一种光伏逆变器升降压电路的切换电路制造技术

一种光伏逆变器升降压电路的切换电路；属于光伏发电领域，该切换电路并在功率主电路上；将BUCK降压斩波电路倒置，且与BOOST升压斩波电路并列布置；在BOOST升压斩波电路与BUCK降压斩波电路的正极端，串入K1继电器的辅助触点；设置光电耦合器，用于接收DSP控制器发出的低电平输入信号，输出高电平信号；设置三极管放大器，用于将高电平信号放大后，传输至继电器K1；设置K1继电器用于得电后，其辅助触点改变工作状态；即K1继电器的辅助触点，用于功率主电路接通BOOST升压斩波电路同时关闭BUCK降压斩波电路或功率主电路接通BUCK降压斩波电路同时关闭BOOST升压斩波电路。如此升、降压斩波电路在同一时刻只有1个电路工作，降低因电路流过过程中，在电路中引起的功率损耗。在电路中引起的功率损耗。在电路中引起的功率损耗。

【技术实现步骤摘要】
一种光伏逆变器升降压电路的切换电路


[0001]本技术涉及光伏发电
，具体为光伏逆变器升降压电路的切换电路。

技术介绍

[0002]光伏逆变器工作过程中，需要在其直流侧不断的添加扰动电压ΔU，当直流输入电压小于最大功率点电压，系统向逆变器添加正向扰动ΔU，使其输出电压向最大功率点电压靠近；当直流输入电压大于最大功率点电压，系统向逆变器添加反向扰动
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ΔU。由于升压斩波电路及降压斩波电路中均存在电容，当电流流过升降压电路后，必然存在能量损失，本方案提出一种逆变器升降压电路及其切换电路，使逆变器在追踪最大功率点过程中，只允许升压斩波电路单独工作或降压斩波电路单独工作，降低系统的能量损失。
[0003]具体的是：主流逆变器功率主电路分两级结构，前级DC/DC电路用于最大功率点追踪，后级DC/AC电路用于将直流电逆变为交流电。
[0004]前级DC/DC电路一般采用BOOST升压斩波电路，在光照条件较差的时间，太阳能电池板输出的直流电压过小，通过BOOST升压斩波电路，提升直流电压，使直流输入电压接近最大功率点电压。在光照条件较好的时间，太阳能电池板输出的直流电压过大，通过BUCK降压斩波电路，降低直流电压，使直流输入电压接近最大功率点电压。
[0005]逆变器功率主电路中，电流同时流过BOOST升压斩波电路和BUCK降压斩波电路，当逆变器直流侧处于升压过程中时，BOOST升压斩波电路作用，提升直流输入电压，此时BUCK降压斩波电路并不工作，但当电流流过降压电路时，会存在一部分能量损失。当逆变器直流侧处于降压过程中时，BUCK降压斩波电路作用，降低直流输入电压，此时BOOST升压斩波电路并不工作，但当电流流过升压电路时，也会存在一部分能量损失。

技术实现思路

[0006]为克服上述现有技术中的技术问题，本技术提供了一种光伏逆变器升降压电路的切换电路，可以实现升压斩波电路与降压斩波电路在同一时刻只有1个电路工作，降低因电路流过过程中，在电路中引起的功率损耗。
[0007]本技术解决其技术问题所采取的技术方案是：一种光伏逆变器升降压电路的切换电路；其特征为：切换电路包括5V电源模块、12V电源模块、光电耦合器、限流电阻、三极管放大器、限流二极管；切换电路并在功率主电路上；
[0008]将BUCK降压斩波电路倒置，且与BOOST升压斩波电路并列布置；在BOOST升压斩波电路与BUCK降压斩波电路的正极端，串入K1继电器的辅助触点；
[0009]所述光电耦合器，用于接收DSP控制器发出的低电平输入信号，且输出端输出一个高电平信号；
[0010]所述三极管放大器，用于将所述高电平信号放大后，传输至继电器K1；
[0011]所述K1继电器，用于通过三极管放大器的输出端得电后，串在BOOST升压斩波电路、BUCK降压斩波电路之间的辅助触点改变工作状态；
[0012]K1继电器的辅助触点，用于功率主电路接通BOOST升压斩波电路同时关闭BUCK降压斩波电路或功率主电路接通BUCK降压斩波电路同时关闭BOOST升压斩波电路。
[0013]作为本技术的进一步的技术方案：设置一交流侧电压采样电路，用于电压信号采样为正弦波；设置一外加电源，用于将输出电压信号进行抬升；传感器输出的电压信号经一光电耦合器后，一路经过LM339电压比较器进行过压保护，一路经反向放大器和电压跟随器调理后输入DSP的ADC接口。
[0014]更进一步的：设置一交流侧电流采样电路，该交流侧电流采样电路中的传感器选用霍尔电流传感器，接收一级电流互感器的小电流信号，先经过I/V转化，将电流信号转化为电压信号，再经过HCNR201线性光耦隔离，将电压信号通过电流环路传输，输出的电压信号一路经过LM393比较器电路送入DSP的I/O口进行过电流检测，输出的电压信号另一路通过调理电流送入DSP的A/D转换接口进行电流采样。
[0015]本技术的有益效果：通过在升降压功率主电路中加入一级切换电路，可以实现升压斩波电路与降压斩波电路在同一时刻只有1个电路工作的功能，可以降低因电路流过过程中，在电路中引起的功率损耗。
[0016]另外有部分逆变器功率主电路取消了BUCK降压斩波电路，将负向电压扰动功能集成在后级DC/AC逆变电路中，这样会使逆变电路的在软硬件设计上都变得更加复杂，本专利技术专利通过引入升降压电路的切换电路，使升降压的变换都在前级DC/DC电路中完成，降低了系统软硬件设计的复杂度，又可以减低在前级电路中的功率损失。
附图说明
[0017]图1为本技术较佳实施例的结构示意图(即切换电路及其辅助触点配置图)；
[0018]图2为切换电路工作流程图；
[0019]图3为交流电压采样电路图；
[0020]图4为交流电流采样电路图。
具体实施方式
[0021]如图1
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2所示，该逆变器升降压电路的切换电路，并在功率主电路上，将BUCK降压斩波电路倒置，与BOOST升压斩波电路的并列布置，在BOOST升压斩波电路与BUCK降压斩波电路的正极端，串入K1继电器的辅助触点。
[0022]切换电路主要包括5V电源模块、12V电源模块、光电耦合器、限流电阻、三极管放大器、限流二极管。
[0023]光电耦合器的驱动信号由DSP控制器发出，当光电耦合器接收到DSP发出的低电平输入信号，在其输出端输出一个高电平信号，通过三极管放大器将高电平信号放大后，驱动继电器K1工作，K1继电器得电后，其串在升降压电路之间的辅助触点改变工作状态，接通升压或降压电路同时关闭另一个电路，使升降压电路在同一工作时间，只有一个电路接入功率主电路中，降低功率主电路的能量消耗。
[0024]如图3所示，对于交流电压采样电路，采样的电压信号为正弦波，本方案采用外加电源将输出电压信号进行抬升的方法，传感器输出的电压信号经过光电耦合器提高抗干扰能力，之后一路经过LM339电压比较器进行过压保护，一路经反向放大器和电压跟随器调理
后输入DSP的ADC接口。
[0025]如图4所示，交流侧电流采样电路中传感器选用霍尔电流传感器，接收一级电流互感器的小电流信号，先经过I/V转化，将电流信号转化为电压信号，在经过HCNR201线性光耦隔离，将电压信号通过电流环路传输，提高电路抗干扰能力，电压信号的范围不变。输出的电压信号一路经过LM393比较器电路，送入DSP的I/O口进行过电流检测，另一路通过调理电流送入DSP的A/D转换接口进行电流采样。
[0026]在早上时间或光照条件差的时间，太阳能电池板的直流输出电压小，小于最大功率点电压，系统需向逆变器直流侧添加一个正向扰动电压ΔU，此时，切换电路的辅助触点接通BOOST升压斩波电路，关断BUCK降压斩波电路，逆变器交流侧的交流电压采样电路与交流电流采样电路记录添加扰动后的输出数据，并计算P＝UI与dP/dU，当不断添加正向扰动使dP/dU数据本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光伏逆变器升降压电路的切换电路；其特征为：切换电路包括5V电源模块、12V电源模块、光电耦合器、限流电阻、三极管放大器、限流二极管；切换电路并在功率主电路上；将BUCK降压斩波电路倒置，且与BOOST升压斩波电路并列布置；在BOOST升压斩波电路与BUCK降压斩波电路的正极端，串入K1继电器的辅助触点；所述光电耦合器，用于接收DSP控制器发出的低电平输入信号，且输出端输出一个高电平信号；所述三极管放大器，用于将所述高电平信号放大后，传输至继电器K1；所述K1继电器，用于通过三极管放大器的输出端得电后，串在BOOST升压斩波电路、BUCK降压斩波电路之间的辅助触点改变工作状态；K1继电器的辅助触点，用于功率主电路接通BOOST升压斩波电路同时关闭BUCK降压斩波电路或功率主电路接通BUCK降压斩波电路同时关闭BOOST升压斩波电路。2...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐贵阳，柴超，
申请(专利权)人：山东奥翔电力工程设计咨询有限公司，
类型：新型
国别省市：