直流到交流的电力转换系统技术方案

本发明专利技术提供一种直流到交流的电力转换系统，包括：交流电压采样模块，采集电网的交流电压值；交流电流采样模块，采集电网的交流电流值；交流电能检测单元，与交流电压采样模块和交流电流采样模块连接，检测单相或多相的交流电压、交流电流、过零点、有功功率、无功功率、视在功率、功率因数和/或电能；电力转换控制器，根据交流电能检测结果产生电力转换的控制信号；直流转换电路，与电力转换控制器连接；逆变电路，分别与电力转换控制器和电网连接，并通过一直流母线与直流转换电路连接。本发明专利技术能够实现单相或多相的交流电压、交流电流、过零点、有功功率、无功功率、视在功率、功率因数、电能等的完整检测，涉及各种电能质量参数的检测。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电流转换
，具体来说，本专利技术涉及一种直流到交流的电力转换系统。
技术介绍
目前并网逆变器交流检测通常采用微处理器(MCU)检测交流电压，使用软件锁相技术快速跟踪电网电压，实行频率和相位的锁定。图1为现有技术中的一个交流电压检测电路102的内部模块图。其中，采样电路106测量电网(LI L3为火线，N为零线)交流电各极之间的电压，将数据传输给微处理器108，微处理器108将数据处理后产生数据流，通过光藕110传送给器件112，以进行使用。另外，电源电路104将电网交流电转换为给微处理器108的供电。现有技术中一般通过MCU或者主控制器计算获得电压的有限值、平均值用于电力转换的控制。但这些计算会存在运算复杂，资源要求高的缺点。另外，现有技术通常只检测电压，而没有交流电流的检测，这样就没有直接检测到的交流有功功率、无功功率、视在功率等。从而既不能监测逆变器的这些性能，也不能进行相关的控制，比如功率调节、无功补偿、功率因数调节等。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种直流到交流的电力转换系统，能够实现单相或多相的交流电压、交流电流、过零点、有功功率、无功功率、视在功率、功率因数、电能等的完整检测。为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种直流到交流的电力转换系统，包括:交流电压采样模块，与电网相连接，用于采集所述电网的交流电压值；交流电流采样模块，与电网相连接，用于采集所述电网的交流电流值；交流电能检测单元，其输入引脚分别与所述交流电压采样模块和所述交流电流采样模块相连接，用于检测单相或多相的交流电压、交流电流、过零点、有功功率、无功功率、视在功率、功率因数和/或电能；电力转换控制器，与所述交流电能检测单元的输出引脚相连接，用于根据交流电能检测结果产生电力转换的控制信号；直流转换电路，与所述电力转换控制器相连接，用于根据所述控制信号调节直流转换工作状态；逆变电路，分别与所述电力转换控制器和电网相连接，并通过一直流母线与所述直流转换电路相连接，用于根据所述控制信号调节直流到交流的逆变工作状态。可选地，所述直流到交流的电力转换系统还包括:直流母线电压采样电路，分别与所述交流电能检测单元和所述直流母线相连接，用于检测所述直流母线的电压值并发送给所述交流电能检测单元。可选地，所述电力转换控制器包括:直流转换控制器，分别与所述交流电能检测单元和所述直流转换电路相连接，用于根据所述交流电能检测结果控制所述直流转换电路的直流转换工作状态；逆变控制器，分别与所述交流电能检测单元和所述逆变电路相连接，用于根据所述交流电能检测结果控制所述逆变电路的直流到交流的逆变工作状态，实现交流侧的转换控制和保护控制。可选地，所述直流到交流的电力转换系统还包括:通信模块，分别与所述交流电能检测单元和一外部的监测系统相连接，用于获取所述交流电能检测结果的数据，通过有线或无线通信方式将其传输给所述监测系统，进行监测。可选地，所述交流电能检测单元为电能检测芯片，包括ADI ADE系列、凌云逻辑CS系列、美信、上海贝岭、钜泉光电或者锐能微的电能检测类芯片。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点: 本专利技术能够提高并网逆变器电网的检测精度，提高逆变器的电力转换性能和保护性能。本专利技术能够提高并网逆变器检测的功能，实现单相和多相的交流电压、交流电流、过零点、有功功率、无功功率、视在功率、功率因数、电能等的完整检测，实现各种电能质量的检测以用于各项保护功能。本专利技术也可以提高并网逆变器的相关控制功能，实现有功功率调节、无功功率调节、功率因数调节等功能。本专利技术简化了并网逆变器的电路设计和程序设计，降低成本，并提高可靠性和效率。附图说明本专利技术的上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变得更加明显，其中:图1为现有技术中的一个交流电压检测电路的内部模块图；图2为本专利技术中一个实施例的直流到交流的电力转换系统的模块结构示意图；图3为本专利技术中另一个实施例的直流到交流的电力转换系统的模块结构示意图；图4为本专利技术中再一个实施例的直流到交流的电力转换系统的模块结构示意图。具体实施例方式下面结合具体实施例和附图对本专利技术作进一步说明，在以下的描述中阐述了更多的细节以便于充分理解本专利技术，但是本专利技术显然能够以多种不同于此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下根据实际应用情况作类似推广、演绎，因此不应以此具体实施例的内容限制本专利技术的保护范围。图2为本专利技术中一个实施例的直流到交流的电力转换系统的模块结构示意图。需要注意的是，这个以及后续其他的附图均仅作为示例，其并非是按照等比例的条件绘制的，并且不应该以此作为对本专利技术实际要求的保护范围构成限制。如图2所示，该直流到交流的电力转换系统主要包括交流电能检测单元201、交流电压采样模块202、交流电流采样模块203、电力转换控制器205、直流转换电路210和逆变电路211等。其中，交流电压采样模块202与电网204相连接，用于采集电网204的交流电压值；交流电流采样模块203与电网204相连接，用于采集电网204的交流电流值。交流电能检测单元201的输入引脚分别与交流电压采样模块202和交流电流采样模块203相连接，用于实现单相或多相的交流电压、交流电流、过零点、有功功率、无功功率、视在功率、功率因数和/或电能等的完整检测。电力转换控制器205与交流电能检测单元201的输出引脚相连接，用于根据交流电能检测结果产生电力转换的控制信号给直流转换电路210和逆变电路211。直流转换电路210与电力转换控制器205相连接，用于根据控制信号调节直流转换工作状态。逆变电路211分别与电力转换控制器205和电网204相连接，并通过一直流母线209与直流转换电路210相连接，用于根据控制信号调节直流到交流的逆变工作状态。图3为本专利技术中另一个实施例的直流到交流的电力转换系统的模块结构示意图。如图3所示，该直流到交流的电力转换系统在图2所示的电力转换系统的基础上还包括一直流母线电压采样电路308，其分别与交流电能检测单元201和直流母线209相连接，用于检测直流母线209的电压值并发送给交流电能检测单元201。图4为本专利技术中再一个实施例的直流到交流的电力转换系统的模块结构示意图。如图4所示，该直流到交流的电力转换系统在图3所示的电力转换系统的基础上将该电力转换控制器205细分为直流转换控制器416和逆变控制器418。其中，直流转换控制器416分别与交流电能检测单元201和直流转换电路210相连接，用于根据交流电能检测结果控制直流转换电路210的直流转换工作状态。逆变控制器418分别与交流电能检测单元201和逆变电路211相连接，用于根据交流电能检测结果控制逆变电路211的直流到交流的逆变工作状态，实现交流侧的转换控制和保护控制。在本专利技术的上述各实施例中，该交流电能检测单元201为电能检测芯片，可以是多种型号，比如可用ADI (亚德诺半导体)ADE系列、Cirrus Logic (凌云逻辑)CS系列；Maxim(美信)、上海贝岭、钜泉光电或者锐能微等的电能检测类芯片。另外，在上述图2、图3和图4所示的实施例中，该直流到交流的电力转换系统还可以包括一通信模块213，其分别与交流电能检测单元本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种直流到交流的电力转换系统，包括：交流电压采样模块(202)，与电网(204)相连接，用于采集所述电网(204)的交流电压值；交流电流采样模块(203)，与电网(204)相连接，用于采集所述电网(204)的交流电流值；交流电能检测单元(201)，其输入引脚分别与所述交流电压采样模块(202)和所述交流电流采样模块(203)相连接，用于检测单相或多相的交流电压、交流电流、过零点、有功功率、无功功率、视在功率、功率因数和/或电能；电力转换控制器(205)，与所述交流电能检测单元(201)的输出引脚相连接，用于根据交流电能检测结果产生电力转换的控制信号；直流转换电路(210)，与所述电力转换控制器(205)相连接，用于根据所述控制信号调节直流转换工作状态；逆变电路(211)，分别与所述电力转换控制器(205)和电网(204)相连接，并通过一直流母线(209)与所述直流转换电路(210)相连接，用于根据所述控制信号调节直流到交流的逆变工作状态。

【技术特征摘要】
1.一种直流到交流的电力转换系统，包括: 交流电压采样模块(202)，与电网(204)相连接，用于采集所述电网(204)的交流电压值； 交流电流采样模块(203)，与电网(204)相连接，用于采集所述电网(204)的交流电流值； 交流电能检测单元(201)，其输入引脚分别与所述交流电压采样模块(202)和所述交流电流采样模块(203)相连接，用于检测单相或多相的交流电压、交流电流、过零点、有功功率、无功功率、视在功率、功率因数和/或电能； 电力转换控制器(205)，与所述交流电能检测单元(201)的输出引脚相连接，用于根据交流电能检测结果产生电力转换的控制信号； 直流转换电路(210)，与所述电力转换控制器(205)相连接，用于根据所述控制信号调节直流转换工作状态； 逆变电路(211)，分别与所述电力转换控制器(205)和电网(204)相连接，并通过一直流母线(209)与所述直流转换电路(210)相连接，用于根据所述控制信号调节直流到交流的逆变工作状态。2.根据权利要求1所述的直流到交流的电力转换系统，其特征在于，还包括: 直流母线电压采样电路(308)，分别与所述交流电能检测单元(201)和所述直流母线(2...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗宇浩，周懂明，吴国良，
申请(专利权)人：浙江昱能光伏科技集成有限公司，
类型：发明
国别省市：