[發(fā)明專利]新型光伏并網(wǎng)電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710017043.0
• 申請日: 2007-08-24
• 公開（公告）號: CN101241377A
• 公開（公告）日: 2008-08-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙劍青;馬德林
• 申請（專利權(quán)）人: 趙劍青;馬德林
• 主分類號: G05F1/67
• 分類號: G05F1/67;H02J3/38
• 代理公司: 廈門原創(chuàng)專利事務(wù)所
• 代理人: 高巍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及太陽能光伏并網(wǎng)系統(tǒng)，特別是提高太陽能電池板的輸出功率的、使太陽能供電系統(tǒng)工作在最大輸出功率點(diǎn)的新型光伏并網(wǎng)電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

太陽能是一種清潔高效的可再生能源，太陽能電池板將太陽能轉(zhuǎn)化成電能以供使用，目前典型光伏并網(wǎng)系統(tǒng)包括：光伏陣列、直流-直流變換器、逆變器和集成的繼電保護(hù)裝置，其中，傳統(tǒng)逆變器需要一個(gè)外部低通濾波器以從脈寬調(diào)制信號(PWM)輸出波形中提取50HZ的信號。傳統(tǒng)光伏并網(wǎng)逆變器存在的問題：①傳統(tǒng)逆變器電路主要缺點(diǎn)是需要外部LC濾波電路，這不僅增加了方案的總成本和體積、重量，而且降低了電效率，不但如此，更重要的是由于調(diào)制諧波過大，即便外加了LC濾波電路，仍有相當(dāng)大的諧波分量，一般在THD在10％左右，對于電網(wǎng)的污染相當(dāng)嚴(yán)重；②傳統(tǒng)逆變器輸出波形為高頻方波，并具有陡峭的過渡沿，因此輸出頻譜會在開關(guān)頻率及開關(guān)頻率倍頻處包含大量頻譜能量。因此EMI(電磁干擾)性能較差。③傳統(tǒng)逆變器體積較大，不利于電路板空間要求。為了使太陽能電池板工作在最大輸出功率點(diǎn)，目前大都采用復(fù)雜的軟硬件實(shí)現(xiàn)太陽能電池最大功率點(diǎn)進(jìn)行跟蹤控制，目前采用的手段是使用嵌入式軟件的單片機(jī)及其復(fù)雜的外圍電路實(shí)現(xiàn)，其產(chǎn)品成本較高、體積較大而不利于在便攜式/緊湊型產(chǎn)品上應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述問題，本發(fā)明旨在提出一種主要由PSOC可編程片上系統(tǒng)和丁類放大器構(gòu)成并網(wǎng)逆變器的新型光伏并網(wǎng)電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。

本發(fā)明是這樣子實(shí)現(xiàn)的：光伏并網(wǎng)電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，其特征在于：在太陽能電池板和變壓器間設(shè)有由PSOC可編程片上系統(tǒng)、乘法器電路、D類功率放大器及PLL鎖相環(huán)電路組成并網(wǎng)逆變器；太陽能電池板輸出端兩路，一路分別連接D類功率放大器的一輸入通道和PSOC可編程片上系統(tǒng)的輸入端，另一路直接和變壓器原邊一端連接，D類功率放大器輸出通道與變壓器原邊另一端連接；PSOC可編程片上系統(tǒng)輸出端與乘法器電路輸入端連接，乘法器電路輸出端連接D類功率放大器一輸入通道，PLL鎖相環(huán)電路分別與乘法器電路和變壓器副邊繞組端連接構(gòu)成單端反激負(fù)反饋電路；變壓器副邊兩端串聯(lián)L電感和Ug等效電網(wǎng)。

PSOC可編程片上系統(tǒng)的核心芯片是型號為CY8C29466芯片。

本發(fā)明的有益效果為：利用POSC可編程片上系統(tǒng)對于太陽電池板所產(chǎn)生的端電壓和線路電流進(jìn)行實(shí)時(shí)采樣，并和反饋電壓電流進(jìn)行比較，通過兩個(gè)時(shí)刻的功率比較調(diào)整單端反激負(fù)反饋電路中的D類功率放大器的PWM輸出，使太陽能電池板工作在最大功率輸出點(diǎn)，提高光伏并網(wǎng)發(fā)電的效率，本發(fā)明免去外部濾波器并降低電磁干擾(EMI)，省掉的外部濾波器不僅降低了電路板空間要求，同時(shí)大幅降低了很多便攜式、緊湊型應(yīng)用的成本。

附圖說明

圖1為本發(fā)明電路原理圖；

圖2為本發(fā)明的最大功率點(diǎn)跟蹤控制算法流程圖；

圖1中：1.太陽能電池板；2.變壓器；3.PSOC可編程片上系統(tǒng)；4.乘法器電路；5.D類功率放大器；6.PLL鎖相環(huán)電路；7.Ug等效電網(wǎng)。

對圖2中的算式符號進(jìn)行說明，k為時(shí)間參數(shù)。

電壓微分du；k瞬間電壓u(k)；k-1瞬間電壓u(k-1)；電壓增量Δ(u)；

電流微分di；k瞬間電流i(k)；k-1瞬間電流i(k-1)；電流增量Δ(i)；??

控制電壓uref；控制電壓負(fù)差uref-C；控制電壓正差uref+C。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。