一种太阳能光伏逆变器的制作方法

1.本发明涉及可再生能源技术领域，更具体的说是涉及一种太阳能光伏逆变器。


背景技术：

2.太阳能是地球上分布最为广泛的一种能源，实际上地球上所有的化石能源都可以看做是太阳能的一种存储形式。太阳能在地球上的分布极为广泛，且取之不尽，用之不竭。太阳能发电是根据某些半导体材料的光电效应将光能转换为电能的一种发电形式。太阳能光伏发电过程中不会产生任何的污染物和噪音，只要光照充足的地方，都可以用来进行发电。太阳能光伏发电不受地理条件的制约，这使得光伏发电可以广泛的用于偏远地区供电；也可以用于某些独立的用电设备的供电，如山区通信基站等。
3.在光伏发电逆变器上，虽然我国在光伏发电领域处于领先的地位，但是还有许多需要完善的地方。例如，如何提供一种无蓄电池型光伏逆变器是本领域技术人员亟需解决的问题。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明提供了一种太阳能光伏逆变器，为单相隔离无蓄电池型光伏逆变器，设计功率较小，在1000w左右，适合作为家庭白天补充电源使用，可以达到节能减排的目的。
5.为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
6.一种太阳能光伏逆变器，包括：前级dc/dc升压斩波电路、后级dc/ac电路和控制电路；
7.所述前级dc-dc升压斩波电路，用于将光伏电池输出的直流电进行升压并进行太阳能最大功率点的追踪，同时降低太阳能输出电压便于后级电路进行逆变；
8.所述后级dc-ac电路，用于将前级dc-dc升压斩波电路输出的直流电逆变为工频交流电；
9.所述控制单路用于控制所述前级dc/dc升压斩波电路和所述后级dc/ac电路。
10.优选的，所述前级dc-dc升压斩波电路包括boost升压斩波电路和igbt驱动电路，
11.所述boost升压斩波电路用于将光伏电池输出的直流电进行升压并进行太阳能最大功率点的追踪，同时降低太阳能输出电压便于后级电路进行逆变；
12.所述igbt驱动电路用于将控制电路输出的spwm信号进行放大，驱动所述boost升压斩波电路中igbt的通断。
13.优选的，所述后级dc-ac电路包括单相全桥逆变电路、igbt驱动电路和输出滤波电路，
14.所述单相全桥逆变电路用于将直流电逆变为工频交流电；
15.所述igbt驱动电路用于将控制电路输出的spwm信号进行放大，驱动所述单相全桥逆变电路中igbt的通断；
16.所述输出滤波电路用于对工频交流电进行滤波。
17.优选的，所述控制电路包括主控电路、直流侧电压电流检测电路、交流侧电流电压检测电路、电源电路和驱动电路，
18.所述直流侧电压电流检测电路用于检测光伏电池输出的电压电流，并发送至所述主控电路；
19.所述交流侧电流电压检测电路用于检测工频交流电，并发送至所述主控电路；
20.所述驱动电路用于输出的spwm信号；
21.所述主控电路实现对各电路的控制。
22.优选的，所述控制电路型号为tms320f28027。
23.经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种太阳能光伏逆变器，为单相隔离无蓄电池型光伏逆变器，可以有效的将太阳能发出的电能进行处理和利用。
附图说明
24.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
25.图1附图为本发明提供的一种太阳能光伏逆变器电路整体框图。
26.图2附图为本发明提供的boost升压斩波电路图。
27.图3附图为本发明提供的单相全桥逆变电路图。
28.图4附图为本发明提供的igbt驱动电路图。
29.图5附图为本发明提供的电源电路图。
具体实施方式
30.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
31.本发明实施例公开了一种太阳能光伏逆变器电路，如图1所示，包括：前级dc/dc升压斩波电路、后级dc/ac电路和控制电路；
32.前级dc-dc升压斩波电路，用于将光伏电池输出的直流电进行升压并进行太阳能最大功率点的追踪，同时降低太阳能输出电压便于后级电路进行逆变；
33.后级dc-ac电路，用于将前级dc-dc升压斩波电路输出的直流电逆变为工频交流电；
34.控制单路用于控制前级dc/dc升压斩波电路、后级dc/ac电路。
35.在本实施例中，前级dc-dc升压斩波电路包括boost升压斩波电路和igbt驱动电路，
36.boost升压斩波电路用于将光伏电池输出的直流电进行升压并进行太阳能最大功
率点的追踪，同时降低太阳能输出电压便于后级电路进行逆变；boost升压斩波电路的具体电路图如图2所示；
37.igbt驱动电路用于将控制电路输出的spwm信号进行放大，驱动boost升压斩波电路中igbt的通断。
38.在本实施例中，后级dc-ac电路包括单相全桥逆变电路、igbt驱动电路和输出滤波电路，
39.单相全桥逆变电路用于将直流电逆变为工频交流电；单相全桥逆变电路的具体电路图如图3所示；
40.igbt驱动电路用于将控制电路输出的spwm信号进行放大，驱动单相全桥逆变电路中igbt的通断；
41.输出滤波电路用于对工频交流电进行滤波。
42.在本实施例中，dsp产生的spwm信号只有3v作用，不足以驱动igbt的通断，前级dc/dc升压斩波电路、后级dc/ac电路均设计有igbt驱动电路，具体电路如图4所示，本发明采用hcpl-0601双路高速光电耦合器，用作脉冲信号的隔离。hcpl-0601是一款光耦合门电路芯片，组合了磷砷化镓发光二极管和集成高增益光探测器hcpl-0601的内部屏蔽可保证vcm＝1000v条件下，其共模顺便抗干扰度达到1500v/μs。这种独特的设计提供了最大限度的的ac和dc电路隔离，同时实现了ttl兼容。hcpl-0601光耦的操作参数保证温度范围为-40℃～+85℃，这些参数保证了系统的无扰运行。dsp输出的两路spwm信号控制hcpl-0601输出高电平为+15v，低电平为-10v的控制信号，来控制igbt的导通与关断。
43.在本实施例中，前级dc/dc升压斩波电路、后级dc/ac电路中的igbt驱动电路需要的电源电压等级为15v，所以需要设计15v电源电路。具体电路图如图5所示，该电路所采用的的电压调节芯片为lms34927mr，输入电压等级为10v～90v，输出电压大小由r73和r74来调节；芯片由光伏直接供电，稳压二极管限制出入电压为20v。
44.在本实施例中，控制电路包括主控电路、直流侧电压电流检测电路、交流侧电流电压检测电路、电源电路和驱动电路，主控电路为tms320f28027，主要根据dsp来进行。主程序一般是程序的最外层，也是程序运行最先执行的。dsp控制的主程序包括函数设置初始化、定时器初始化、内存的分配以及各模块的初始化等。主程序执行过程中需要经常中断来处理不同模块发出的中断信号，所以主程序在设计时应为响应中断提供足够的时间裕量。设置主程序入口，主程序首先初始化dsp系统函数sysctrlini()，包括初始化内部epwm模块、a/d转换模块、pei控制寄存器。内外设初始化后，需要进行变量的设置，为变量开辟存储空间，这些变量的主要作用为记录a/d模块输出的一系列数字信号和epwm模块参数；变量初始化后，驱动hcpl-0601上电，hcpl-0601光电耦合器的额定输入直流电压为+15v。循环语句的作用为在每个采样周期内判断输出电压信号与给定量是否相等。若采样值等于给定值，则维持epwm输出波形的占空比d保持不变；若采样值与给定值不相等，根据采样值和给定值之间的电压差来计算出输出控制信号的占空比。dsp计数器采取加减计数的方式，循环体每执行两次，计数器值恢复初始值。
45.本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说
明即可。
46.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。