[实用新型]太阳能光电池电源变换器

说明书

本实用新型涉及一种将直流变为交流的电源变换器，特别是一种将太阳能光电池作为直流电源的可控硅静态电源变换器。

市售的交、直流逆变器多用作供电地区停电时小型应急的电源，当作为直流变为交流的变换器使用时，输入直流电压不可调。CN8520379U中提供的一种不中断供电的可控硅可逆变换装置，功率较大，仍以蓄电池作为直流供电电源。这类逆变装置只能在直流电压恒定的场合使用。

本实用新型的目的是提供一种改进的可控硅静态变换器，将太阳能光电池产生的直流电为交流电。

为实现本实用新型的任务，采用以下技术措施：

在常规的可控硅逆变装置的电路中

1、采用若干个电容C1－C3，取代原电路中用单一电容作为可控硅SCR1，SCR2的换向电容C′，电容C1－C3的一端经多刀单连接单动开关K7与可控硅SCR1连接，两个可控硅SCR1，SCR2又分别经两个选择开关K3，K4与输出变压器线圈的一组若干个对称抽头连接；

2、上述输出变压器的具有对称抽头组的线圈中还设有另一组对称抽头，分别经选择开关K5，K6与二极管D1，D2连接；

3、上述输出变压器线圈与开关K3－K6连接的两组对称抽头的每一个单元具有与可控硅换向电容个数相同的抽头数；

4、上述开关K3－K6为4层4刀多掷全连动分接式开关；

5、采用一个带抽头的电感元件L，取代原有的不带抽头的电感元件L′，电感元件L的抽头数与上述换向电容数相同，这些抽头经单刀多掷单动开关K8与线路连接。

由于本实用新型的设计是将太阳能光电池作为电源变换器的直流电源，而太阳能光电池板的输出电压受光照的强弱影响变化，常规逆变器在这种条件下不能正常工作，甚至根本不能工作，因为变换器不但要保证输出交流电压的相对稳定，还要考虑可控硅触发导通及关断的正常工作。换向电容C及电感元件L的数值与可控硅的关断时间toff及工作参数Im，Emax，Emin有关，即C正比于Im·toff／Emin及L正比于Emax·toff／Im（Im为换向电路中电流最大值，Emax、Emin分别为直流电源的最大值、最小值）。本实用新型可使若干个电容并连，以适应Emin的减少；或改变电感元件L的抽头位置，以适应Emax的变化，显然输出变压器的两组抽头不但可在输入电压变化条件下保证输出交流电压的相对恒定，还能维持换向电容经二极管放电换向回路的正常工作。

太阳能光电池板价格虽轻高，但是由太阳能光电池与本实用新型组成的供电电源，使用寿命长而几乎不用维修，用它们驱动电机取代柴油机动力系统可省下日益紧缺的燃油、润滑油以及折旧费、维修费和操作维护费用，并且无空气污染，具有显著经济效益和社会效益，特别是在光照充足的北方地区，效益更明显。

下面以附图和实施例对本实用新型作进一步说明：

图1是本实用新型主电路图。

图2是典型的常规可控硅逆变器主电路图。

图3是换向电路工作原理图。

图2来自CN8520379U的附图，该电路使用一个关断电容C′和不带抽头的电感元件L′，输出变压器B′的输入端也不带多个抽头。图1所示的线路是对图2的一种改进。图中电容C1－C3一端经三刀单连接单动开关K7与可控硅SCR1的阳极连接，另一端并接与SCR2阳极连接。改变开关K7的位置，可使电容C1单独地与SCR1，SCR2连接，或者使电容C1与C2，C1与C2、C3并联后与两可控硅连接，从而使可控硅SCR1、SCR2在工作电压E变化时，确保关断时间toff。电感元件L具有若干抽头，这些抽头经单刀多掷开关K8与线路连接，改变电感元件L的电抗，以适应E的变化。输出变压器B设有两组对称抽头，这是本实用新型与常规电路又一个不同之处，为保证变压器B输出电压的相对恒定，在输入电压变化时经开关K3、K4改变抽头位置，同时二极管D1、D2经开关K5、K6与另一组对称抽头连接，K3－K6是四层四刀多掷全连动开关，使K3－K4抽头与K5－K6抽头联动调节。这种连接能使可控硅经电感元件L、二极管D1或D2以及变压器B构成的放电回路的特性，即控制放电速率得到保证。

下面以图3说明。