本实用新型专利技术涉及一种光伏并网逆变装置,本实用新型专利技术将光伏并网发电功能与光伏供电功能有效的结合在一起,其控制器采用英飞凌XE164CM单片机为核心芯片,对DC/DC变换单元的最大功率点追踪(MPPT)方法的PWM占空比的控制、电网电压同步信号过零点的检测、太阳能转换成电网同频率同相位的正弦波电流馈入电网的控制、充电器的SPWM充电等进行控制。本实用新型专利技术对光伏并网发电功能与供电功能采用了两种不同的控制策略,其硬件结构规划达到最高的共用效果,对降低成本有很大的意义。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术涉及一种光伏并网逆变装置,本技术将光伏并网发电功能与光伏供电功能有效的结合在一起,其控制器采用英飞凌XE164CM单片机为核心芯片,对DC/DC变换单元的最大功率点追踪(MPPT)方法的PWM占空比的控制、电网电压同步信号过零点的检测、太阳能转换成电网同频率同相位的正弦波电流馈入电网的控制、充电器的SPWM充电等进行控制。本技术对光伏并网发电功能与供电功能采用了两种不同的控制策略,其硬件结构规划达到最高的共用效果,对降低成本有很大的意义。【专利说明】光伏并网逆变装置
: 本技术涉及一种光伏并网逆变装置。
技术介绍
: 能源是人类经济及文化活动的动力来源。目前由于大量使用矿物能源,全世界每天产生大量的温室效应气体,己经造成极为严重的大气污染。如果不加控制,人类生活空间的四分之一将由此受到极大威胁。针对以上情况,开发利用可再生能源和各种绿色能源以实现可持续发展的能源结构是人类必须采取的措施。从能源供应的诸多因素考虑,太阳能无疑是符合可持续发展的理想的绿色能源。 光伏并网发电系统与光伏供电系统是光伏系统技术中的重要应用领域。如果将光伏并网发电功能与光伏供电功能有效的结合在一起,可以进一步拓宽其应用场合。本技术光伏并网逆变装置将光伏并网发电功能与光伏供电功能有效的结合在一起,其控制器采用英飞凌XE164CM单片机为核心芯片,对DC/DC变换单元的最大功率点追踪(MPPT)方法的PWM占空比的控制、电网电压同步信号过零点的检测、太阳能转换成电网同频率同相位的正弦波电流馈入电网的控制、充电器的SPWM充放电等进行控制。对光伏并网发电功能与供电功能采用了两种不同的控制策略,其硬件结构规划达到最高的共用效果,这对降低成本有很大的意义。
技术实现思路
: 本技术的目的是提供一种结构简单、低成本、光伏并网发电与光伏供电功能结合在一起的装置。本技术是通过以下技术方案实现的:由三块RE180S型光伏电池板、DC/DC变换单元、H桥逆变单元、隔离变压器单元、T型滤波单元、充电器、磷酸铁锂电池组、高频滤波器及XE164CM型英飞凌单片机为核心的控制单元组成,三块RE180S型光伏电池板⑴型号完全相同,每块RE180S型光伏电池板的功率为180W ;三块RE180S型光伏电池板⑴输出端与DC/DC变换单元⑵的输入端相连接.,DC/DC变换单元⑵的输出端与H桥逆变单元(3)输入端相连接,H桥逆变单元(3)输出端将单相并网电压交流220V输入给T型滤波单元(4)输入端,T型滤波单元(4)输出端将交流电压220V输入给隔离变压器单元(5)输入端,隔离变压器单元(5)输出端将交流电压220V经隔离开关输入给单相电网 (6)一端;当有日照时,隔离变压器单元(5)的输出端将光伏电池的能量传送给充电器(7)的输入端,充电器(7)的输出端将光伏电池的能量传送给磷酸铁锂电池组(8)的输入端;当有电网时,单相电网(6) —端将电网能量传递给充电器(7)的输入端,充电器(7)的输出端将电网能量传送给磷酸铁锂电池组(8)的输入端。 磷酸铁锂电池组(8)由三组完全相同型号的HKE-1FP-480-10磷酸铁锂电池组组成,能量储存在磷酸铁锂电池组(8)中;充电器(7)的充放电控制、电量检测信号是由以英飞凌单片机XE164CM为核心的系统控制器(9)发出的,系统控制器(9)是此装置的核心部分,DC/DC变换单元(2)的最大功率点追踪(MPPT)方法的PWM占空比的控制、电网电压同步信号过零点的检测、太阳能转换成电网同频率同相位的正弦波电流馈入电网的控制等所有控制都是由系统控制器(9)实现的;而当无日照及无电网且需照明时,可通过放电器将电池的能量取出,再经由H桥逆变单元(3)作电子镇流器的功能经过高频滤波器(10)去驱动气体放电灯。按这种结构规划的硬件达到最高的共用效果,结构简单,而仅需在控制程序上稍加变化即可,这对降低成本也有很大的意义。 本技术磷酸铁锂电池组与传统的铅酸蓄电池组相比,具有自身的优点。能量密度是铅酸电池的4倍左右,体积小、重量轻;磷酸铁锂正极材料具有良好的电化学性能,充放电平台十分平稳,充放电过程中结构稳定,电池不燃烧、不爆炸、安全性好;外部温度55°C时电池正常工作;充放是标准放电的15倍;单体经2000次循环后容量仍大于80%;整个生产过程清洁无毒,所有原料都无毒。因而此装置具有是有能量密度高、体积小、重量轻、使用寿命长、安全、环保的特点。本技术的控制软件采用国际上广泛流行的计算机高级语言C语言,此软件具有模块化、可移植性的特点。本技术成果进一步促进了光伏并网发电功能和光伏独立供电功能相结合装置的发展,将英飞凌单片机XE164CM做为控制器的核心芯片,拓宽了光伏控制器的核心芯片,并将磷酸铁锂电池组纳入装置中,提高了装置充放电的寿命、减轻了装置的重量及节约了空间。 【专利附图】【附图说明】 : 图1是本技术光伏并网逆变装置结构示意图 图2是本技术原理结构图 【具体实施方式】 : 如图1所示一种光伏并网逆变装置,输出功率500W,由三块光伏电池板RE180S、DC/DC变换单元、H桥逆变单元、隔离变压器单元、T型滤波单元、充电器、磷酸铁锂电池组、高频滤波器及英飞凌单片机XE164CM为核心的控制单元组成。三块光伏电池板RE180S1,型号完全相同,每块光伏电池板RE180S的功率为180W ;三块光伏电池板RE180S1,输出的可变直流电压信号输出给DC/DC变换单元2,的输入端,DC/DC变换单元2,将三块光伏电池板RE180S1输出的直流电压泵升到400V,提供逆变后并网220V交流电压;DC/DC变换单元2的输出端将输出的400V直流电压信号输入给H桥逆变单元3输入端,H桥逆变单元3将DC/DC变换单元2输出的400V直流电压逆变成单相并网电压交流220V ;H桥逆变单元3输出端将单相并网电压交流220V输入给T型滤波单元4输入端,T型滤波单元4对H桥逆变单元3输出的交流信号进行整形滤波;T型滤波单元4输出端将交流电压220V输入给隔离变压器单元5输入端,隔离变压器单元5的引入使一次侧与二次侧的电气完全绝缘,另外,利用其铁芯的高频损耗大的特点,抑制高频杂波传入控制回路,而且隔离变压器单元还可以使二次对地悬浮,隔离危险电压保护人身安全;隔离变压器单元5输出端将交流电压220V经隔离开关输入给单相电网6—端;当有日照时,隔离变压器单元5的输出端将光伏电池的能量传送给充电器7的输入端,充电器7的输出端将光伏电池的能量传送给磷酸铁锂电池组8的输入端;当有电网时,单相电网6 —端将电网能量传递给充电器7的输入端,充电器7的输出端将电网能量传送给磷酸铁锂电池组8的输入端;磷酸铁锂电池组8由三组完全相同型号的HKE-1FP-480-10磷酸铁锂电池组组成,能量储存在磷酸铁锂电池组8中;充电器7的充放电控制、电量检测信号是由以英飞凌单片机XE164CM为核心的系统控制器9发出的,系统控制器9是此装置的核心部分,DC/DC变换单元2的最大功率点追踪MPPT方法的PWM占空比的控制、电网电压同步信号过零点的检测、太阳能转本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种光伏并网逆变装置,其特征是:输出功率为500W,由三块RE180S型光伏电池板、DC/DC变换单元、H桥逆变单元、隔离变压器单元、T型滤波单元、充电器、磷酸铁锂电池组、高频滤波器及XE164CM型英飞凌单片机为核心的控制单元组成,三块RE180S型光伏电池板(1)型号完全相同,每块RE180S型光伏电池板的功率为180W;三块RE180S型光伏电池板(1)输出端与DC/DC变换单元(2)的输入端相连接.,DC/DC变换单元(2)的输出端与H桥逆变单元(3)输入端相连接,H桥逆变单元(3)输出端将单相并网电压交流220V输入给T型滤波单元(4)输入端,T型滤波单元(4)输出端将交流电压220V输入给隔离变压器单元(5)输入端,隔离变压器单元(5)输出端将交流电压220V经隔离开关输入给单相电网(6)一端;当有日照时,隔离变压器单元(5)的输出端将光伏电池的能量传送给充电器(7)的输入端,充电器(7)的输出端将光伏电池的能量传送给磷酸铁锂电池组(8)的输入端;当有电网时,单相电网(6)一端将电网能量传递给充电器(7)的输入端,充电器(7)的输出端将电网能量传送给磷酸铁锂电池组(8)的输入端。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员:胡丽杰,高尚,王洪泉,梁彬,魏长健,
申请(专利权)人:哈尔滨电机厂有限责任公司,
类型:新型
国别省市:黑龙江;23
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