一種屋面光伏并網(wǎng)dc-ac裝置的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型涉及一種屋面光伏并網(wǎng)DC?AC裝置，包括依次連接的太陽(yáng)能板(1)、防反二極管(2)、功率電子元件(4)和蓄電池(3)，功率電子元件(4)與驅(qū)動(dòng)電路(5)連接，驅(qū)動(dòng)電路(5)與控制器(6)連接，控制器(6)上設(shè)有脈沖寬度調(diào)制器和四路正弦脈沖寬度調(diào)制器，脈沖寬度調(diào)制器控制功率電子元件(4)，實(shí)現(xiàn)脈沖寬度調(diào)制高頻脈沖充電，控制器(6)還與信號(hào)采集電路(11)連接，四路正弦脈沖寬度調(diào)制器與信號(hào)采集電路(11)連接，控制器(6)與信號(hào)采集電路(11)之間設(shè)有全橋逆變器(7)和升壓濾波器(8)。本實(shí)用新型提供廉價(jià)DC?AC控制裝置，大大減低了光伏并網(wǎng)DC?AC控制裝置的成本，為家用光伏并網(wǎng)系統(tǒng)普及提供了更好的選擇。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
_種屋面光伏并網(wǎng)DG-AG裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及光伏發(fā)電領(lǐng)域，更具體地說(shuō)，涉及一種屋面光伏并網(wǎng)DC-AC裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]日益惡化的生態(tài)環(huán)境、能源短缺使人們認(rèn)識(shí)到，人類(lèi)必須走可持續(xù)發(fā)展的道路，大力開(kāi)發(fā)和利用可再生能源是必經(jīng)之路，開(kāi)發(fā)綠色的、可持續(xù)發(fā)展的新型能源已成為近年來(lái)的研究焦點(diǎn)。大規(guī)模的光伏并網(wǎng)電站已經(jīng)開(kāi)始建設(shè)運(yùn)營(yíng)，由于太陽(yáng)能能量密度低，覆蓋面積大，占用大量農(nóng)田耕地，發(fā)電效率低，在國(guó)家倡導(dǎo)節(jié)能減排，綠色環(huán)保，減少占用耕地面積的大環(huán)境下，屋面簡(jiǎn)易光伏發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生，屋面太陽(yáng)能光伏利用技術(shù)也在這種形勢(shì)下進(jìn)入了快速發(fā)展的階段，設(shè)計(jì)一款經(jīng)濟(jì)實(shí)用的屋面光伏發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)將有助于推動(dòng)整個(gè)光伏行業(yè)的發(fā)展。
[0003]光伏并網(wǎng)DC-AC控制裝置是應(yīng)用功率半導(dǎo)體器件，將光伏發(fā)電獲得的直流電能轉(zhuǎn)換成恒壓恒頻交流電能的一種靜止變流裝置，供交流負(fù)載或者交流電網(wǎng)并網(wǎng)發(fā)電，是太陽(yáng)能利用的關(guān)鍵技術(shù)。因此，光伏逆變技術(shù)在新能源的開(kāi)發(fā)和利用領(lǐng)域有著至關(guān)重要的作用。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題在，提供一種屋面光伏并網(wǎng)DC-AC裝置。
[0005]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:構(gòu)造一種屋面光伏并網(wǎng)DC-AC裝置，包括依次連接的太陽(yáng)能板、防反二極管、功率電子元件和蓄電池，功率電子元件與驅(qū)動(dòng)電路連接，所述驅(qū)動(dòng)電路與控制器連接，所述控制器上設(shè)有脈沖寬度調(diào)制器和四路正弦脈沖寬度調(diào)制器，所述脈沖寬度調(diào)制器控制所述功率電子元件，實(shí)現(xiàn)脈沖寬度調(diào)制高頻脈沖充電，所述控制器還與信號(hào)采集電路連接，所述信號(hào)采集電路采集電池電壓、太陽(yáng)能充電電流和蓄電池放電電流，四路正弦脈沖寬度調(diào)制器與所述信號(hào)采集電路連接，所述控制器與信號(hào)采集電路之間設(shè)有全橋逆變器和升壓濾波器，所述信號(hào)采集電路與控制器之間設(shè)有A/D前向處理器。
[0006]上述方案中，所述功率電子元件為絕緣柵雙極型晶體管。
[0007]上述方案中，所述驅(qū)動(dòng)電路和功率電子元件集成在智能功率模塊電路上，所述智能功率模塊電路上還設(shè)置有過(guò)電流和過(guò)熱故障檢測(cè)電路。
[0008]上述方案中，所述控制器上設(shè)有人機(jī)對(duì)話(huà)接口，所述人機(jī)對(duì)話(huà)接口與人機(jī)界面連接，所述人機(jī)界面包括時(shí)鐘、數(shù)碼管、LED指示燈連接。
[0009]上述方案中，所述控制器與上位機(jī)(13)連接。
[0010]上述方案中，所述控制器還與硬件保護(hù)電路連接，所述硬件保護(hù)電路包括過(guò)流保護(hù)電路、過(guò)熱保護(hù)電路、缺相保護(hù)電路、短路保護(hù)電路和過(guò)載保護(hù)電路。
[0011]上述方案中，所述處理器為DSPIC30F2023芯片。
[0012]實(shí)施本實(shí)用新型的屋面光伏并網(wǎng)DC-AC裝置，具有以下有益效果:
[0013]1、控制器實(shí)時(shí)計(jì)算正弦脈沖寬度調(diào)制器波形數(shù)據(jù)，并由它產(chǎn)生兩相四路正弦脈沖寬度調(diào)制信號(hào)，然后通過(guò)驅(qū)動(dòng)電路去驅(qū)動(dòng)功率電子元件，完成單相正弦脈沖寬度調(diào)制逆變。逆變過(guò)程中，由脈沖寬度調(diào)制波中斷，脈沖寬度調(diào)制觸發(fā)模數(shù)轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)比例積分控制。
[0014]2、本實(shí)用新型提供廉價(jià)DC-AC控制裝置外圍電路簡(jiǎn)單，大大減低了光伏并網(wǎng)DC-AC控制裝置的成本，為家用光伏并網(wǎng)系統(tǒng)普及提供了更好的選擇。
【附圖說(shuō)明】
[0015]下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明，附圖中:
[0016]圖1是本實(shí)用新型屋面光伏并網(wǎng)DC-AC裝置的系統(tǒng)框圖；
[0017]圖2是處理器的芯片引腳分配示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]為了對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)特征、目的和效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對(duì)照附圖詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】。
[0019]如圖1、圖2所示，本實(shí)用新型屋面光伏并網(wǎng)DC-AC裝置包括依次連接的太陽(yáng)能板1、防反二極管2、功率電子元件4和蓄電池3。
[0020]功率電子元件4為絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)。處理器為DSPIC30F2023芯片。功率電子元件4與驅(qū)動(dòng)電路5連接，驅(qū)動(dòng)電路5與控制器6連接。控制器6上設(shè)有脈沖寬度調(diào)制器和四路正弦脈沖寬度調(diào)制器，脈沖寬度調(diào)制器控制功率電子元件4，實(shí)現(xiàn)脈沖寬度調(diào)制高頻脈沖充電?？刂破?還與信號(hào)采集電路11連接，信號(hào)采集電路11采集電池電壓、太陽(yáng)能充電電流和蓄電池3放電電流、交流電流、交流電壓和頻率。四路正弦脈沖寬度調(diào)制器與信號(hào)采集電路11連接，控制器6與信號(hào)采集電路11之間設(shè)有全橋逆變器7和升壓濾波器8，信號(hào)采集電路11與控制器6之間設(shè)有A/D前向處理器10。
[0021]控制器6實(shí)時(shí)計(jì)算正弦脈沖寬度調(diào)制器波形數(shù)據(jù)，并由它產(chǎn)生兩相四路正弦脈沖寬度調(diào)制信號(hào)，然后通過(guò)驅(qū)動(dòng)電路5去驅(qū)動(dòng)功率電子元件4，完成單相正弦脈沖寬度調(diào)制逆變。在全橋逆變器7的逆變過(guò)程中，由脈沖寬度調(diào)制波中斷，脈沖寬度調(diào)制觸發(fā)模數(shù)轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)比例積分控制。
[0022]驅(qū)動(dòng)電路5和功率電子元件4集成在智能功率模塊電路上，智能功率模塊電路上還設(shè)置有過(guò)電流和過(guò)熱故障檢測(cè)電路，將檢測(cè)信號(hào)送至控制器6，避免智能功率模塊電路發(fā)生損壞。
[0023]控制器6上設(shè)有人機(jī)對(duì)話(huà)接口，人機(jī)對(duì)話(huà)接口與人機(jī)界面12連接，人機(jī)界面12包括時(shí)鐘、數(shù)碼管、LED指示燈?？刂破?與上位機(jī)13連接，方便操作控制。
[0024]控制器6還與硬件保護(hù)電路9連接，硬件保護(hù)電路9包括過(guò)流保護(hù)電路、過(guò)熱保護(hù)電路、缺相保護(hù)電路、短路保護(hù)電路和過(guò)載保護(hù)電路。只要任何一路保護(hù)起作用，都將關(guān)閉信號(hào)輸出，結(jié)束脈沖寬度調(diào)制波的產(chǎn)生。
[0025]上面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例進(jìn)行了描述，但是本實(shí)用新型并不局限于上述的【具體實(shí)施方式】，上述的【具體實(shí)施方式】?jī)H僅是示意性的，而不是限制性的，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本實(shí)用新型的啟示下，在不脫離本實(shí)用新型宗旨和權(quán)利要求所保護(hù)的范圍情況下，還可做出很多形式，這些均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種屋面光伏并網(wǎng)DC-AC裝置，其特征在于，包括依次連接的太陽(yáng)能板(I)、防反二極管(2)、功率電子元件(4)和蓄電池(3)，功率電子元件(4)與驅(qū)動(dòng)電路(5)連接，所述驅(qū)動(dòng)電路(5)與控制器(6)連接，所述控制器(6)上設(shè)有脈沖寬度調(diào)制器和四路正弦脈沖寬度調(diào)制器，所述脈沖寬度調(diào)制器控制所述功率電子元件(4)，實(shí)現(xiàn)脈沖寬度調(diào)制高頻脈沖充電，所述控制器(6)還與信號(hào)采集電路(11)連接，所述信號(hào)采集電路(11)采集電池電壓、太陽(yáng)能充電電流和蓄電池(3)放電電流，四路正弦脈沖寬度調(diào)制器與所述信號(hào)采集電路(11)連接，所述控制器(6)與信號(hào)采集電路(11)之間設(shè)有全橋逆變器(7)和升壓濾波器(8)，所述信號(hào)采集電路(11)與控制器(6)之間設(shè)有A/D前向處理器(10)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的屋面光伏并網(wǎng)DC-AC裝置，其特征在于，所述功率電子元件(4)為絕緣柵雙極型晶體管。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的屋面光伏并網(wǎng)DC-AC裝置，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)電路(5)和功率電子元件(4)集成在智能功率模塊電路上，所述智能功率模塊電路上還設(shè)置有過(guò)電流和過(guò)熱故障檢測(cè)電路。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的屋面光伏并網(wǎng)DC-AC裝置，其特征在于，所述控制器(6)上設(shè)有人機(jī)對(duì)話(huà)接口，所述人機(jī)對(duì)話(huà)接口與人機(jī)界面(12)連接，所述人機(jī)界面(12)包括時(shí)鐘、數(shù)碼管、LED指示燈。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的屋面光伏并網(wǎng)DC-AC裝置，其特征在于，所述控制器(6)與上位機(jī)(13)連接。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的屋面光伏并網(wǎng)DC-AC裝置，其特征在于，所述控制器(6)還與硬件保護(hù)電路(9)連接，所述硬件保護(hù)電路(9)包括過(guò)流保護(hù)電路、過(guò)熱保護(hù)電路、缺相保護(hù)電路、短路保護(hù)電路和過(guò)載保護(hù)電路。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的屋面光伏并網(wǎng)DC-AC裝置，其特征在于，所述處理器為DSPIC30F2023芯片。
【文檔編號(hào)】H02M7/537GK205647285SQ201620357751
【公開(kāi)日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年4月26日
【發(fā)明人】敬照亮
【申請(qǐng)人】中交第二航務(wù)工程勘察設(shè)計(jì)院有限公司