[發明專利]一種用于光伏逆變器系統輔助電源的卸荷電路模塊

有效

• 申請號: 201210027111.2
• 申請日: 2012-02-08
• 公開（公告）號: CN102570787A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 陳書生;鄭照紅;郭曉露;谷冬平
• 申請（專利權）人: 廣東易事特電源股份有限公司
• 主分類號: H02M1/36
• 分類號: H02M1/36
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 譚一兵;曾云騰

技術領域

本發明涉及光伏逆變電源領域，尤其是涉及一種用于光伏逆變器系統輔助電源的卸荷電路模塊。

背景技術

光伏并網逆變器輔助電源常用的取電方式分為從電網取電、從電網和光伏逆變器直流母線互頂取電、從光伏逆變器直流母線取電三種。其中，在通過前兩種取電方式取電時，輔助電源要完成AC/DC的轉化，需要整流橋和較大的輸入電容，同時在夜間會有待機損耗。而從光伏逆變器直流母線取電時，由于天氣原因造成太陽光很弱時，根據太陽能電池板的輸出特征，這時仍會有較高的電壓加到光伏逆變器直流母線上。當光伏逆變器直流母線上的電壓達到輔助電源的啟動電壓時，輔助電源就會啟動，啟動后輔助電源就要從光伏逆變器直流母線上吸取電流，但這種情況下太陽能電池板輸出的電流有限，隨著輔助電源吸取電流的增大造成光伏逆變器直流母線的電壓急劇下降，導致光伏逆變器直流母線的電壓無法滿足輔助電源的要求，輔助電源被迫關閉；當輔助電源關閉后，太陽能電池板的電壓又上升到較高的值，輔助電源又會啟動。如此反復循環下去，會對輔助電源及光伏并網逆變器造成比較大的傷害。

中國專利申請201010154709.9公開了一種可避免光伏逆變器輔助電源反復啟停的電路，該電路為卸荷負載投切電路，該卸荷負載投切電路與輔助電源整合在一起，將該卸荷負載投切電路作為輔助電源的一部分，且卸荷負載投切電路的開通和關斷全部由輔助電源的初級電路來控制。在輔助電源關機時，該卸荷負載投切電路掛載在光伏逆變器的直流母線上，以抑制太陽能電池板在弱光時過高的開路電壓，避免了過高的太陽能電池板的開路電壓引發輔助電源開機；反之，當太陽能電池板的輸出能力足夠使輔助電源啟動時，卸荷負載投切電路被移除，整個輔助電源系統正常工作。

同時，卸荷負載電路的關斷控制電路連接到為電源芯片供電的支路或輔助電源芯片的電壓基準。關閉卸荷負載投切電路時需要在較短的時間提供較大的驅動電流，很可能會將為電源芯片供電支路的電壓拉低，導致電源芯片關閉，輔助電源也被迫關閉。而電源芯片的電壓基準能提供的驅動能力很小，從此處取電會造成電源芯片的定時電路故障，降低芯片可靠性。

該卸荷負載投切電路是輔助電源的一部分，不是獨立模塊，導致只適用于特定的輔助電源拓撲，而且輔助電源芯片采用特定的比較傳統的電源芯片UC384X，這就導致該卸荷負載投切電路無法搭載使用新型的電源芯片，而且在某些條件下無法避免輔助電源反復啟停。

專利申請201010154709.9僅考慮輔助電源所需功率，沒有考慮足夠的余量。當太陽能電池板輸出的功率可以滿足輔助電源需要，輔助電源啟動，若電網符合要求，逆變器也會啟動，這時若太陽能電池板輸出的功率僅夠滿足輔助電源需要，逆變器一啟動，光伏逆變器直流母線上的電壓同樣有可能會因輸出電流增大而下降，輔助電源同樣有可能關閉。即使輔助電源不關閉，如果額定功率為幾千瓦的光伏逆變器輸出的功率僅有十幾瓦甚至更低的情況下，光伏逆變器的輸出電流已經嚴重畸變，這時并網對光伏逆變器本身及電網都沒有好處。

發明內容

本發明是針對上述背景技術存在的缺陷提供一種用于光伏逆變器系統輔助電源的卸荷電路模塊，解決光伏逆變器輔助電源反復啟停的問題，只有當太陽能電池板輸出的功率達到一定值時才啟動輔助電源。

為實現上述目的，本發明公開了一種用于光伏逆變器系統輔助電源的卸荷電路模塊，其包括太陽能電池板、輸入母線電容、輔助電源及卸荷電路模塊，所述卸荷電路模塊電性連接于所述輸入母線電容及光伏逆變器系統的輔助電源之間，所述輔助電源從所述母線電容取電，所述卸荷電路模塊包括第一電阻、第二電阻、第四電阻、第二開關管及光電耦合器，所述第一電阻電性連接于所述輸入母線電容及所述第二開關管的漏極之間，所述第二開關管的源極接初級地，所述第二開關管的柵極電性連接于所述光電耦合器的三極管集電極，所述光電耦合器的三極管發射極接初級地，所述光電耦合器的二極管陽極通過所述第四電阻電性連接于所述輔助電源的輸出端，所述光電耦合器的二極管陰極接次級地。

進一步地，所述輔助電源包括初級電源單元、次級電源單元及變壓器單元，所述初級電源單元包括電源芯片及第一開關管，所述電源芯片包括芯片供電管腳，所述芯片供電管腳電性連接有啟動電阻，所述啟動電阻另一端與所述輸入母線電容電性連接，所述卸荷電路模塊的第二開關管的柵極通過第二電阻電性連接所述啟動電阻一端；所述第一開關管的柵極電性連接有第三電阻，所述第三電阻一端與所述電源芯片輸出端電性連接；所述變壓器單元電性連接于所述初級電源單元與所述次級電源單元之間。