[发明专利]一种高转换效率的光伏离网逆变器及其控制方法

说明书

本发明公开了一种高转换效率的光伏离网逆变器，其包括所包括锂电池组、直流输入防反接电路、直流输入电压采样电路、直流母线开关电流波形校正电路、控制单元、全桥架构MOS管电路、高频矩形脉冲波产生电路、输出电压及频率检测电路、交流输出滤波电路及输出电流检测电路。本发明还公开一种控制方法。本发明结构简单、成本低、实用性强、稳定性强，本发明通过全桥架构MOS管电路及高频矩形脉冲波产生电路提高逆变器转换效率的同时，还能够有效降低其在空载状态下逆变器自损耗电流，在同等负载条件下减少锂电池组的放电电流，延长锂电池组的使用寿命。

技术领域

本发明涉及电力电子的技术领域，具体涉及一种高转换效率的光伏离网逆变器及其控制方法。

背景技术

光伏离网逆变器电源装置，由于其在负载兼容性方面远远优于高频逆变器，故使得其在负载兼容性方面非常优秀，目前已广泛应用于各种供电场合，如在计算机设备、家电设备、照明场所以及各种工业用电场所。现今随着新能源行业的快速发展，太阳能充电控制器与工频逆变器相结合，在离网型光伏系统应用非常广泛。目前市场上所存在的光伏逆变器普遍存在逆变效率较低，远低于转换效率在90%以上的高频逆变器。其原因在于现有的工频逆变器采用隔离型磁芯材料设计，使得直流能量在进行交流能量转换的过程中在磁芯上产生了较大的损耗，需要采用高频逆变器较好的才能解决了这个问题，现有的高频逆变器在进行交直流能量转换的过程中其自身损耗较小，整体逆变效率较高，但现有的高频你逆变器在使用过程中还存在着以下缺陷：1、逆变效率低，平均效率只有80%；2、现有逆变器内的变压器空载电流大，达到额定直流端电流的3%，在待机状态下，空载功耗造成了电池能量的极大浪费，造成逆变器的续航性能降低，影响后续的使用效率；3、由于工作时其功率开关管结温较高及发热量大，需要大面积的铝型材散热器及较大风扇进行强制风冷，增加逆变器的体积及重量，无法进行便携式的安装及使用。

发明内容

本项发明是针对现在的技术不足，提供一种高转换效率的光伏离网逆变器及其控制方法。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：

一种高转换效率的光伏离网逆变器，所述高转换效率的光伏离网逆变器包括锂电池组、直流输入防反接电路、直流输入电压采样电路、直流母线开关电流波形校正电路、控制单元、全桥架构MOS管电路、高频矩形脉冲波产生电路、输出电压及频率检测电路、交流输出滤波电路及输出电流检测电路，所述直流输入防反接电路、直流输入电压采样电路、直流母线开关电流波形校正电路、全桥架构MOS管电路、高频矩形脉冲波产生电路、输出电压及频率检测电路、交流输出滤波电路及输出电流检测电路均与所述控制单元连接，所述锂电池组的负极与所述直流输入防反接电路连接，所述锂电池组的正极与所述直流输入电压采样电路连接,所述直流母线开关电流波形校正电路与所述直流输入电压采样电路连接，所述全桥架构MOS管电路与所述直流母线开关电流波形校正电路连接，所述高频矩形脉冲波产生电路设置在所述控制单元与全桥架构MOS管电路之间，所述交流输出滤波电路与所述全桥架构MOS管电路连接。

作进一步改进，所述直流输入电压采样电路包括电阻R12及电阻R13，所述电阻R12及电阻R13串联构成分压电阻组，所述控制单元设有多个A/D采样口，所述电阻R13连接其中一个的A/D采样口，所述直流输入电压采样电路采样后经电阻R12及电阻R13钳位，送到控制单元的A/D采样口，经对采样电压分析后判定输入电压是否在额定范围内。

作进一步改进，所述全桥架构MOS管电路包括工频变压器、四个桥臂及两组开关管组，所述工频电压器包括原边侧及副边侧，所述原边侧及副边侧均设有两根接头，四个所述桥臂包括桥臂一、桥臂二、桥臂三及桥臂四，所述桥臂一与桥臂二构成桥臂组一，所述桥臂三与桥臂二对角设置构成桥臂组二，两组所述开关管组分别连接在的桥臂一与桥臂之间、桥臂三与桥臂四之间，两组所述开关管组均由两开关管构成，所述桥臂组一与桥臂组二交替导通时，所述同一桥臂组上的两个开关管互补导通，开关管由驱动脉冲控制，通过高频矩形脉冲波产生电路的脉宽调制对输出电压和电流进行控制，以达到调节功率输出的目的。