[發明專利]一種自適應切換繞組的寬輸入輔助電源

有效

• 申請號: 201810979252.1
• 申請日: 2018-08-27
• 公開（公告）號: CN109004675B
• 公開（公告）日: 2021-12-03
• 發明（設計）人: 潘健;李坤;馮雨絲;熊亦舟;黎家成;馬浩;梁佳成;張慧;尤潤川;許章茁;成玉爽
• 申請（專利權）人: 湖北工業大學
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02M3/44
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 嚴彥

本發明提供一種自適應切換繞組的寬輸入輔助電源，設置高頻變壓器、開關控制電路、輸入端繞組選擇電路、電壓檢測電路和滯環比較電路，所述高頻變壓器的輸入端為雙繞組，輸出端為單繞組，輸入端繞組同名端分別接到光伏陣列輸出端正極和直流母線側正極；所述開關控制電路包括繞組相應的開關管、脈沖調制器及驅動電路；所述輸入端繞組選擇電路包括繼電器、誤差放大器，繞組切換信號輸入繼電器的控制端，實現切換選擇繞組，所述電壓檢測電路采用電阻分壓的方式獲取直流母線電壓，經光電耦合器輸入到滯環比較電路；所述滯環比較電路，通過比較所述電壓檢測電路的輸出信號和滯環參考信號的大小產生對輸入端繞組的繞組切換信號。

技術領域

本發明屬于光伏逆變器輔助電源技術領域，尤其涉及一種自適應切換繞組的寬輸入輔助電源。

背景技術

在兩級式光伏并網逆變器中，由于需要考慮孤島效應，所以輔助電源必須脫離電網，因此其能量必須直接或間接地來源于光伏陣列，然而光伏陣列的輸出電壓范圍較寬，并且不穩定，因此輔助電源的設計較為困難。若直接從光伏陣列取電，由于光伏陣列輸出電壓的變化范圍很寬，很難滿足一般電源的要求；若直接從直流母線側取電，在上電初期，母線電壓還未建立時，電壓偏低，輔助電源不能正常工作或輔助電源輸出電壓不穩定，影響系統的安全，并且從母線側取電需要輔助電源有較高的啟動電壓，這就使得，當光伏陣列的輸出電壓較低時，系統不工作，浪費了光伏陣列在低功率下所產生的電量。當系統即將停機時，整個系統同時斷電，不能保證系統安全、可靠地退出工作。

發明內容

本發明是為了避免上述現有技術所存在的不足，提供一種自適應切換繞組的寬輸入輔助電源，增加了系統啟動和停機時的穩定性與可靠性，增加了對光伏陣列的利用時間，達到提升兩級式光伏并網逆變器整體效率的目的。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種自適應切換繞組的寬輸入輔助電源，用于為兩級式光伏并網逆變器提供輔助電源，兩級式光伏并網逆變器包括光伏陣列，設置高頻變壓器、開關控制電路、輸入端繞組選擇電路、電壓檢測電路和滯環比較電路，

所述高頻變壓器的輸入端為雙繞組，分別記為繞組N_a和繞組N_b，輸出端為單繞組，記為繞組N_c，且N_a:N_c＞N_b:N_c，輸入端繞組同名端分別接到光伏陣列輸出端正極和所述兩級式光伏并網逆變器的直流母線側正極；

所述開關控制電路包括開關管s_a和s_b、脈沖調制器及驅動電路，開關管s_a和s_b的漏極分別和高頻變壓器的繞組N_a、繞組N_b相連，源極和光伏陣列負極相連，柵極分別和相應的脈沖調制器及驅動電路相連；

所述輸入端繞組選擇電路包括繼電器、誤差放大器，繞組切換信號K輸入繼電器的控制端，實現切換選擇N_a繞組或N_b繞組，繼電器輸出通道分別和開關管s_a和s_b相應的脈沖調制器及驅動電路相連，繼電器的輸入端為誤差放大器的輸出，誤差放大器的反向輸入端為輔助電源的輸出信號，所述誤差放大器的同相輸入端為誤差參考信號V_ref-out；

所述電壓檢測電路采用電阻分壓的方式獲取兩級式光伏并網逆變器直流母線電壓，經光電耦合器輸入到滯環比較電路；

所述滯環比較電路，通過比較所述電壓檢測電路的輸出信號和滯環參考信號U_ref的大小產生對輸入端繞組的繞組切換信號K。

而且，當K＝1時，選擇繞組N_a繞組，當K＝0時，選擇繞組N_b。