[發明專利]一種基于FPGA的太陽能并網逆變器

在審

• 申請號: 201710881351.1
• 申請日: 2017-09-26
• 公開（公告）號: CN109560569A
• 公開（公告）日: 2019-04-02
• 發明（設計）人: 劉建平
• 申請（專利權）人: 江蘇天源太陽能發電有限公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02M7/48;H02H7/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種基于FPGA的太陽能并網逆變器，包括FPGA、相位跟蹤模塊、輸入欠壓輸出過流保護模塊、三角波、電壓電流控制環、SPWM產生模塊、全橋逆變、PWM、AD轉換控制、AD轉換芯片和DC?DC，所述FPGA安裝在數據采集芯片上；所述AD轉換芯片對市電處理后傳輸給相位跟蹤模塊；所述AD轉換芯片對濾波電感電流處理后傳輸給電壓電流控制環；所述AD轉換芯片將逆變輸出電壓處理后傳輸給相位跟蹤模塊；所述AD轉換芯片將DC?DC輸出電壓處理后傳輸給PWM，然后輸出DC?DC；所述相位跟蹤模塊將信息處理后傳輸給電壓電流控制環；所述電壓電流控制環將信息反饋給SPWM產生模塊；所述SPWM產生模塊產生三角波以及實現全橋逆變。該發明的有益效果是轉化效果好和設備保護性能高。

技術領域

本發明屬于太陽能并網逆變器技術領域，具體涉及一種基于FPGA的太陽能并網逆變器。

背景技術

要實現把太陽能電池上的低直流電能能夠并網供電，就需要一種逆變裝置，這種逆變裝置要求能夠把低的直流電變換成與電網電壓幅度、頻率、相位均相同的正弦交流電，才能保證可靠的并網供電。而實現逆變的主要部分就是逆變控制器。

目前的太陽能并網逆變器的轉化效果差和對設備的危害大。

因此，設計一種基于FPGA的太陽能并網逆變器顯得非常必要。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于FPGA的太陽能并網逆變器，以解決上述背景技術中提出目前的太陽能并網逆變器的轉化效果差和對設備的危害大的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種基于FPGA的太陽能并網逆變器，包括FPGA、相位跟蹤模塊、輸入欠壓輸出過流保護模塊、三角波、電壓電流控制環、SPWM產生模塊、全橋逆變、PWM、AD轉換控制、AD轉換芯片和DC-DC，所述FPGA安裝在數據采集芯片上；所述AD轉換芯片對市電處理后傳輸給相位跟蹤模塊；所述AD轉換芯片對濾波電感電流處理后傳輸給電壓電流控制環；所述AD轉換芯片將逆變輸出電壓處理后傳輸給相位跟蹤模塊；所述AD轉換芯片將DC-DC輸出電壓處理后傳輸給PWM，然后輸出DC-DC；所述相位跟蹤模塊將信息處理后傳輸給電壓電流控制環；所述電壓電流控制環將信息反饋給SPWM產生模塊；所述SPWM產生模塊產生三角波以及實現全橋逆變。

進一步，所述AD轉換芯片與輸入欠壓輸出過流保護模塊電性連接，并對光伏電池輸出電壓進行過電壓保護。

進一步，所述輸入欠壓輸出過流保護模塊對PWM的電流與電壓進行保護。

進一步，所述輸入欠壓輸出過流保護模塊與相位跟蹤模塊以及SPWM產生模塊電性連接，實現欠壓過流保護。

進一步，所述輸入欠壓輸出過流保護模塊內包括欠壓保護電路和過流保護電路。

本發明的技術效果和優點：該基于FPGA的太陽能并網逆變器，首先數據采集芯片在FPGA的控制下采集的市電電壓與逆變器輸出電壓進行鎖相，保證了逆變器輸出電壓與市電電壓保持相位一致，用鎖相環輸出的正弦信號作為電壓電流控制環的基準信號。電壓電流控制環在基準信號、濾波電感電流、逆變輸出電壓的反饋信號的控制下通過PI調節控制策略產生用于SPWM產生模塊的調制三角波，三角波通過SPWM產生模塊產生后，三角波作為全橋逆變開關管的開關控制信號；芯片中還有用于DC-DC的PWM控制信號，通過采集DC-DC輸出電壓值來實時調節PWM脈沖寬度，保證DC-DC輸出的高直流電壓的穩定，提高轉化效果；輸入欠壓輸出過流保護模塊保證在光伏電池輸出電壓過低時、輸出過流時及時關斷SPWM和PWM信號，保證設備的安全，使得安全防護性能好。

附圖說明

圖1為本發明的結構示意圖。

圖中：FPGA；相位跟蹤模塊；輸入欠壓輸出過流保護模塊；三角波；電壓電流控制環；SPWM產生模塊；全橋逆變；PWM；AD轉換控制；AD轉換芯片；DC-DC。