CN206060227U - 一种基于两级拓扑结构光伏并网变换器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于两级拓扑结构光伏并网变换器，采用后级工频逆变的工频变压器隔离方式,系统控制简单、整机安全可靠性高；本实用新型前级采用双重Boost 拓扑结构，不仅能够减母线电压纹波大小从而提升并网输出电路质量，而且两个支路能够对太阳能电池最大输出功率有各自的跟踪功能；本实用新型在防独立运行功能上，采用了电压和频率的被动保护及频率扰动的主动双重保护功能，确保电网断电，逆变器能够及时准确的脱网。与同类单相光伏并网变换器相比，在不增加经济成本的情况下，提高了效率和系统可靠性。

Description

一种基于两级拓扑结构光伏并网变换器

技术领域

本实用新型涉及一种并网逆变器开关电源，尤其涉及一种基于两级拓扑结构光伏并网变换器，属于电源控制领域。

背景技术

在能源枯竭环境污染日益严重的今天，太阳能以其取之不尽的巨大总量被认为是解决能源问题的必由之路。太阳能发电是迄今为止最为清洁安全的发电形式，而太阳能并网发电技术既能充分发挥发电系统的设备能力，又可以有效利用现有发电方式和供电网络，使系统设备的效益最大化。光伏发电结合其自身的特点，日益得到各国的重视并将成为各国竞相发展的热点。而光伏并网发电又是光伏利用中的发展趋势。

并网型光伏发电系统运行过程中节省电费、减少二氧化碳和其他有害气体的排放，做到了真正意义上的节能减排。具有一定的经济效益和环保效益。我国太阳能资源丰富，全年日照时数大于2000h，太阳能总辐射量高于5016 MJ/(m2a) 的地区约占全国总面积的三分之二以上，但相对于蓬勃发展的世界光伏工业，中国光伏并网集成建筑在国内还几乎是空白。并网型光伏发电系统的核心并网型逆变器还主要依赖进口或者以合作研究的方式获得，导致并网型光伏系统的造价升高、依赖性，从而制约了并网型光伏系统在国内市场的发展和推广。因此掌握并网型光伏系统的核心——并网型逆变器技术对推广并网型光伏系统有着至关重要的作用，从而更加有力地推动我国经济结构转型和能源结构优化。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对背景技术的不足提供了一种基于两级拓扑结构光伏并网变换器。

本实用新型为解决上述技术问题采用以下技术方案：

一种基于两级拓扑结构光伏并网变换器，包括光伏阵列、滤波电路、双重Boost拓扑结构、逆变拓扑结构、加工频变压器、微控制器模块、稳压电路、显示模块；所述光伏阵列依次通过滤波电路、双重Boost拓扑结构、逆变拓扑结构、加工频变压器与电网连接，所述双重Boost拓扑结构、逆变拓扑结分别与微控制器模块连接，所述微控制器模块通过稳压电路连接显示模块；所述光伏阵列包含太阳能光板、充电控制电路、蓄电池、逆变器，所述太阳能光板、充电控制电路、蓄电池依次连接，所述充电控制电路通过逆变器连接滤波电路；

所述稳压电路包含稳压电源芯片、第一电解电容、第二电解电容、电感、第一电阻、第二电阻和二极管，所述第一电解电容的负极分别连接第一电阻的一端和微控制器模块的输出端，第一电阻的另一端连接稳压电源芯片的输入端，二极管的负极分别连接电感的一端和稳压电源芯片的输出端，电感的另一端与第二电阻串联后分别连接显示模块的输入端、第二电解电容的负极，第一电解电容的正极、第二电解电容的正极、稳压电源芯片的接地端、二极管的正极与地连接。

作为本实用新型一种基于两级拓扑结构光伏并网变换器的进一步优选方案，所述微控制器模块采用AVR系列单片机。

作为本实用新型一种基于两级拓扑结构光伏并网变换器的进一步优选方案，所述加工频变压器的芯片型号为SG3525。

作为本实用新型一种基于两级拓扑结构光伏并网变换器的进一步优选方案，所述显示模块采用LCD显示屏。

作为本实用新型一种基于两级拓扑结构光伏并网变换器的进一步优选方案，所述逆变拓扑结构采用一级逆变拓扑结构。

本实用新型采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：

1、本实用新型的工频隔离型单相光伏并网变换器，采用一级工频逆变的工频变压器隔离方式, 系统控制简单、整机安全可靠性高；

2、本实用新型前级采用双重Boost 拓扑结构，不仅能够减母线电压纹波大小从而提升并网输出电路质量，而且两个支路能够对太阳能电池最大输出功率有各自的跟踪功能；

3、本实用新型在防独立运行功能上，采用了电压和频率的被动保护及频率扰动的主动双重保护功能，确保电网断电，逆变器能够及时准确的脱网。与同类单相光伏并网变换器相比，在不增加经济成本的情况下，提高了效率和系统可靠性。

附图说明

图1是本实用新型的结构图；

图2时本实用新型的稳压电路图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的技术方案做进一步的详细说明：

如图1所示，一种基于两级拓扑结构光伏并网变换器，包括光伏阵列、滤波电路、双重Boost拓扑结构、逆变拓扑结构、加工频变压器、微控制器模块、稳压电路、显示模块；所述光伏阵列依次通过滤波电路、双重Boost拓扑结构、逆变拓扑结构、加工频变压器与电网连接，所述双重Boost拓扑结构、逆变拓扑结分别与微控制器模块连接，所述微控制器模块通过稳压电路连接显示模块；所述光伏阵列包含太阳能光板、充电控制电路、蓄电池、逆变器，所述太阳能光板、充电控制电路、蓄电池依次连接，所述充电控制电路通过逆变器连接滤波电路；

如图2所示，所述稳压电路包含稳压电源芯片、第一电解电容、第二电解电容、电感、第一电阻、第二电阻和二极管，所述第一电解电容的负极分别连接第一电阻的一端和微控制器模块的输出端，第一电阻的另一端连接稳压电源芯片的输入端，二极管的负极分别连接电感的一端和稳压电源芯片的输出端，电感的另一端与第二电阻串联后分别连接显示模块的输入端、第二电解电容的负极，第一电解电容的正极、第二电解电容的正极、稳压电源芯片的接地端、二极管的正极与地连接。

其中，所述微控制器模块采用AVR系列单片机，所述加工频变压器的芯片型号为SG3525，所述显示模块采用LCD显示屏，所述逆变拓扑结构采用一级逆变拓扑结构。

综上所述，本实用新型的工频隔离型单相光伏并网变换器，采用一级工频逆变的工频变压器隔离方式, 系统控制简单、整机安全可靠性高；本实用新型前级采用双重Boost拓扑结构，不仅能够减母线电压纹波大小从而提升并网输出电路质量，而且两个支路能够对太阳能电池最大输出功率有各自的跟踪功能；本实用新型在防独立运行功能上，采用了电压和频率的被动保护及频率扰动的主动双重保护功能，确保电网断电，逆变器能够及时准确的脱网。与同类单相光伏并网变换器相比，在不增加经济成本的情况下，提高了效率和系统可靠性。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

本技术领域技术人员可以理解的是，除非另外定义，这里使用的所有术语（包括技术术语和科学术语）具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。

以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内。上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以再不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。

Claims (5)

1.一种基于两级拓扑结构光伏并网变换器，其特征在于：包括光伏阵列、滤波电路、双重Boost拓扑结构、逆变拓扑结构、加工频变压器、微控制器模块、稳压电路、显示模块；所述光伏阵列依次通过滤波电路、双重Boost拓扑结构、逆变拓扑结构、加工频变压器与电网连接，所述双重Boost拓扑结构、逆变拓扑结分别与微控制器模块连接，所述微控制器模块通过稳压电路连接显示模块；所述光伏阵列包含太阳能光板、充电控制电路、蓄电池、逆变器，所述太阳能光板、充电控制电路、蓄电池依次连接，所述充电控制电路通过逆变器连接滤波电路；

所述稳压电路包含稳压电源芯片、第一电解电容、第二电解电容、电感、第一电阻、第二电阻和二极管，所述第一电解电容的负极分别连接第一电阻的一端和微控制器模块的输出端，第一电阻的另一端连接稳压电源芯片的输入端，二极管的负极分别连接电感的一端和稳压电源芯片的输出端，电感的另一端与第二电阻串联后分别连接显示模块的输入端、第二电解电容的负极，第一电解电容的正极、第二电解电容的正极、稳压电源芯片的接地端、二极管的正极与地连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于两级拓扑结构光伏并网变换器，其特征在于：所述微控制器模块采用AVR系列单片机。

3.根据权利要求1所述的一种基于两级拓扑结构光伏并网变换器，其特征在于：所述加工频变压器的芯片型号为SG3525。

4.根据权利要求1所述的一种基于两级拓扑结构光伏并网变换器，其特征在于：所述显示模块采用LCD显示屏。

5.根据权利要求1所述的一种基于两级拓扑结构光伏并网变换器，其特征在于：所述逆变拓扑结构采用一级逆变拓扑结构。