[发明专利]拓扑可变的微逆变器及其数字控制装置有效

专利信息
申请号: 201610543076.8 申请日: 2016-07-11
公开(公告)号: CN106026749B 公开(公告)日: 2018-08-10
发明(设计)人: 吴云亚;阚加荣;许志华;尚志根;冯赛非;薛迎成;姚志垒 申请(专利权)人: 盐城工学院
主分类号: H02M7/5387 分类号: H02M7/5387;H02M3/335
代理公司: 暂无信息 代理人: 暂无信息
地址: 224051 *** 国省代码: 江苏;32
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摘要: 发明公开一种拓扑可变的微逆变器及其数字控制装置,包括DC/AC和AC/AC两个环节,变压器副边采用双绕组的全波整流结构,在高功率时微逆变器工作于桥式模式,变压器铁芯正、反向双向磁化;低功率时工作于改进双管正激模式,变压器铁芯单向磁化。两种工作下变压器的设计参数一致,通过控制策略的变化即可实现大功率和小功率下都能够高效变换,满足CEC效率与欧洲效率达到相关机构要求。
搜索关键词: 拓扑 可变 逆变器 及其 数字控制 装置
【主权项】:
1.一种拓扑可变的微逆变器,其特征在于:包括输入滤波电容、全桥电路、缓冲电感、高频变压器、周波整流电路以及并网滤波电路;其中全桥电路以光伏电池作为输入电源,并包含带反并联二极管的第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管;第一开关管的源极和第三开关管的漏极连接,第一开关管的漏极、第二开关管的漏极、光伏电池正极、输入滤波电容Cin的正端连接在一起,第二开关管的源极和第四开关管的漏极连接,第三开关管的源极、第四开关管的源极、光伏电池负极、输入滤波电容Cin的负端连接在一起;所述缓冲电感一端接在第一开关管的源极和第三开关管的漏极之间;所述高频变压器包括原边绕组和两个副边绕组,其中原边绕组的同名端和缓冲电感的另一端连接,原边绕组的异名端连接在第二开关管的源极和第四开关管的漏极之间;所述周波整流电路包含带有反并联二极管的第五开关管、第六开关管、第七开关管、第八开关管,副边第一绕组的同名端与第五开关管的漏极连接,第五开关管的源极与第六开关管的源极连接,副边第二绕组的异名端与第七开关管的漏极连接,第七开关管的源极与第八开关管的源极连接;所述并网滤波电路包括并网滤波电容Cg和并网滤波电感Lg,第六开关管的漏极、第八开关管的漏极、并网滤波电容Cg的正端、并网滤波电感Lg的一端连接在一起,并网滤波电感Lg的另一端和电网火线连接,电网的零线,副边第一绕组的异名端、副边第二绕组的同名端、并网滤波电容Cg的负端连接在一起;还包括第一电压传感器、第二电压传感器、第一电流传感器、第二电流传感器以及DSP数字控制器,其中DSP数字控制器包括最大功率点跟踪模块、锁相环、乘法器、减法器、PID调节器、第一极性识别器、第二极性识别器、第一信号调制器、第二信号调制器、第一模式选择开关、第二模式选择开关;第一电压传感器的输入端连接在光伏电池的两端,第二电压传感器连接在电网的两端,第一电流传感器串联在第一开关管漏极与光伏电池的正端之间,第二电流传感器的输入端与并网滤波电感Lg相串联;最大功率点跟踪模块的第一输入端和第二输入端分别连接上述第一电流传感器的输出端和第一电压传感器的输出端,锁相环的输入端接上述第二电压传感器的输出端,乘法器的第一输入端接最大功率点跟踪模块的第二输出端,乘法器的第二输入端接锁相环的输出端,减法器的正输入端接乘法器的输出端,减法器的负输入端接第二电流传感器的输出端,PID调节器的输入端接减法器的输出端,PID调节器的输出端分别与第一信号调制器和第二信号调制器的输入端连接,第一模式选择开关的第一输入端接最大功率点跟踪模块的第一输出端,第一模式选择开关的第二输入端接第一信号调制器的输出端,第一模式选择开关的第三输入端接第二信号调制器的输出端,第一极性识别器和第二极性识别器的输入端都与第二电压传感器的输出端连接,第二模式选择开关的第一输入端接最大功率点跟踪模块的第一输出端,第二模式选择开关的第二输入端接第一极性识别器的输出端,第二模式选择开关的第三输入端接第二极性识别器的输出端;当最大功率点跟踪模块输出功率值高于100W时,电路工作于桥式模式,第一模式选择开关输出第一信号调制器的输出信号去控制全桥电路四个开关管的开关状态,使四个开关管都处于高频工作状态;第二模式选择开关输出第一极性识别器的输出信号去控制周波整流电路四个开关管的开关状态,当第一极性识别器输入为高电平时,第五开关管和第七开关管处于开通状态,第六开关管和第八开关管处于关断状态,当第一极性识别器输入为低电平时,第五开关管和第七开关管处于关断状态,第六开关管和第八开关管处于开通状态;当最大功率点跟踪模块输出功率值低于100W时,电路工作于改进双管正激模式,第一模式选择开关输出第二信号调制器的输出信号去控制全桥电路四个开关管的开关状态,使第一开关管和第四开关管处于高频工作状态,使第二开关管和第三开关管处于关断状态;第二模式选择开关输出第二极性识别器的输出信号去控制周波整流电路四个开关管的开关状态,当第二极性识别器输入为高电平时,第五开关管处于开通状态,第六开关管、第七开关管和第八开关管处于关断状态,当第二极性识别器输入为低电平时,第八开关管处于开通状态,第五开关管、第六开关管、第七开关管处于关断状态。
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