一种数字化并网太阳能逆变器制造技术

本实用新型专利技术涉及电力技术领域，特别是涉及一种数字化并网太阳能逆变器，包括主电路、控制检测电路、通讯显示电路和辅助开关电源电路；主电路包括太阳能电池板、输入滤波模块、高频开关直流升压模块、高低频控制全桥逆变模块、输出滤波模块和电网；输入滤波模块包括电容C1和电容C2；高频开关直流升压模块包括电感L1、二极管D1、场效应管S1、电容C3和电容C4；高低频控制全桥逆变模块包括三极管S2、三极管S4、场效应管S3和场效应管S5；输出滤波模块包括电感L2、电感L3和电容C5；本实用新型专利技术具有输入电流和输入电压的质量高、转换效率高、体积小和功率损耗小的优点。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电力
，尤其涉及一种数字化并网太阳能逆变器。
技术介绍
太阳能是最终解决常规能源，特别是化石能源带来的能源短缺、环境污染和温室效应等问题的有效途径，2010年全球太阳能装机总量达到1200万千瓦，并且将在21世纪继续得到长足的发展，并终将在世界能源结构转移中担当重任，成为21世纪后期的主导能源。并网太阳能逆变器是一种分散化的太阳能发电装置集中向电力网络供电的必备设备，逆变器拓扑结构更加多样化，逆变器体积小型化，效率不断提高。现有技术中，并网太阳能逆变器普遍存在输入电流和输入电压的质量不佳，转换效率低、体积大和功率损耗大等现象。
技术实现思路
本技术的目的在于避免现有技术中的不足之处而提供一种数字化并网太阳能逆变器，该数字化并网太阳能逆变器的输入电流和输入电压的质量高，转换效率高、体积小和功率损耗小。本技术的目的通过以下技术方案实现。一种数字化并网太阳能逆变器，包括主电路、控制检测电路、通讯显示电路和辅助开关电源电路；所述主电路包括太阳能电池板、输入滤波模块、高频开关直流升压模块、高低频控制全桥逆变模块、输出滤波模块和电网；所述输入滤波模块包括电容C1和电容C2；所述高频开关直流升压模块包括电感L1、二极管D1、场效应管S1、电容C3和电容C4；所述高低频控制全桥逆变模块包括三极管S2、三极管S4、场效应管S3和场效应管S5；所述输出滤波模块包括电感L2、电感L3和电容C5；所述太阳能电池板的正极与电容C1一端、电容C2一端、电感L1一端电连接，电感L1另一端与二极管D1正极、场效应管S1的漏极电连接，二极管D1负极与电容C3一端、电容C4一端、三极管S2集电极、三极管S4集电极电连接，三级管S2发射极与场效应管S3漏极、电感L3一端电连接，三极管S4发射极与电感L2一端、场效应管S5漏极电连接，电感L2另一端与电容C5一端、电网正端电连接，电感L3另一端与电容C5另一端、电网负端电连接，太阳能电池板的负极、电容C1另一端、电容C2另一端、场效应管S1源极、电容C3另一端、电容C4另一端、场效应管S3源极、场效应管S5源极均与电源地电连接。优选的，所述三极管S2和三极管S4设置为绝缘栅双极型晶体管。另一优选的，所述电感L1为高频储能电感。另一优选的，所述二极管D1为碳化硅二极管。另一优选的，所述场效应管S1、场效应管S2、场效应管S3均为采用CoolMOS技术制作的开关管。另一优选的，所述控制检测电路包含DSP控制芯片、逆变器输入电流、电压检测模块、并网输出电流检测模块、电网电压检测模块、驱动隔离模块、过压欠压保护模块、过流保护模块；所述控制检测电路包括有驱动隔离模块的输出第一端、驱动隔离模块的输出第二端、驱动隔离模块的输出第三端、驱动隔离模块的输出第四端、驱动隔离模块的输出第五端；所述DSP控制芯片包括有EPWM模块输出端、GPIO模块输入端、ADC模块输入端、ECAP模块输入端和SPI通讯模块接口；所述驱动隔离模块的输出第一端与场效应管S1的栅极电连接，驱动隔离模块的输出第二端与场效应管S2基极电连接，驱动隔离模块的输出第三端与场效应管S3栅极电连接，驱动隔离模块的输出第四端与场效应管S4基极电连接，驱动隔离模块的输出第五端与场效应管S5栅极电连接；所述输入滤波模块的输出端与过压欠压保护模块的输入第一端、逆变器输入电流电压检测模块的输入端电连接，过压欠压保护模块的输出第一端和输出第二端与GPIO模块输入端电连接，逆变器输入电流电压检测模块的输出端与ADC模块输入端电连接，高频开关直流升压模块的输出第一端与过流保护模块的输入第一端电连接，高低频控制全桥逆变模块的输出第二端与过压欠压保护模块的输入第二端电连接，过流保护模块的输出第一端和输出第二端与GPIO模块输入端电连接；所述PWM信号输出端与驱动隔离模块的输入第一端电连接，SPWM信号输出第一端与驱动隔离模块的输入第二端电连接，SPWM信号输出第二端与驱动隔离模块的输入第三端电连接，SPWM信号输出第三端与驱动隔离模块的输入第四端电连接，SPWM信号输出第四端与驱动隔离模块的输入第五端电连接；所述输出滤波模块的输出端与并网输出电流检测模块的输入端、电网电压检测模块的电网电压输入端、电网电压检测模块的电网频率输入端电连接，并网输出电流检测模块的输出端、电网电压输出端与ADC模块输入端电连接，电网频率输出端与ECAP模块输入端电连接。更优选的，所述DSP控制芯片的型号为TMS320F2808。另一优选的，还包括通讯显示电路，所述通讯显示电路包含ARM控制芯片、以太网通讯模块、EEPROM模块、RTC模块、蓝牙通讯模块、RS232通讯模块、RS485通讯模块和LCD显示模块；所述ARM控制芯片包括以太网通讯端、I2C接口端、GPIO模块输入端、SCI端和SPI通讯模块接口；所述ARM控制芯片的SPI通讯模块接口与DSP控制芯片的SPI通讯模块接口连接；所述以太网通讯端与以太网通讯模块电连接，所述EEPROM模块、RTC模块分别与I2C接口端电连接，LCD显示模块的输入端与GIPO端电连接，蓝牙通讯模块、RS232通讯模块、RS485通讯模块分别与SCI端电连接。更优选的，所述ARM控制芯片的型号为LM3S8962。另一优选的，还包括辅助开关电源电路，所述辅助开关电源包括型号为UC3843的控制芯片。本技术的一种数字化并网太阳能逆变器的有益效果如下：一种数字化并网太阳能逆变器，包括主电路、控制检测电路、通讯显示电路和辅助开关电源电路；主电路包括太阳能电池板、输入滤波模块、高频开关直流升压模块、高低频控制全桥逆变模块、输出滤波模块和电网；来自太阳能板的直流电压经过输入滤波模块进行EMI滤波，从而提高逆变器输入电流和输入电压的质量，高频开关直流升压模块把电压升高至400伏直流电压，并控制稳定在400伏。其中控制信号为20千赫兹，高频的控制不仅提高了电路的转换效率，而且减小了储能电感的体积，结合了三极管功耗小与场效应管开关速度快的优点，进一步降低了系统的功率损耗。高低频控制全桥逆变电路采用高低频控制方式把400V直流电逆变成SPWM方波，最后由LC网络构成的输出滤波电路把输出滤成标准正弦波，并入电网供电。经过一系列的处理，使得逆变器具有输入电流和输入电压的质量高、转换效率高、体积小和功率损耗小的优点。附图说明利用附图对本技术做进一步说明，但附图中的内容不构成对本技术的任何限制。图1是本技术的一种数字化并网太阳能逆变器的一个实施例的系统框图。图2是图1中主电路的电路图。图3是本技术的的一种数字化并网太阳能逆变器的主电路控制程序流程图。在图1和图2中包括有：主电路100；太阳能电池板1；输入滤波模块2；高频开关直流升压模块3；高低频控制全桥逆变模块4；...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种数字化并网太阳能逆变器，包括主电路、控制检测电路、通讯显示电路和辅助开关电源电路；
其特征在于：所述主电路包括太阳能电池板、输入滤波模块、高频开关直流升压模块、高低频控制全桥逆变模块、输出滤波模块和电网；
所述输入滤波模块包括电容C1和电容C2；所述高频开关直流升压模块包括电感L1、二极管D1、场效应管S1、电容C3和电容C4；所述高低频控制全桥逆变模块包括三极管S2、三极管S4、场效应管S3和场效应管S5；所述输出滤波模块包括电感L2、电感L3和电容C5；
所述太阳能电池板的正极与电容C1一端、电容C2一端、电感L1一端电连接，电感L1另一端与二极管D1正极、场效应管S1的漏极电连接，二极管D1负极与电容C3一端、电容C4一端、三极管S2集电极、三极管S4集电极电连接，三级管S2发射极与场效应管S3漏极、电感L3一端电连接，三极管S4发射极与电感L2一端、场效应管S5漏极电连接，电感L2另一端与电容C5一端、电网正端电连接，电感L3另一端与电容C5另一端、电网负端电连接，太阳能电池板的负极、电容C1另一端、电容C2另一端、场效应管S1源极、电容C3另一端、电容C4另一端、场效应管S3源极、场效应管S5源极均与电源地电连接。
2.根据权利要求1所述的一种数字化并网太阳能逆变器，其特征在于：所述三极管S2和三极管S4设置为绝缘栅双极型晶体管。
3.根据权利要求1所述的一种数字化并网太阳能逆变器，其特征在于：所述电感L1为高频储能电感。
4.根据权利要求1所述的一种数字化并网太阳能逆变器，其特征在于：所述二极管D1为碳化硅二极管。
5.据权利要求1所述的一种数字化并网太阳能逆变器，其特征在于：所述场效应管S1、场效应管S2、场效应管S3均为采用CoolMOS技术制作的开关管。
6.根据权利要求1所述的一种数字化并网太阳能逆变器，其特征在于：所述控制检测电路包含DSP控制芯片、逆变器输入电流电压检测模块、并网输出电流检测模块、电网电压检测模块、驱动隔离模块、过压欠压保护模块、过流保护模块；
      所述控制检测电路包括有驱动隔离模块的输出第一端、驱动隔离   模块的输出第二端、驱动隔离模块的输出第三端、驱动隔离模块的输出第四端、驱动隔离模块的输出第五端；
        所述DSP控制芯片包括有EPWM模块输出端、GPIO模块输入端、ADC模块输入端、ECAP模块输入端和SPI通讯模块接口；
所述驱动隔离模块的输出第一端与场效应管S1的栅极电连接，驱动隔离模块的输出第二端与场效应管S2基极电连接，驱动隔离模块的输出第三端与场效应管S3栅极电连接，驱动隔离模块的输出第四端与场效应管S4基极电连接，驱动隔离模块的输出第五端与场效应管S5栅极电连接；
   ...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘少辉，
申请(专利权)人：保力新能源科技东莞有限公司，
类型：实用新型
国别省市：