[發明專利]一種高轉換效率的光伏離網逆變器及其控制方法

在審

• 申請號: 202110023790.5
• 申請日: 2021-01-08
• 公開（公告）號: CN112653351A
• 公開（公告）日: 2021-04-13
• 發明（設計）人: 黃明華;熊蕓;周楊
• 申請（專利權）人: 深圳市金三科電子有限公司
• 主分類號: H02M7/5387
• 分類號: H02M7/5387;H02J3/38
• 代理公司: 東莞卓為知識產權代理事務所(普通合伙) 44429
• 代理人: 齊海迪

1.一種高轉換效率的光伏離網逆變器，其特征在于：所述高轉換效率的光伏離網逆變器包括鋰電池組、直流輸入防反接電路、直流輸入電壓采樣電路、直流母線開關電流波形校正電路、控制單元、全橋架構MOS管電路、高頻矩形脈沖波產生電路、輸出電壓及頻率檢測電路、交流輸出濾波電路及輸出電流檢測電路，所述直流輸入防反接電路、直流輸入電壓采樣電路、直流母線開關電流波形校正電路、全橋架構MOS管電路、高頻矩形脈沖波產生電路、輸出電壓及頻率檢測電路、交流輸出濾波電路及輸出電流檢測電路均與所述控制單元連接，所述鋰電池組的負極與所述直流輸入防反接電路連接，所述鋰電池組的正極與所述直流輸入電壓采樣電路連接,所述直流母線開關電流波形校正電路與所述直流輸入電壓采樣電路連接，所述全橋架構MOS管電路與所述直流母線開關電流波形校正電路連接，所述高頻矩形脈沖波產生電路設置在所述控制單元與全橋架構MOS管電路之間，所述交流輸出濾波電路與所述全橋架構MOS管電路連接。

2.根據權利要求1所述的高轉換效率的光伏離網逆變器，其特征在于：所述直流輸入電壓采樣電路包括電阻R12及電阻R13，所述電阻R12及電阻R13串聯構成分壓電阻組，所述控制單元設有多個A/D采樣口，所述電阻R13連接其中一個的A/D采樣口，所述直流輸入電壓采樣電路采樣后經電阻R12及電阻R13鉗位，送到控制單元的A/D采樣口，經對采樣電壓分析后判定輸入電壓是否在額定范圍內。

3.根據權利要求2所述的高轉換效率的光伏離網逆變器，其特征在于：所述全橋架構MOS管電路包括工頻變壓器、四個橋臂及兩組開關管組，所述工頻電壓器包括原邊側及副邊側，所述原邊側及副邊側均設有兩根接頭，四個所述橋臂包括橋臂一、橋臂二、橋臂三及橋臂四，所述橋臂一與橋臂二構成橋臂組一，所述橋臂三與橋臂二對角設置構成橋臂組二，兩組所述開關管組分別連接在的橋臂一與橋臂之間、橋臂三與橋臂四之間，兩組所述開關管組均由兩開關管構成，所述橋臂組一與橋臂組二交替導通時，所述同一橋臂組上的兩個開關管互補導通，開關管由驅動脈沖控制，通過高頻矩形脈沖波產生電路的脈寬調制對輸出電壓和電流進行控制，以達到調節功率輸出的目的。

4.根據權利要求3所述的高轉換效率的光伏離網逆變器，其特征在于：所述控制單元為單片機控制單元，所述單片機控制單元我設有外圍連接電路，所述單片機控制單元采用MC9S08PA32單片機，所述控制單元還設有MCU起振后信號輸出端，所述高頻矩形脈沖波產生電路由MCU起振后信號輸出端與所述連接驅動波形變換電路構成，所述波形變換電路是具有四組獨立波形的電路結構。

5.根據權利要求4所述的高轉換效率的光伏離網逆變器及其控制方法，其特征在于：所述直流母線開關電流波形校正電路包括電感器L1，所述電感器L1串聯在所述是在工頻變壓器的原邊側與上半橋的兩個橋臂的中點處，所述電感器L1為非晶磁芯材料電感器。

6.根據權利要求5所述的高轉換效率的光伏離網逆變器，其特征在于：所述輸出電壓及頻率檢測電路由輸出電壓采樣電路、頻率采樣電路及運算放大器構成，所述運算放大器與所述控制單元連接，所述輸出電壓采樣電路設有電壓檢測單元及高阻值電阻一，所述頻率采樣電路設有頻率檢測單元及高阻值電阻二，所述高阻值電阻一由電阻R14及電阻R15串聯構成，所述高阻值電阻二由電阻R16及電阻R17串聯構成，通過高阻值電阻一及高阻值電阻二分壓后經運算放大器進行等比例放大，單片機主控單元的A/D采樣口根據待檢正弦波信號進行測量。

7.根據權利要求3所述的高轉換效率的光伏離網逆變器，其特征在于：所述工頻變壓器的原邊側與副邊側之間的匝比為16V:230V，所述工頻變壓器內設有磁芯，所述磁芯的功率為3000W，所述橋臂二與橋臂三之間串聯有電阻R18，所述橋臂一包括MOS管Q4、電阻R4及電阻R5，所述橋臂二包括MOS管Q7、電阻R10及電阻11，所述橋臂三包括MOS管Q5、電阻R6及電阻R7，所述橋臂一包括MOS管Q6、電阻R8及電阻R9。