CN204376746U - 一种在线式纯正弦波输出太阳能逆变电源 - Google Patents

一种在线式纯正弦波输出太阳能逆变电源 Download PDF

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Abstract

本实用新型涉及一种在线式纯正弦波输出太阳能逆变电源，包括DSP控制电路、输入滤波电路、全桥整流电路、有源PFC电路、推挽电路和DC-DC升压电路；输入滤波电路通过市电侦测保护电路与DSP控制电路连接；全桥整流电路依次通过整流控制电路和整流侦测保护电路与DSP控制电路连接；有源PFC电路通过PFC驱动电路和PFC控制电路与DSP控制电路连接；有源PFC电路输出端连接高压母线、再经由半桥逆变电路和交流输出滤波电路处理后输出；推挽电路通过推拉DC-DC驱动电路及推拉DC-DC控制电路连接至DSP控制电路。本实用新型方案可大大提高电压的利用效率，节约用户使用成本，同时大大减少对公共电网的谐波污染。

Description

一种在线式纯正弦波输出太阳能逆变电源
技术领域
本实用新型涉及太阳能发电技术领域，更具体地说，涉及一种在线式纯正弦波输出太阳能逆变电源。
背景技术
随着工业文明的发展，我们对能源的需求越来越大，传统的化石能源不但带来严重的环境问题，也因为其不可再生性，日渐不能满足需求，太阳能作为最方便获得的清洁可再生能源，其应用前景日益广阔，而太阳能逆变电源在太阳能应用中扮演着举足轻重的角色。
目前采用较多的是离网式太阳能交流发电系统，离网式太阳能交流发电系统是由太阳能电池板、太阳能充电控制器、太阳能逆变器和蓄电池共同组成，太阳能逆变器是该系统中的核心装置，主要功能是将蓄电池的直流电逆变成日常使用的交流电，例如：后备式纯正弦波输出型太阳能逆变器。
近30年来，有源电力电子产品和设备的大量使用,使电网谐波的污染已经很严重,由谐波引起的各种故障和事故不断发生。而后备式纯正弦波输出型太阳能逆变器由于没有带功率因素较正的PFC模块，而对谐波的要求就限制了其功率级别的增加。
而且，后备式的太阳能逆变器在有电网市电时，是直接用市电供电，对市电不做任何处理，市电中存在的尖峰/浪涌/电压跌落/畸变/甚至中断，都会直接进入负载，对于精密的仪器设备，轻则影响到仪器设备的使用，重则会损坏这些设备，为了提供对负载设备的适用性，保护精密仪器设备等贵重负载。
另外，后备式太阳能逆变器在太阳能量不足、电池能量也不足而电网市电有电的情况下，会切换到市电电网供电，切换过程中会有断电时间，这个时间少则20ms、多则100ms，而很多负载设备无法接受该断电时间。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种在线式纯正弦波输出太阳能逆变电源。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：
构造一种在线式纯正弦波输出太阳能逆变电源，包括DSP控制电路，其中，还包括输入滤波电路、全桥整流电路、有源PFC电路、推挽电路和DC-DC升压电路；所述输入滤波电路通过用于对输入的交流市电进行取样检测及保护的市电侦测保护电路与所述DSP控制电路连接；所述全桥整流电路依次通过整流控制电路和整流侦测保护电路与所述DSP控制电路连接；所述有源PFC电路通过PFC驱动电路和PFC控制电路与所述DSP控制电路连接；所述有源PFC电路输出端连接高压母线、再经由半桥逆变电路和交流输出滤波电路处理后输出；所述推挽电路通过推拉DC-DC驱动电路及推拉DC-DC控制电路连接至所述DSP控制电路；所述推挽电路的输入端连接太阳能电池板DC电压，输出端连接DC-DC升压电路，所述DC-DC升压电路输出端连接所述高压母线。
本实用新型所述的太阳能逆变电源，其中，所述DSP控制电路的输出端通过用于对高压母线的高压峰值电压实时在线侦测的高压母线侦测保护电路连接至高压母线。
本实用新型所述的太阳能逆变电源，其中，所述半桥逆变电路通过PWM逆变驱动电路和PWM逆变控制电路与所述DSP控制电路连接。
本实用新型所述的太阳能逆变电源，其中，所述交流输出滤波电路通过输出侦测和保护电路与所述DSP控制电路连接。
本实用新型所述的太阳能逆变电源，其中，所述DSP控制电路输入端连接有监控通讯电路。
本实用新型所述的太阳能逆变电源，其中，所述DSP控制电路输入端连接有充电控制电路。
本实用新型的有益效果在于：通过在太阳能逆变电源中增加输入滤波电路、全桥整流电路和有源PFC电路，并通过DSP控制电路对有源PFC电路进行控制，使得输入PF值高达0.99左右；同时通过采用DC-DC升压电路达到高BUS电压，再通过整流电路输出高质量的纯正弦波，大大提高了电压的利用效率，节约用户使用成本，同时大大减少了对公共电网的谐波污染。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：
图1是本实用新型较佳实施例的在线式纯正弦波输出太阳能逆变电源原理框图。
具体实施方式
本实用新型较佳实施例的在线式纯正弦波输出太阳能逆变电源原理框图如图1所示，包括DSP控制电路10，还包括输入滤波电路20、全桥整流电路30、有源PFC电路40、推挽电路50和DC-DC升压电路60；输入滤波电路20通过用于对输入的交流市电进行取样检测及保护的市电侦测保护电路21与DSP控制电路10连接；全桥整流电路30依次通过整流控制电路31和整流侦测保护电路32与DSP控制电路10连接，以通过DSP控制电路10实现对全桥整流电路30的在线控制及保护；有源PFC电路40通过PFC驱动电路41和PFC控制电路42与DSP控制电路10连接，以通过DSP控制电路10实现对有源PFC电路40的在线控制；有源PFC电路40输出端连接高压母线、再经由半桥逆变电路70和交流输出滤波电路80处理后输出；推挽电路50通过推拉DC-DC驱动电路52及推拉DC-DC控制电路51连接至DSP控制电路10；推挽电路50的输入端连接太阳能电池板DC电压，输出端连接DC-DC升压电路60，DC-DC升压电路60输出端连接高压母线。
上述实施例通过在太阳能逆变电源中增加输入滤波电路20、全桥整流电路30和有源PFC电路40，并通过DSP控制电路10对有源PFC电路40进行控制，使得输入PF值高达0.99左右；同时通过采用DC-DC升压电路60达到高BUS电压，再通过整流电路输出高质量的纯正弦波，大大提高了电压的利用效率，节约用户使用成本，同时大大减少了对公共电网的谐波污染。
进一步地，上述实施例中的在线式纯正弦波输出太阳能逆变电源中，如图1所示，半桥逆变电路通过PWM逆变驱动电路71和PWM逆变控制电路72与DSP控制电路10连接；DSP控制电路10的输出端通过用于对高压母线的高压峰值电压实时在线侦测的高压母线侦测保护电路连接至高压母线，以通过DSP控制电路10实现对高压母线的高压峰值电压实时在线侦测，防止该电压过高。
进一步地，上述实施例中的在线式纯正弦波输出太阳能逆变电源中，如图1所示，DSP控制电路10输入端连接有监控通讯电路12；DSP控制电路10输入端连接有充电控制电路13；交流输出滤波电路通过输出侦测和保护电路81与DSP控制电路10连接，以通过DSP控制电路10实现对交流输出滤波的实时在线侦测和保护，使得任何时候，无论是太阳能电池板供电，还是蓄电池供电，还是电网市电供电，逆变器的输出都是纯正弦波的洁净正弦波，在线性负载情况下，满载总谐波含量(THDV)都可以小于2％，输出电压精度可以稳定在1％以内。
综上，本实用新型的在线式纯正弦波输出太阳能逆变电源改变了现有后备太阳能逆变电源输出质量不高、对负载的适应和保护能力不足的缺点，尤其是在国防领域，可以在各种恶劣环境下保证国防设备的正常使用。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。

Claims (6)

1.一种在线式纯正弦波输出太阳能逆变电源，包括DSP控制电路(10)，其特征在于，还包括输入滤波电路(20)、全桥整流电路(30)、有源PFC电路(40)、推挽电路(50)和DC-DC升压电路(60)；所述输入滤波电路(20)通过用于对输入的交流市电进行取样检测及保护的市电侦测保护电路(21)与所述DSP控制电路(10)连接；所述全桥整流电路(30)依次通过整流控制电路(31)和整流侦测保护电路(32)与所述DSP控制电路连接；所述有源PFC电路(40)通过PFC驱动电路(41)和PFC控制电路(42)与所述DSP控制电路(10)连接；所述有源PFC电路(40)输出端连接高压母线、再经由半桥逆变电路(70)和交流输出滤波电路(80)处理后输出；所述推挽电路(50)通过推拉DC-DC驱动电路(52)及推拉DC-DC控制电路(52)连接至所述DSP控制电路(10)；所述推挽电路(50)的输入端连接太阳能电池板DC电压，输出端连接DC-DC升压电路(60)，所述DC-DC升压电路(60)输出端连接所述高压母线。
2.根据权利要求1所述的太阳能逆变电源，其特征在于，所述DSP控制电路(10)的输出端通过用于对高压母线的高压峰值电压实时在线侦测的高压母线侦测保护电路连接至高压母线(11)。
3.根据权利要求1所述的太阳能逆变电源，其特征在于，所述半桥逆变电路(70)通过PWM逆变驱动电路(71)和PWM逆变控制电路(72)与所述DSP控制电路(10)连接。
4.根据权利要求1所述的太阳能逆变电源，其特征在于，所述交流输出滤波电路(80)通过输出侦测和保护电路(81)与所述DSP控制电路(10)连接。
5.根据权利要求1所述的太阳能逆变电源，其特征在于，所述DSP控制电路(10)输入端连接有监控通讯电路(12)。
6.根据权利要求1所述的太阳能逆变电源，其特征在于，所述DSP控制电路(10)输入端连接有充电控制电路(13)。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106602902A (zh) * 2016-12-02 2017-04-26 安徽波维电子科技有限公司 一种用于电子整流器的专用整流模块
CN107800185A (zh) * 2016-08-29 2018-03-13 伊顿制造（格拉斯哥）有限合伙莫尔日分支机构 在线式不间断电源

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