DSP 数字控制光伏发电逆变器制造技术

本实用新型专利技术涉及光伏发电逆变器，具体是一种DSP数字控制光伏发电逆变器。包括逆变器、低通滤波器，它还包括采样调理电路、驱动保护电路、数字控制器，所述逆变器为全桥逆变器，所述低通滤波器有两路输出，一路输出至负载，另一路输出至采样调理电路，所述采样调理电路有两路输出，一路输出至数字控制器，另一路输出至驱动保护电路，所述数字控制器的信号输出接口通过该驱动保护电路与全桥逆变器连接。本实用新型专利技术实现了整个逆变的闭环控制，具有优良的稳态性能和动态性能，更高的输出功率，更高的输出效率。系统还可以通过人机交互界面，实时地反应逆变器的运行信息、光伏发电系统的环境情况，并能对逆变器运行时出现的故障进行记录。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及光伏发电逆变器，具体是一种DSP数字控制光伏发电逆变器。
技术介绍
目前，光伏发电作为一种新的电能生产方式，以其无污染、无噪音、维护简单等特点，而具有广阔的发展空间和应用前景。光伏发电系统的工作原理是光伏阵列首先将接收到的太阳辐射能量通过DC/DC、升压变换器、逆变器等部分转换成电能供给负载，并将多余的能量通过蓄电池存储起来。在日照不足时，储存在蓄电池中的能量经过升压变换器、逆变器后产生交流正弦电压供给交流负载，其中逆变器是整个光伏发电系统的核心。传统光伏发电逆变器一般有推挽逆 变电路，半桥逆变电路，功率晶体管共地边接，驱动及控制电路简单，另外，电路中采用的电容元件比较多，而电容内部温度是影响其寿命的主要因素。其存在的问题是光伏电池阵列的输出具有非线性特征，受光照强度、环境温度和负载等多种因素影响，会对逆变器造成很大影响。造成光伏发电系统初期投资大，寿命短，成本高，光电转换效率低等。
技术实现思路
本技术旨在解决现有光伏发电逆变器存在的上述问题，而提供一种基于全桥拓扑结构的DSP数字控制光伏发电逆变器。本技术解决所述问题采用的技术方案是一种DSP数字控制光伏发电逆变器，包括逆变器、低通滤波器，它还包括采样调理电路、驱动保护电路、数字控制器，所述逆变器为全桥逆变器，所述低通滤波器有两路输出，一路输出至负载，另一路输出至采样调理电路，所述采样调理电路有两路输出，一路输出至数字控制器，另一路输出至驱动保护电路，所述数字控制器的信号输出接口通过该驱动保护电路与全桥逆变器连接。更进一步所述采样调理电路中，对电压量的采样选用电压传感器LV28-P，对电流量的采样选用霍尔电流传感器HNC-100LA。所述驱动保护电路采用光耦芯片HCPL3120A进行隔离，能够直接实现隔离驱动。所述数字控制器为数字信号处理器TMS320F282。所述数字控制器加装有基于ARM7TDMI体系架构的LPC2214处理器。本技术通过采样电路采样输出电压、电流信号，并通过调理电路将采样信号调理至数字控制器的电平幅值范围内。系统一旦出现过载或过流的情况，就会产生保护信号，关闭四路开关管的驱动输出。数字控制器主要负责运算处理环节，运用合适的算法实现闭环控制策略，产生相应的控制信号经过驱动电路，控制全桥电路的开关管，从而实现整个逆变的闭环控制。与现有技术相比，本技术的有益效果具有优良的稳态性能和动态性能，更高的输出功率，更高的输出效率。系统可以通过人机交互界面，实时地反应逆变器的运行信息、光伏发电系统的环境情况，并能对逆变器运行时出现的故障进行记录。附图说明图I是本技术实施例系统总体框图。具体实施方式以下结合实施例对本技术作进一步说明详见图1，一种DSP数字控制光伏发电逆变器，由逆变器部分和逆变器的扩展功能两部分构成。逆变器部分由全桥逆变器、低通滤波器，采样调理电路、驱动电路、保护电路和数字控制器组成，低通滤波器有两路输出，一路输出至负载，另一路输出至采样调理电路，采样调理电路有两路输出，一路输出至数字控制器，另一路输出至驱动保护电路，数字控制器为数字信号处理器TMS320F282，其信号输出接口通过驱动电路与全桥逆变器连接。在采样调理电路中，电压量的采样选用电压传感器LV28-P，电流量的采样选用霍尔电流传感器HNC-100LA ;在驱动保护电路中，采用光耦芯片HCPL3120A进行隔离，能够直接实现隔离驱动。逆变器部分的工作过程是输入的直流电压经过全桥逆变器后成为高频矩形脉冲形式的交流电压，再经过低通滤波器，输出滤波为光滑的标准50Hz正弦交流电。同时数字控制部分通过采样电路采样输出电压、电流信号，运用双闭环PID控制算法，产生相应的四路驱动控制信号，通过驱动电路隔离放大后，控制全桥电路的开关管，实现逆变器的闭环控制。逆变器扩展功能部分主要包括逆变器环境的光照强度和温/湿度检测、与数字信号处理器TMS320F282的UART通信、人机交互界面、RTC功能、故障存储功能、通信扩展功能，基于ARM7TDMI体系架构的LPC2214处理器是扩展功能部分的主控制器。TMS320F282通过串行通信接口 SCI与LPC2214的串行通信接口 UARTO进行信息交互，将逆变器运行过程中采样的各参数通过串口向LPC2214发送。LPC2214根据接收到的逆变器运行参数，通过适当的算法处理，将相应的电流、电压值通过IXD显示，并对运行的故障进行实时记录和存储。通过相应的传感器对光伏系统工作环境的光照强度、温/湿度进行实时监测。系统还可以通过串口与上位机进行通信，可以根据需要扩展系统的无线通信功能。以上所述，仅是本技术的较佳实施例而已，并非对本技术的结构作任何形式上的限制。凡是依据本技术的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本技术的技术方案的范围。权利要求1.一种DSP数字控制光伏发电逆变器，包括逆变器、低通滤波器，其特征在于，它还包括采样调理电路、驱动保护电路、数字控制器，所述逆变器为全桥逆变器，所述低通滤波器有两路输出，一路输出至负载，另一路输出至采样调理电路，所述采样调理电路有两路输出，一路输出至数字控制器，另一路输出至驱动保护电路，所述数字控制器的信号输出接口通过该驱动保护电路与全桥逆变器连接。2.根据权利要求I所述的DSP数字控制光伏发电逆变器，其特征在于，所述采样调理电路中，对电压量的采样选用电压传感器LV28-P，对电流量的采样选用霍尔电流传感器HNC-IOOLA。3.根据权利要求I所述的DSP数字控制光伏发电逆变器，其特征在于，所述驱动保护电路采用光耦芯片HCPL3120A进行隔离，能够直接实现隔离驱动。4.根据权利要求I所述的DSP数字控制光伏发电逆变器，其特征在于，所述数字控制器为数字信号处理器TMS320F2812。5.根据权利要求I或4所述的DSP数字控制光伏发电逆变器，其特征在于，所述数字控制器加装有基于ARMHDMI体系架构的LPC2214处理器。专利摘要本技术涉及光伏发电逆变器，具体是一种DSP数字控制光伏发电逆变器。包括逆变器、低通滤波器，它还包括采样调理电路、驱动保护电路、数字控制器，所述逆变器为全桥逆变器，所述低通滤波器有两路输出，一路输出至负载，另一路输出至采样调理电路，所述采样调理电路有两路输出，一路输出至数字控制器，另一路输出至驱动保护电路，所述数字控制器的信号输出接口通过该驱动保护电路与全桥逆变器连接。本技术实现了整个逆变的闭环控制，具有优良的稳态性能和动态性能，更高的输出功率，更高的输出效率。系统还可以通过人机交互界面，实时地反应逆变器的运行信息、光伏发电系统的环境情况，并能对逆变器运行时出现的故障进行记录。文档编号H02H7/122GK202513555SQ20122015915公开日2012年10月31日 申请日期2012年4月16日 优先权日2012年4月16日专利技术者张彪, 李国洪, 杨海亮, 熊希森, 王小丹, 王沛昕 申请人:唐山电动车研发与检测有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种DSP？数字控制光伏发电逆变器，包括逆变器、低通滤波器，其特征在于，它还包括采样调理电路、驱动保护电路、数字控制器，所述逆变器为全桥逆变器，所述低通滤波器有两路输出，一路输出至负载，另一路输出至采样调理电路，所述采样调理电路有两路输出，一路输出至数字控制器，另一路输出至驱动保护电路，所述数字控制器的信号输出接口通过该驱动保护电路与全桥逆变器连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：熊希森，张彪，李国洪，王小丹，王沛昕，杨海亮，
申请(专利权)人：唐山电动车研发与检测有限公司，
类型：实用新型
国别省市：