电流经所述指示灯电路的情况下,所述指示灯电路发光。
在一个实施例中,离网型逆变器还包括第三电容,所述第三电容的上极板与所述DC-DC电路的输出端的正极连接,所述第三电容的下极板接地。
在本说明书实施例中,提供了一种离网型光伏逆变器,包括:DC-DC电路、第一生成电路和并网型光伏逆变器。DC-DC电路的输入端与光伏发电系统连接,可以将光伏发电系统输出的第一直流电变换为第二直流电。第一生成电路的输入端与DC-DC电路的输出端连接,可以基于第二直流电,生成交变电压信号和第二电压模拟信号。并网型光伏逆变器的第一输入端与第一生成电路的第一输出端连接;并网型光伏逆变器的第二输入端与光伏发电系统连接;并网型光伏逆变器的输出端与电网连接;并网型光伏逆变器在检测到交变电压信号和/或第二电压模拟信号的情况下,可以将光伏发电系统输出的第一直流电逆变成交流电,并输出至电网;交流电的幅值和频率与交变电压信号的幅值和频率相同。本方案中,通过设置DC-DC电路,可以将光伏发电系统输出的第一直流电变换为第二直流电,通过第一生成电路,可以基于第二直流电生成交变电压信号和第二电压模拟信号,交变电压信号可以与电网电压的幅度和频率相同,第二电压模拟信号中携带有所述交流电的幅值和频率信息,并网型光伏逆变器在检测到交变电压信号和/或第二电压模拟信号的情况下,即可以将光伏发电系统输出的第一直流电逆变为电网交流电。通过本方案,使得并网型光伏逆变器在不接入电网电压的情况下实现逆变器功能,即实现了离网型逆变器的功能,使得无需将已有的并网型逆变器置换为离网型光伏逆变器,而只需在并网型光伏逆变器的基础上添加DC-DC电路和第一生成电路即可在不接入电网电压的情况下输出符合要求的交流电,可以节约成本,提高并网型光伏逆变器的资源利用率。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本说明书的进一步理解,构成本说明书的一部分,并不构成对本说明书的限定。在附图中:
图1示出了本说明书一实施例中离网型光伏逆变器的电路示意图;
图2示出了本说明书一实施例中的离网型光伏逆变器的电路示意图;
图3示出了本说明书一实施例中的离网型光伏逆变器中的第一生成电路的电路示意图;
图4示出了本说明书一实施例中的离网型光伏逆变器中的第一生成电路的电路示意图。
具体实施方式
下面将参考若干示例性实施方式来描述本说明书的原理和精神。应当理解,给出这些实施方式仅仅是为了使本领域技术人员能够更好地理解进而实现本说明书,而并非以任何方式限制本说明书的范围。相反,提供这些实施方式是为了使本说明书公开更加透彻和完整,并且能够将本公开的范围完整地传达给本领域的技术人员。
本说明书实施例提供了一种离网型光伏逆变器。请参考图1,示出了本说明书实施例中的离网型光伏逆变器的电路图。如图1所示,离网型光伏逆变器可以包括:DC-DC电路、第一生成电路和并网型光伏逆变器。
DC-DC电路的输入端可以与光伏发电系统连接,可以将光伏发电系统输出的第一直流电变换为第二直流电。光伏发电系统输出的直流电压较大,可以将其变换为电压大小合适的第二直流电。第一生成电路的输入端可以与DC-DC电路的输出端连接。第一生成电路可以基于DC-DC电路输出的第二直流电,生成交变电压信号和第二电压模拟信号。交变电压信号可以与电网电压的频率和幅值相同,即幅值为220V,频率为50Hz。第二电压模拟信号中可以携带有交流电的幅值信息和频率信息。
如图1所示,并网型光伏逆变器的第一输入端可以与第一生成电路的第一输出端连接。并网型光伏逆变器的第二输入端与所述光伏发电系统连接。并网型光伏逆变器的输出端可以与电网或者储能系统连接。并网型光伏逆变器在检测到交变电压信号和/或第二电压模拟信号的情况下,可以将所述光伏发电系统输出的第一直流电逆变成交流电,并输出至电网或储能系统。交流电的幅值和频率与所述交变电压信号的幅值和频率相同,即幅值为220V,频率为50Hz。并网型光伏逆变器可以根据第二电压模拟信号,确定交流电的幅值和频率。
上述实施例中,通过设置DC-DC电路,可以将光伏发电系统输出的第一直流电变换为第二直流电,通过第一生成电路,可以基于第二直流电生成交变电压信号和第二电压模拟信号,交变电压信号可以与电网电压的幅度和频率相同,并网型光伏逆变器在检测到交变电压信号和/或第二电压模拟信号的情况下,即可以将光伏发电系统输出的第一直流电逆变为电网交流电。通过本方案,使得并网型光伏逆变器在不接入电网电压的情况下实现逆变器功能,即实现了离网型逆变器的功能,使得无需将已有的并网型逆变器置换为离网型光伏逆变器,而只需在并网型光伏逆变器的基础上添加DC-DC电路和第一生成电路即可在不接入电网电压的情况下输出符合要求的交流电,可以节约成本,提高并网型光伏逆变器的资源利用率。
请参考图2,示出了本说明书实施例中的离网型光伏逆变器的电路示意图。如图2所示,在本说明书一些实施例中,并网型光伏逆变器可以包括:检测电路、第二生成电路、第一控制器和逆变电路。检测电路的输入端与可以第一生成电路的第一输出端连接,可以检测交变电压信号的幅值和频率。检测电路可以将检测到的幅值和频率传输给第二生成电路。第二生成电路的输入端与检测电路的输出端连接,可以基于检测电路检测到的交变电压信号的幅值和频率生成第一电压模拟信号。第一电压模拟信号的频率也是50Hz。第二生成电路的输出端可以与第一控制器的输入端连接,并将第一电压模拟信号发送至第一控制器。第一控制器的输出端可以与逆变电路连接。第一控制器在接收到第一电压模拟信号的情况下,可以基于第一电压模拟信号,生成控制信号。第一控制器可以向逆变电路发送控制信号。逆变电路的输入端可以与光伏发电系统连接,逆变电路的输出端连接至电网,逆变电路在接收到控制信号的情况下,将光伏发电系统输出的第一直流电逆变为交流电。
请继续参考图2,在本说明书一些实施例中,离网型逆变器还可以包括二极管D0。第一生成电路还可以用于基于第二直流电,生成第二电压模拟信号。第二电压模拟信号的频率也可以是50Hz。第一生成电路的第二输出端经由二极管D0与第一控制器的输入端连接,第一控制器在接收到第一电压模拟信号和第二电压模拟信号的情况下,可以基于第一电压模拟信号,生成控制信号。考虑到第二电压模拟信号经由二极管之后会存在一定的压降,因此,在第一控制器同时接收到第一电压模拟信号和第二电压模拟信号的情况下,可以基于第一电压模拟信号,生成控制信号。
进一步地,在本说明书一些实施例中,第一控制器在仅接收到第二电压模拟信号的情况下,可以基于第二电压模拟信号,生成控制信号。本实施例中,通过第一生成电路生成第二电压模拟信号,可以使得在并网逆变器中的第二生成电路无法生成第一模拟电压信号的情况下,第一控制器可以基于第一生成电路传输的第二电压模拟信号控制逆变电路工作。
请参考图3,示出了本说明书实施例中的第一生成电路的电路示意图。如图3所示,在本说明书一些实施例中,第一生成电路可以包括:PWM方波生成电路、第一电流电路、第二电流电路和变压器T。如图3所示,PWM方波生成电路的输入端与DC-DC电路的输出端的正极连接,DC-DC电路的输出端的负极接地。PWM方波生成电路在接收到DC-DC电路输出的第二直流电的情况下生成预设频率的PWM方波。这里的预设频率可以是电网交流电的频率,即50Hz。
如图3所示,变压器T的初级侧包括串联连接的第一绕组L1和第二绕组L2。第一绕组L1的匝数与第二绕组L2的匝数可以相同,均为n1。DC-DC电路的输出端的正极连接在第一绕组L1和第二绕组L2之间。第一电流电路的输入端可以与PWM方波生成电路的输出端连接。第一电流电路在PWM方波生成电路输出的PWM方波为低电平的情况下导通。第一电流电路还与第一绕组L1连接。在PWM方波为低电平的情况下,DC-DC电路输出的第一电流流经第一绕组L1和第一电流电路回到DC-DC电路的输出端的负极(如图3所示,第一电流电路的一端接地)。第二电流电路的输入端与PWM方波生成电路的输出端连接。第二电流电路在PWM方波为高电平的情况下导通。第二电流电路与变压器T的初级侧的第二绕组L2连接。在PWM方波为高电平的情况下,DC-DC电路输出的第二电流流经第二绕组L2和第二电流电路回到DC-DC电路的输出端的负极(如图3所示,第二电流电路的一端接地)。第一电流与第二电流的方向相反,因此可以在变压器T的初级侧产生变化的电压和电流。
如图3所示,变压器T的初级侧可以与第一控制器连接,输出第一电压模拟信号至第一控制器。变压器T初级侧和次级侧的电压之比可以为初级侧和次级侧的匝数之比n1/n2,其中,n2为次级侧的第三绕组L3的匝数。变压器T的次级侧可以与逆变电路连接,输出交变电压信号至逆变电路。当初级侧电压恒定时,可以通过调节变压器T的匝数比来保证次级侧输出的电压幅值为220V。当变压器T的匝数比为恒定时,可以通过调节初级侧的电压来保证变压器T次级侧的输出电压幅值为220V。本实施例中,第一生成电路具有很有的自适应性。
请参考图4,示出了本说明书实施例中的第一生成电路的电路图。如图4所示,在本说明书一些实施例中,PWM方波生成电路可以包括第一电阻R1、第二电阻R2、第一电容C1和第二控制器(MCU)。第一电阻R1的第一端与DC-DC电路的输出端的正极连接,第一电阻R1的第二端与第二控制器的第一输入端和第二电阻R2的第一端连接。第二电阻R2的第二端与第一电容C1的第一极板、第二控制器的第二输入端和第三输入端连接。第一电容C1的第二极板与第二控制器的第四输入端连接。第二控制器的输出端与第一电流电路和第二电流电路的输入端连接。
本实施例中,DC-DC电路输出的第二直流电,可以用于第二控制器的供电,第二控制器上电之后可以从输出端输出占空比为50%的PWM方波。PWM方波的频率由以下公式决定:f =1.44/[(R1+2R2)C1],通过调节第一电阻R1、第二电阻R2的阻值和第一电容C1的容值,可以使输出的PWM方波的频率等于电网电压频率。
请继续参考图4,如图4所示,在本说明书一些实施例中,第一电流电路可以包括第三电阻R3、第四电阻R4、第一三极管NPN1、第二三极管NPN2、第三三极管NPN3和第四三极管NPN4。第三电阻R3的第一端与PWM方波生成电路的输出端连接。第三电阻R3的第二端与第一三极管NPN1的基极连接。第一三极管NPN1的发射极接地。第一三极管NPN1的集电极经由第四电阻R4连接至DC-DC电路的输出端的正极。第一三极管NPN1的集电极还连接至第二三极管NPN2的基极。第二三极管NPN2的发射极连接至第三三极管NPN3的基极和第四三极管NPN4的基极。第二三极管NPN2的集电极连接至第三三极管NPN3的集电极、第四三极管NPN4的集电极和第一绕组L1。第三三极管NPN3的发射极和第四三极管NPN4的发射极接地。
请继续参考图4,如图4所示,在本说明书一些实施例中,第二电流电路包括第五电阻R5、第五三极管NPN5、第六三极管NPN6和第七三极管NPN7。第五电阻R5的第一端与PWM方波生成电路的输出端连接。第五电阻R5的第二端与第五三极管NPN5的基极连接。第五三极管NPN5的发射极连接至第六三极管NPN6的基极和第七三极管NPN7的基极。第五三极管NPN5的集电极连接至第六三极管NPN6的集电极、第七三极管NPN7的集电极和变压器T的初级侧的第二绕组L2。第六三极管NPN6的发射极和第七三极管NPN7的发射极接地。
当PWM方波生成电路输出的PWM方波处于高电平时,第一三极管NPN1导通,将第二三极管NPN2的基极电压拉到0V,第二三极管NPN2截止。当PWM方波处于高电平时,第五三极管NPN5导通,第五三极管NPN5导通之后第六三极管NPN6和第七三极管NPN7的基极处于高电平,第六三极管NPN6和第七三极管NPN7导通。DC电压从DC-DC电路的正极出来之后,经过变压器T的第二绕组L2,经过打开的第六三极管NPN6和第七三极管NPN7回到DC-DC电源的负极,形成回路1。
当PWM方波生成电路输出的PWM方波处于低电平时,第五三极管NPN5截止,第六三极管NPN6和第七三极管NPN7也截止。当PWM方波处于低电平时,第一三极管NPN1截止,第二三极管NPN2的基极处于高电位,第二三极管NPN2导通,第二三极管NPN2导通之后第三三极管NPN3和第四三极管NPN4的基极处于高电平,第三三极管NPN3和第四三极管NPN4导通。DC电压从DC-DC电源的正极出来之后,经过变压器T的第一绕组L1,经过导通的第三三极管NPN3和第四三极管NPN4回到DC-DC电路输出端的负极,形成回路2。
由于PWM方波的频率已经调整到50Hz,因此变压器T初级侧输出的第二电压模拟信号的频率也是50Hz,变压器T次级侧输出的交变电压信号的频率也是50Hz。将该交变电压信号传递到离网交流模拟信号输出端即可将交变电压的频率信息传递给并网型光伏逆变器的第二生成电路,从而生成第一电压模拟信号,以控制逆变电路将光伏发电系统输出的直流电逆变为交流电。
图4中,第三电阻R3和第五电阻R5是驱动电阻,主要作用是调节三极管的放大比例,通过调节第三电阻R3和第五电阻R5的阻值,可以让第一三极管NPN1和第五三极管NPN5饱和导通。第四电阻R4是一个限流电阻,可以防止第一三极管NPN1的集电极和发射集导通之后电流过大。第二电容C2是一个滤波电容,主要作用是吸收电源地上的噪声,使整个电源系统工作更稳定。
第一二极管D1和第二二极管D2是为了电源防反,第三二极管D3起续流作用。第一绕组L1和第二绕组L2在开关管关闭期间的剩余电流可以通过第三二极管D3构建的续流回路进行消耗,防止变压器饱和。
在本说明书一些实施例中,离网型逆变器还可以包括:指示灯电路。指示灯电路与PWM方波生成电路并联,在第二直流电流经指示灯电路的情况下,指示灯电路发光。请继续参考图4,如图4所示,指示灯电路可以包括发光二极管D4和第七电阻R7。在DC-DC电路输出的第二直流电流经的情况下,发光二极管D4发光。
在本说明书一些实施例中,离网型逆变器还可以包括第三电容C3,第三电容C3的上极板可以与DC-DC电路的输出端的正极连接,第三电容C3的下极板接地。本实施例中,第三电容可以作为电源支撑,让DC-DC电路的输出电压更加稳定。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。 具体的可以参照前述相关处理相关实施例的描述,在此不做一一赘述。
从以上的描述中,可以看出,本说明书实施例实现了如下技术效果:通过设置DC-DC电路,可以将光伏发电系统输出的第一直流电变换为第二直流电,通过第一生成电路,可以基于第二直流电生成交变电压信号,交变电压信号可以与电网电压的幅度和频率相同,并网型光伏逆变器在检测到交变电压信号的情况下,即可以将光伏发电系统输出的第一直流电逆变为电网交流电。通过本方案,使得并网型光伏逆变器在不接入电网电压的情况下实现逆变器功能,即实现了离网型逆变器的功能,使得无需将已有的并网型逆变器置换为离网型光伏逆变器,而只需在并网型光伏逆变器的基础上添加DC-DC电路和第一生成电路即可在不接入电网电压的情况下输出符合要求的交流电,可以节约成本,提高并网型光伏逆变器的资源利用率。
应该理解,以上描述是为了进行图示说明而不是为了进行限制。通过阅读上述描述,在所提供的示例之外的许多实施方式和许多应用对本领域技术人员来说都将是显而易见的。因此,本说明书的范围不应该参照上述描述来确定,而是应该参照前述权利要求以及这些权利要求所拥有的等价物的全部范围来确定。
以上所述仅为本说明书的优选实施例而已,并不用于限制本说明书,对于本领域的技术人员来说,本说明书实施例可以有各种更改和变化。凡在本说明书的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本说明书的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种离网型光伏逆变器,其特征在于,包括:DC-DC电路、第一生成电路和并网型光伏逆变器;
所述DC-DC电路的输入端与光伏发电系统连接,用于将所述光伏发电系统输出的第一直流电变换为第二直流电;
所述第一生成电路的输入端与所述DC-DC电路的输出端连接,用于基于所述第二直流电,生成交变电压信号和第二电压模拟信号;
所述并网型光伏逆变器的第一输入端与所述第一生成电路的第一输出端连接;所述并网型光伏逆变器的第二输入端与所述光伏发电系统连接;所述并网型光伏逆变器的输出端与电网连接;所述并网型光伏逆变器在检测到所述交变电压信号和/或所述第二电压模拟信号的情况下,将所述光伏发电系统输出的第一直流电逆变成交流电,并输出至电网;所述交流电的幅值和频率与所述交变电压信号的幅值和频率相同;所述第二电压模拟信号中携带有所述交流电的幅值和频率信息。
2.根据权利要求1所述的离网型光伏逆变器,其特征在于,所述并网型光伏逆变器包括:检测电路、第二生成电路、第一控制器和逆变电路;
所述检测电路的输入端与所述第一生成电路的第一输出端连接,用于检测所述交变电压信号的幅值和频率;
所述第二生成电路的输入端与所述检测电路的输出端连接,用于基于所述交变电压信号的幅值和频率生成第一电压模拟信号;所述第二生成电路的输出端与所述第一控制器的输入端连接,并将所述第一电压模拟信号发送至所述第一控制器;
所述第一控制器的输出端与所述逆变电路连接,所述第一控制器在接收到所述第一电压模拟信号的情况下,基于所述第一电压模拟信号,生成控制信号,向所述逆变电路发送所述控制信号;
所述逆变电路的输入端与所述光伏发电系统连接,所述逆变电路的输出端连接至电网,所述逆变电路在接收到所述控制信号的情况下,将所述光伏发电系统输出的第一直流电逆变为交流电。
3.根据权利要求2所述的离网型光伏逆变器,其特征在于,还包括二极管;
所述第一生成电路的第二输出端经由所述二极管与所述第一控制器的输入端连接,所述第一控制器在接收到所述第一电压模拟信号和所述第二电压模拟信号的情况下,基于所述第一电压模拟信号,生成所述控制信号。
4.根据权利要求3所述的离网型光伏逆变器,其特征在于,所述第一控制器在仅接收到所述第二电压模拟信号的情况下,基于所述第二电压模拟信号,生成所述控制信号。
5.根据权利要求3所述的离网型光伏逆变器,其特征在于,所述第一生成电路包括:PWM方波生成电路、第一电流电路、第二电流电路和变压器;
所述PWM方波生成电路的输入端与所述DC-DC电路的输出端的正极连接,所述DC-DC电路的输出端的负极接地;所述PWM方波生成电路在接收到所述DC-DC电路输出的第二直流电的情况下生成预设频率的PWM方波;
所述变压器的初级侧包括串联连接的第一绕组和第二绕组;所述DC-DC电路的输出端的正极连接在所述第一绕组和所述第二绕组之间;
所述第一电流电路的输入端与所述PWM方波生成电路的输出端连接;所述第一电流电路在所述PWM方波为低电平的情况下导通;所述第一电流电路与所述第一绕组连接;在所述PWM方波为低电平的情况下,所述DC-DC电路输出的第一电流流经所述第一绕组和所述第一电流电路回到所述DC-DC电路的输出端的负极;
所述第二电流电路的输入端与所述PWM方波生成电路的输出端连接,所述第二电流电路在所述PWM方波为高电平的情况下导通;所述第二电流电路与所述变压器的初级侧的第二绕组连接;在所述PWM方波为高电平的情况下,所述DC-DC电路输出的第二电流流经所述第二绕组和所述第二电流电路回到所述DC-DC电路的输出端的负极;
所述变压器的初级侧与所述第一控制器连接,输出所述第一电压模拟信号至所述第一控制器;所述变压器的次级侧与所述逆变电路连接,输出交变电压信号至所述逆变电路。
6.根据权利要求5所述的离网型光伏逆变器,其特征在于,所述PWM方波生成电路包括第一电阻、第二电阻、第一电容和第二控制器;
所述第一电阻的第一端与所述DC-DC电路的输出端的正极连接,所述第一电阻的第二端与所述第二控制器的第一输入端和所述第二电阻的第一端连接;所述第二电阻的第二端与所述第一电容的第一极板、所述第二控制器的第二输入端和第三输入端连接;所述第一电容的第二极板与所述第二控制器的第四输入端连接;所述第二控制器的输出端与所述第一电流电路和所述第二电流电路的输入端连接。
7.根据权利要求5所述的离网型光伏逆变器,其特征在于,所述第一电流电路包括第三电阻、第四电阻、第一三极管、第二三极管、第三三极管和第四三极管;
所述第三电阻的第一端与所述PWM方波生成电路的输出端连接;所述第三电阻的第二端与所述第一三极管的基极连接;所述第一三极管的发射极接地;所述第一三极管的集电极经由所述第四电阻连接至所述DC-DC电路的输出端的正极,所述第一三极管的集电极还连接至所述第二三极管的基极;所述第二三极管的发射极连接至所述第三三极管的基极和所述第四三极管的基极,所述第二三极管的集电极连接至所述第三三极管的集电极、所述第四三极管的集电极和所述第一绕组;所述第三三极管的发射极和所述第四三极管的发射极接地。
8.根据权利要求7所述的离网型光伏逆变器,其特征在于,所述第二电流电路包括第五电阻、第五三极管、第六三极管和第七三极管;
所述第五电阻的第一端与所述PWM方波生成电路的输出端连接;所述第五电阻的第二端与所述第五三极管的基极连接;所述第五三极管的发射极连接至所述第六三极管的基极和所述第七三极管的基极,所述第五三极管的集电极连接至所述第六三极管的集电极、所述第七三极管的集电极和所述变压器的初级侧的第二绕组;所述第六三极管的发射极和所述第七三极管的发射极接地。
9.根据权利要求5所述的离网型光伏逆变器,其特征在于,还包括:指示灯电路;所述指示灯电路与所述PWM方波生成电路并联,在所述第二直流电流经所述指示灯电路的情况下,所述指示灯电路发光。
10.根据权利要求9所述的离网型光伏逆变器,其特征在于,还包括第三电容,所述第三电容的上极板与所述DC-DC电路的输出端的正极连接,所述第三电容的下极板接地。
CN202311083713.4A 2023-08-28 2023-08-28 一种离网型光伏逆变器 Active CN116799863B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202311083713.4A CN116799863B (zh) 2023-08-28 2023-08-28 一种离网型光伏逆变器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202311083713.4A CN116799863B (zh) 2023-08-28 2023-08-28 一种离网型光伏逆变器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN116799863A true CN116799863A (zh) 2023-09-22
CN116799863B CN116799863B (zh) 2024-05-10

Family

ID=88046411

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202311083713.4A Active CN116799863B (zh) 2023-08-28 2023-08-28 一种离网型光伏逆变器

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN116799863B (zh)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN202565190U (zh) * 2012-05-22 2012-11-28 惠州市华威能源科技有限公司 光伏离网高频逆变器
CN110112780A (zh) * 2019-05-16 2019-08-09 池州学院 一种单相光伏发电双模式逆变器系统及其控制方法
CN209948693U (zh) * 2019-07-29 2020-01-14 丽江彤旭新能源投资有限公司 一种光伏离并网一体化逆变器

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN202565190U (zh) * 2012-05-22 2012-11-28 惠州市华威能源科技有限公司 光伏离网高频逆变器
CN110112780A (zh) * 2019-05-16 2019-08-09 池州学院 一种单相光伏发电双模式逆变器系统及其控制方法
CN209948693U (zh) * 2019-07-29 2020-01-14 丽江彤旭新能源投资有限公司 一种光伏离并网一体化逆变器

Also Published As

Publication number Publication date
CN116799863B (zh) 2024-05-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103178733B (zh) 高效率三电平单相逆变器
US20190207506A1 (en) Systems and Methods for Increasing Output Current Quality, Output Power, and Reliability of Grid-Interactive Inverters
JP6272691B2 (ja) 振幅正規化回路、電源装置および電子機器
CN101552560A (zh) 一种开关稳压电路及其控制方法
CN102522766A (zh) 一种带有功率解耦电路的反激式微型光伏并网逆变器及其控制方法
CN102281002A (zh) 谐振式电力转换电路
CN103346672A (zh) 多级单开关升压变换器
CN104753445A (zh) 太阳能供电装置
CN109412397A (zh) 一种脉冲宽度调制电流模式开关电源二次斜波补偿电路
CN116799863B (zh) 一种离网型光伏逆变器
US7339806B2 (en) Adjustment device for adjusting wave shape of output of a DC-AC inverter
CN107733241B (zh) 双原边隔离电源
CN108063549B (zh) 一种隔离控制电路
JP6518300B2 (ja) ダンパー及びこれを用いた電気エネルギー変換装置
CN109639118B (zh) 开关电源的自供电电路、控制芯片及开关电源和电气装置
CN204669210U (zh) 一种电弧喷涂电源的脉冲驱动电路
CN110166027B (zh) 高压脉冲信号产生装置及方法
CN103312141B (zh) 一种ac-dc变换器的控制电路
CN203151369U (zh) 一种降低thd、提高功率因数的电路
Raja et al. Modelling and analysis of SEPIC converter based photovoltaic system
Li et al. Output Current Limiting for ON-OFF Controlled Very High Frequency Class E DC-DC Converter
CN109256974B (zh) 一种太阳能逆变电路
Wu et al. A direct AC-AC Single-Inductor Multiple-Output (SIMO) converter for Multi-Coil wireless power transfer applications
CN214674458U (zh) 一种充电模块
Siriwattanasit et al. Performance comparison between HERIC and Z-source single-phase transformerless inverters

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant