[实用新型]一种双支路结构的隔离型光伏并网逆变器

说明书

技术领域

本实用新型涉及光伏并网逆变器研究领域，特别涉及一种双支路结构的隔 离型光伏并网逆变器。

背景技术

人类社会的每一次变革发展，都离不开新能源的使用，能源对科技发展以 及人们的生活水平的提高起着极其重要的作用。在传统能源中，以煤炭、石油。 天然气等化石能源为主，虽然传统能源的使用促进了工业发展，但同时也引发 了一系列的生态环境恶化。化石能源的资源有限，在不合理的使用下，终究会 耗尽。因此，为满足能源需求的可持续发展，对新能源的研究已引起高度的重 视。

太阳能具有可持续、安全、可靠、环境污染小且不受地域限制等特点，因 此光伏发电对人类可持续发展具有重大的意义。其中光伏逆变器是光伏发电应 用系统的核心组成部分，目前已有SMA、KACO、Fronius、Satcom等企业进行 相应研究。

光伏并网发电系统分为家庭式光伏并网发电系统与电站式光伏并网发电系 统，二者区别在于功率级别的不一样，但是家庭式光伏并网发电系统可以克服 日照分散性缺点，在灵活性和经济性都比电站式光伏并网发电系统更具有优势。 但是目前研究的光伏逆变器多是应用于电站式光伏并网发电系统，不适合大规 模的推广，灵活性不够。即使有针对家庭式光伏并网发电系统设计的光伏逆变 器，也多存在体积大、效率低等缺点。

因此，随着分布式光伏发电以及移动互联网的高速发展，需要研究一种适 合大规模推广的、高效率的、具有数据传送功能的光伏并网逆变器，具有重要 的实用价值。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种双支路结构 的隔离型光伏并网逆变器，该逆变器基于双DSP核心，采用前级双路升压模块， 具有效率高、成本低、体积小的优点。

本实用新型的目的通过以下的技术方案实现：一种双支路结构的隔离型光 伏并网逆变器，包括主电路、双核心DSP主控电路、辅助开关电源电路，所述 主电路包括依次相连的前级升压模块、全桥拓扑逆变电路、输出滤波模块，输 出滤波模块的输出端与电网连接，所述前级升压模块包括两个支路，每一个支 路包括依次相连的输入滤波模块、高频隔离升压电路，所述输入滤波模块的输 入端与太阳能电池板相连；所述双核心DSP主控电路包括第一DSP控制器、第 二DSP控制器，所述第一DSP控制器用于驱动高频隔离升压电路，并进行前级 双路太阳能电池板输出最大功率点跟踪控制，所述第二DSP控制器与一并网输 出检测模块相连，并网输出检测模块的输入端分别与电网、全桥拓扑逆变电路 的输出端连接，所述第二DSP控制器用于全桥逆变控制和并网电流逆变控制， 第一DSP控制器和第二DSP控制器之间通过GPIO模块相连接；所述辅助开关 电源电路用于为逆变器提供±15V及5V的直流电压。本实用新型采用双DSP进 行控制，可以进行分时独立控制，提高系统的安全响应速度。同时前级升压模 块包括两个支路，具有效率高的优点。

优选的，所述逆变器还包括光伏电池电流采样模块、光伏电池电压采样模 块、过压欠压保护模块、过热保护模块、过流保护模块，所述光伏电池电流采 样模块、光伏电池电压采样模块通过ADC模块与第一DSP控制器连接；所述 过压欠压保护模块、过热保护模块、过流保护模块通过GPIO模块与第一DSP 控制器连接；所述并网输出检测模块包括并网电流采样反馈模块、并网电压采 样检测模块、并网频率采样检测模块，并网电流采样反馈模块、并网电压采样 检测模块通过ADC模块与第二DSP控制器连接；所述并网频率采样检测模块 通过ECAP模块与第二DSP控制器连接。通过上述模块，两个DSP控制器可对 整个逆变器的检测、保护电路进行实时监控。

优选的，所述逆变器还包括WIFI232无线通信模块，该模块通过UART模 块与第一DSP控制器连接。通过采用WIFI232无线通信模块，可以进行逆变器 的通讯组网，进而进行集中式监控。采用UART模块，可利用UART串口通信 功能，应用工业Modbus通信协议，并使用循环冗余校验码(CyclicRedundancy Check，CRC)对数据流进行校正，提高通信功能的稳定性，以及数据的可信性。

优选的，所述辅助开关电源电路为ICE3BR2280JZ反激式辅助电源。

优选的，所述第一DSP控制器还与一显示装置通过GPIO模块相连，用于 进行监控参数的显示。