一种屋面光伏并网dc-ac装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种屋面光伏并网DC?AC装置，包括依次连接的太阳能板(1)、防反二极管(2)、功率电子元件(4)和蓄电池(3)，功率电子元件(4)与驱动电路(5)连接，驱动电路(5)与控制器(6)连接，控制器(6)上设有脉冲宽度调制器和四路正弦脉冲宽度调制器，脉冲宽度调制器控制功率电子元件(4)，实现脉冲宽度调制高频脉冲充电，控制器(6)还与信号采集电路(11)连接，四路正弦脉冲宽度调制器与信号采集电路(11)连接，控制器(6)与信号采集电路(11)之间设有全桥逆变器(7)和升压滤波器(8)。本实用新型提供廉价DC?AC控制装置，大大减低了光伏并网DC?AC控制装置的成本，为家用光伏并网系统普及提供了更好的选择。
【专利说明】
_种屋面光伏并网DG-AG装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及光伏发电领域，更具体地说，涉及一种屋面光伏并网DC-AC装置。
【背景技术】
[0002]日益恶化的生态环境、能源短缺使人们认识到，人类必须走可持续发展的道路，大力开发和利用可再生能源是必经之路，开发绿色的、可持续发展的新型能源已成为近年来的研究焦点。大规模的光伏并网电站已经开始建设运营，由于太阳能能量密度低，覆盖面积大，占用大量农田耕地，发电效率低，在国家倡导节能减排，绿色环保，减少占用耕地面积的大环境下，屋面简易光伏发电并网系统应运而生，屋面太阳能光伏利用技术也在这种形势下进入了快速发展的阶段，设计一款经济实用的屋面光伏发电并网系统将有助于推动整个光伏行业的发展。
[0003]光伏并网DC-AC控制装置是应用功率半导体器件，将光伏发电获得的直流电能转换成恒压恒频交流电能的一种静止变流装置，供交流负载或者交流电网并网发电，是太阳能利用的关键技术。因此，光伏逆变技术在新能源的开发和利用领域有着至关重要的作用。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型要解决的技术问题在，提供一种屋面光伏并网DC-AC装置。
[0005]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:构造一种屋面光伏并网DC-AC装置，包括依次连接的太阳能板、防反二极管、功率电子元件和蓄电池，功率电子元件与驱动电路连接，所述驱动电路与控制器连接，所述控制器上设有脉冲宽度调制器和四路正弦脉冲宽度调制器，所述脉冲宽度调制器控制所述功率电子元件，实现脉冲宽度调制高频脉冲充电，所述控制器还与信号采集电路连接，所述信号采集电路采集电池电压、太阳能充电电流和蓄电池放电电流，四路正弦脉冲宽度调制器与所述信号采集电路连接，所述控制器与信号采集电路之间设有全桥逆变器和升压滤波器，所述信号采集电路与控制器之间设有A/D前向处理器。
[0006]上述方案中，所述功率电子元件为绝缘栅双极型晶体管。
[0007]上述方案中，所述驱动电路和功率电子元件集成在智能功率模块电路上，所述智能功率模块电路上还设置有过电流和过热故障检测电路。
[0008]上述方案中，所述控制器上设有人机对话接口，所述人机对话接口与人机界面连接，所述人机界面包括时钟、数码管、LED指示灯连接。
[0009]上述方案中，所述控制器与上位机(13)连接。
[0010]上述方案中，所述控制器还与硬件保护电路连接，所述硬件保护电路包括过流保护电路、过热保护电路、缺相保护电路、短路保护电路和过载保护电路。
[0011]上述方案中，所述处理器为DSPIC30F2023芯片。
[0012]实施本实用新型的屋面光伏并网DC-AC装置，具有以下有益效果:
[0013]1、控制器实时计算正弦脉冲宽度调制器波形数据，并由它产生两相四路正弦脉冲宽度调制信号，然后通过驱动电路去驱动功率电子元件，完成单相正弦脉冲宽度调制逆变。逆变过程中，由脉冲宽度调制波中断，脉冲宽度调制触发模数转换，实现比例积分控制。
[0014]2、本实用新型提供廉价DC-AC控制装置外围电路简单，大大减低了光伏并网DC-AC控制装置的成本，为家用光伏并网系统普及提供了更好的选择。
【附图说明】
[0015]下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中:
[0016]图1是本实用新型屋面光伏并网DC-AC装置的系统框图；
[0017]图2是处理器的芯片引脚分配示意图。
【具体实施方式】
[0018]为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本实用新型的【具体实施方式】。
[0019]如图1、图2所示，本实用新型屋面光伏并网DC-AC装置包括依次连接的太阳能板1、防反二极管2、功率电子元件4和蓄电池3。
[0020]功率电子元件4为绝缘栅双极型晶体管(IGBT)。处理器为DSPIC30F2023芯片。功率电子元件4与驱动电路5连接，驱动电路5与控制器6连接。控制器6上设有脉冲宽度调制器和四路正弦脉冲宽度调制器，脉冲宽度调制器控制功率电子元件4，实现脉冲宽度调制高频脉冲充电。控制器6还与信号采集电路11连接，信号采集电路11采集电池电压、太阳能充电电流和蓄电池3放电电流、交流电流、交流电压和频率。四路正弦脉冲宽度调制器与信号采集电路11连接，控制器6与信号采集电路11之间设有全桥逆变器7和升压滤波器8，信号采集电路11与控制器6之间设有A/D前向处理器10。
[0021]控制器6实时计算正弦脉冲宽度调制器波形数据，并由它产生两相四路正弦脉冲宽度调制信号，然后通过驱动电路5去驱动功率电子元件4，完成单相正弦脉冲宽度调制逆变。在全桥逆变器7的逆变过程中，由脉冲宽度调制波中断，脉冲宽度调制触发模数转换，实现比例积分控制。
[0022]驱动电路5和功率电子元件4集成在智能功率模块电路上，智能功率模块电路上还设置有过电流和过热故障检测电路，将检测信号送至控制器6，避免智能功率模块电路发生损坏。
[0023]控制器6上设有人机对话接口，人机对话接口与人机界面12连接，人机界面12包括时钟、数码管、LED指示灯。控制器6与上位机13连接，方便操作控制。
[0024]控制器6还与硬件保护电路9连接，硬件保护电路9包括过流保护电路、过热保护电路、缺相保护电路、短路保护电路和过载保护电路。只要任何一路保护起作用，都将关闭信号输出，结束脉冲宽度调制波的产生。
[0025]上面结合附图对本实用新型的实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的【具体实施方式】，上述的【具体实施方式】仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本实用新型的保护之内。
【主权项】
1.一种屋面光伏并网DC-AC装置，其特征在于，包括依次连接的太阳能板(I)、防反二极管(2)、功率电子元件(4)和蓄电池(3)，功率电子元件(4)与驱动电路(5)连接，所述驱动电路(5)与控制器(6)连接，所述控制器(6)上设有脉冲宽度调制器和四路正弦脉冲宽度调制器，所述脉冲宽度调制器控制所述功率电子元件(4)，实现脉冲宽度调制高频脉冲充电，所述控制器(6)还与信号采集电路(11)连接，所述信号采集电路(11)采集电池电压、太阳能充电电流和蓄电池(3)放电电流，四路正弦脉冲宽度调制器与所述信号采集电路(11)连接，所述控制器(6)与信号采集电路(11)之间设有全桥逆变器(7)和升压滤波器(8)，所述信号采集电路(11)与控制器(6)之间设有A/D前向处理器(10)。2.根据权利要求1所述的屋面光伏并网DC-AC装置，其特征在于，所述功率电子元件(4)为绝缘栅双极型晶体管。3.根据权利要求1所述的屋面光伏并网DC-AC装置，其特征在于，所述驱动电路(5)和功率电子元件(4)集成在智能功率模块电路上，所述智能功率模块电路上还设置有过电流和过热故障检测电路。4.根据权利要求1所述的屋面光伏并网DC-AC装置，其特征在于，所述控制器(6)上设有人机对话接口，所述人机对话接口与人机界面(12)连接，所述人机界面(12)包括时钟、数码管、LED指示灯。5.根据权利要求1所述的屋面光伏并网DC-AC装置，其特征在于，所述控制器(6)与上位机(13)连接。6.根据权利要求1所述的屋面光伏并网DC-AC装置，其特征在于，所述控制器(6)还与硬件保护电路(9)连接，所述硬件保护电路(9)包括过流保护电路、过热保护电路、缺相保护电路、短路保护电路和过载保护电路。7.根据权利要求1所述的屋面光伏并网DC-AC装置，其特征在于，所述处理器为DSPIC30F2023芯片。
【文档编号】H02M7/537GK205647285SQ201620357751
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年4月26日
【发明人】敬照亮
【申请人】中交第二航务工程勘察设计院有限公司