[實用新型]雙向逆變器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201220558235.9
• 申請日: 2012-10-29
• 公開（公告）號: CN202872688U
• 公開（公告）日: 2013-04-10
• 發(fā)明（設計）人: 姜偉;李國林
• 申請（專利權）人: 新疆嘉盛陽光風電科技股份有限公司
• 主分類號: H02M7/68
• 分類號: H02M7/68
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種逆變器，具體地說是一種雙向逆變器，屬于逆變器領域。?

背景技術

能源是現(xiàn)代社會和經濟發(fā)展的動力，是人類生命存在和繁衍的生命線。傳統(tǒng)化石能源的逐步耗竭，使能源危機已逐步逼近。中國21世紀的能源工業(yè)將是能源資源利用與環(huán)境保護可持續(xù)發(fā)展的改造型新工業(yè)，因此，合理調整能源結構，大力開發(fā)可再生能源和其它新能源，走多元化潔凈能源發(fā)展道路，是我國社會可持續(xù)發(fā)展的必由之路。?

傳統(tǒng)的逆變器（inverter）是把直流電能（電池、蓄電瓶）轉變成交流電（一般為220V、50HZ正弦或方波）。即是一種將直流電（DC）轉化為交流電（AC）的裝置。它由逆變橋、控制邏輯和濾波電路組成。廣泛適用于空調、家庭影院、電動砂輪、電動工具、縫紉機、DVD、VCD、電腦、電視、洗衣機、抽油煙機、冰箱，錄像機、按摩器、風扇、照明等。?

分布式新能源發(fā)電以及分布式儲能系統(tǒng)是一種新型的利用新能源并優(yōu)化能源結構的電力系統(tǒng)，其核心單元是一種分布式雙向逆變器系統(tǒng)，即可以實現(xiàn)光伏等新能源的接入，也可以實現(xiàn)對電池等儲能裝置的充放電控制，以及對應智能電網節(jié)點的調節(jié)。雙向逆變器是電網或負載與儲能裝置之間的接口，能夠應用于不同場合。1、并網模式：跟隨電網或者其他電壓源（如柴油機），利用光伏的直流電對蓄電池充電，同時經過雙向逆變器之后供給負載或送入電網；2、離網模式：在沒有電網的情況下，利用光伏的直流電對蓄電池充電，同時經過雙向逆變器之后供給負載；3、混合模式：與其他電壓源（如柴油機）一起給電網或負載供電，也可以利用電網或者其他電壓源（如柴油機）反向對蓄電池組充電。?

目前我國光伏發(fā)電系統(tǒng)主要是直流系統(tǒng)，即將太陽電池發(fā)出的電能給蓄電池充電，而蓄電池直接給負載供電，如我國西北地區(qū)使用較多的太陽能戶用照明系統(tǒng)以及遠離電網的微波站供電系統(tǒng)均為直流系統(tǒng)。這種系統(tǒng)結構簡單，成本低廉，但是，由于負載直流電壓的不同（如12Ｖ、24Ｖ、48Ｖ等），很難實現(xiàn)系統(tǒng)的標準化和兼容性，特別是民用電力，由于大多為交流負載，以直流電力供電的光伏電源很難作為商品進入市場。?

實用新型內容

為了解決上述問題，本實用新型設計了一種雙向逆變器，最大限度地利用了太陽電池，提高了系統(tǒng)效率，能夠在較大的直流輸入電壓范圍內工作，且交流輸出電壓的穩(wěn)定，.在大容量的發(fā)電系統(tǒng)中能夠輸出失真度較小的正弦波，安全可靠。?

本實用新型的技術方案為：?

一種雙向逆變器，所述雙向逆變器設有微控制單元，所述的微控制單元通過MPPT控制器與DC/DC變換器控制相連，所述的微控制單元通過SPWM信號發(fā)生器與DC/AC變換器控制相連；

所述的DC/DC變換器與所述的DC/AC變換器相連；所述的DC/DC變換器與蓄電池相連；所述的DC/AC變換器與電網相連；

進一步地，所述的微控制單元為Atmega16單片機、dsPIC單片機或DSP微處理器，用于光伏陣列電壓電流檢測、并網電壓電流檢測、電網電壓同步檢測。

進一步地，所述的蓄電池為太陽能電池。?

進一步地，所述的DC/DC變換器，將蓄電池輸出的直流電變換為300-400V直流電，為Boost升壓斬波電路；所述的DC/DC變換器，將直流電逆變?yōu)?20V/50Hz的交流電，為單相全橋逆變電路；所述微控制單元，一方面控制DC/DC環(huán)節(jié)，實現(xiàn)電池最大功率點跟蹤，另一方面控制DC/AC環(huán)節(jié)，保證輸出的正弦電流與電網相電壓同頻同相。?

所述的Boost升壓斬波電路能夠在限定的范圍內調節(jié)蓄電池的輸出電壓，使其具有最大功率輸出。?

所述的SPWM能夠在逆變器輸出交流電能的一個周期內，將直流電能斬成幅值相等、寬度根據(jù)正弦規(guī)律變化的脈沖序列。?

所述的SPWM發(fā)生器通過HT1215單相穩(wěn)壓純正弦波逆變芯片發(fā)生PWM信號,驅動單相全橋導通。?

雙向逆變器可用于純交流母線型風光柴互補發(fā)電系統(tǒng)中蓄電池的充、放電控制，實現(xiàn)系統(tǒng)中能量的雙向流動。風光柴互補發(fā)電系統(tǒng)是依據(jù)太陽能和風能在空間與時間上的互補特性而建立起來的，該系統(tǒng)對于解決邊陲地區(qū)的能源供應問題提供了一個良好途徑。?

雙向逆變器不僅依據(jù)系統(tǒng)運行狀態(tài)對直流側電壓進行控制，還在能量流動的過程中使得功率因數(shù)接近1，并盡量減少電流中的諧波含量，使整個系統(tǒng)運行穩(wěn)定。?