信号隔离电路和逆变器控制系统的制作方法

本技术涉及光储系统，特别是涉及一种信号隔离电路和逆变器控制系统。

背景技术：

1、随着光储系统的快速发展，部分客户对光储系统的容量有了更大的需求。为满足此类需求很多厂家推出将现在的光储系统进行输出侧包括并网和离网并联的方案。然而，在光储并联系统中，每台逆变器之间存在开关频率的环流，影响输出口电流质量，特别是离网并联时，即使在空载状态下也会有较大的损耗。

2、如图1所示，该全桥逆变电路中包括多个开关管(如q1与q5，q2与q6，q3与q7，q4与q8)和多个电感(如l1与l2)；其中，q4、q8的状态均为常开(on)，q3、q7的状态均为常关(off)，q1与q2、q5与q6高频互补。针对全桥逆变电路，采用单极性调制，选取离网输出正半周分析。由于没有驱动载波同步，故主从机对应的开关管不能保证在同一时刻动作。如图2所示，在t0、t1、t2、t3和t4时刻，q1与q2、q5与q6对应的状态以及环流电流变化。进一步地，如图3所示，t0-t1时刻，q1的状态为on、q2的状态为off、q5的状态为on、q6的状态为off，此时vpq＝0，环流不变；如图4所示，t1-t2时刻，q1的状态为on、q2的状态为off、q5的状态为off、q6的状态为on，此时vpq＝vbus，环流线性增加(假设l1、l2平分电压，便于分析，实际分压与当时的市电角度相关)；如图5所示，t2-t3时刻，q1的状态为off、q2的状态为on、q5的状态为off、q6的状态为on，此时vpq＝0，环流不变；如图6所示，t3-t4时刻，q1的状态为off、q2的状态为on、q5的状态为on、q6的状态为off，此时vpq＝-vbus，环流线性减小。

3、针对上述相关技术中由于没有驱动级别的载波同步，无法保证不同逆变器之间的开关级别的高频同步，导致并联逆变器之间存在开关频率环流的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现思路

1、本实用新型实施例提供了一种信号隔离电路和逆变器控制系统，以至少解决相关技术中由于没有驱动级别的载波同步，无法保证不同逆变器之间的开关级别的高频同步，导致并联逆变器之间存在开关频率环流的技术问题。

2、根据本实用新型实施例的一个方面，提供了一种信号隔离电路，包括：第一二极管、第二二极管和容耦隔离单元，其中，所述容耦隔离单元设置在逆变器控制板的高压控制侧与低压通信侧之间，所述容耦隔离单元用于与高压控制侧的数字信号处理器连接，以接收数字信号处理器输出的方波信号；所述第一二极管的阳极与低压通信侧的电源连接，所述第一二极管的阴极与所述容耦隔离单元在低压通信侧的电源端口连接；所述第二二极管的阳极与所述容耦隔离单元在低压通信侧的输出端口连接，所述第二二极管的阴极与所述容耦隔离单元在低压通信侧的输入端口连接，且所述第二二极管的阴极与所述容耦隔离单元在低压通信侧的输入端口之间设置有通信接口，所述通信接口用于通过通信总线与其他逆变器控制板进行通信。

3、可选地，所述容耦隔离单元在低压通信侧的输出端口默认输出为低电平。

4、可选地，所述信号隔离电路还包括：第一电阻器，其中，所述第一电阻器串联于所述通信接口与所述容耦隔离单元在低压通信侧的输入端口之间。

5、可选地，所述信号隔离电路还包括：第二电阻器，其中，所述第二电阻器串联于所述第二二极管的阳极与所述容耦隔离单元在低压通信侧的输出端口之间。

6、可选地，所述信号隔离电路还包括：第三电阻器，其中，所述第三电阻器串联于所述容耦隔离单元在高压控制侧的输出端口与高压控制侧的数字信号处理器对应的捕获端口之间。

7、可选地，所述信号隔离电路还包括：第四电阻器，其中，所述第四电阻器串联于所述容耦隔离单元在高压控制侧的输入端口与高压控制侧的数字信号处理器对应的通用输入输出端口之间。

8、可选地，所述通信总线包括第一通信线，所述第一通信线的第一端与所述通信接口连接，所述第一通信线的第二端用于与所述其他逆变器控制板的通信接口连接。

9、可选地，所述通信总线还包括第二通信线，所述信号隔离电路还包括：第五电阻器，其中，所述第五电阻器的第一端连接到所述第一通信线上，所述第五电阻器的第二端与所述第二通信线的第一端连接，所述第二通信线的第二端用于与所述其他逆变器控制板连接；其中，所述第五电阻器的第二端还用于接地。

10、可选地，所述容耦隔离单元在高压控制侧的输入端口与所述数字信号处理器对应的通用输入输出端口连接；所述容耦隔离单元在高压控制侧的输出端口与所述数字信号处理器对应的捕获端口连接。

11、可选地，所述容耦隔离单元为包含多通道的增强型数字隔离芯片。

12、根据本实用新型实施例的另一个方面，还提供了一种逆变器控制系统，所述逆变器控制系统包括至少两个相互通信的逆变器控制板，其中，所述逆变器控制板采用上述中的信号隔离电路。

13、在本实用新型实施例中，在逆变器控制板的高压控制侧与低压通信侧之间，设置由容耦隔离单元和两颗二极管形成的信号隔离电路，能够在多台逆变器并联时，实现多台逆变器之间的载波同步，进而解决了相关技术中由于没有驱动级别的载波同步，无法保证不同逆变器之间的开关级别的高频同步，导致并联逆变器之间存在开关频率环流的技术问题，达到了实现不同逆变器之间的开关级别的高频同步，减少并联逆变器之间的开关频率环流的技术效果。

技术特征：

1.一种信号隔离电路，其特征在于，包括：第一二极管、第二二极管和容耦隔离单元，其中，

2.根据权利要求1所述的信号隔离电路，其特征在于，所述容耦隔离单元在低压通信侧的输出端口默认输出为低电平。

3.根据权利要求1所述的信号隔离电路，其特征在于，所述信号隔离电路还包括：第一电阻器，其中，所述第一电阻器串联于所述通信接口与所述容耦隔离单元在低压通信侧的输入端口之间。

4.根据权利要求1所述的信号隔离电路，其特征在于，所述信号隔离电路还包括：第二电阻器，其中，所述第二电阻器串联于所述第二二极管的阳极与所述容耦隔离单元在低压通信侧的输出端口之间。

5.根据权利要求1所述的信号隔离电路，其特征在于，所述信号隔离电路还包括：第三电阻器，其中，所述第三电阻器串联于所述容耦隔离单元在高压控制侧的输出端口与高压控制侧的数字信号处理器对应的捕获端口之间。

6.根据权利要求1所述的信号隔离电路，其特征在于，所述信号隔离电路还包括：第四电阻器，其中，所述第四电阻器串联于所述容耦隔离单元在高压控制侧的输入端口与高压控制侧的数字信号处理器对应的通用输入输出端口之间。

7.根据权利要求1所述的信号隔离电路，其特征在于，所述通信总线包括第一通信线，所述第一通信线的第一端与所述通信接口连接，所述第一通信线的第二端用于与其他逆变器控制板的通信接口连接。

8.根据权利要求7所述的信号隔离电路，其特征在于，所述通信总线还包括第二通信线，所述信号隔离电路还包括：第五电阻器，其中，所述第五电阻器的第一端连接到所述第一通信线上，所述第五电阻器的第二端与所述第二通信线的第一端连接，所述第二通信线的第二端用于与其他逆变器控制板连接；其中，所述第五电阻器的第二端还用于接地。

9.根据权利要求1所述的信号隔离电路，其特征在于，所述容耦隔离单元在高压控制侧的输入端口与数字信号处理器对应的通用输入输出端口连接；所述容耦隔离单元在高压控制侧的输出端口与数字信号处理器对应的捕获端口连接。

10.根据权利要求1至9任一项所述的信号隔离电路，其特征在于，所述容耦隔离单元为包含多通道的增强型数字隔离芯片。

11.一种逆变器控制系统，其特征在于，所述逆变器控制系统包括至少两个相互通信的逆变器控制板，其中，所述逆变器控制板采用权利要求1至10中任一项所述的信号隔离电路。

技术总结
本技术涉及一种信号隔离电路和逆变器控制系统。该信号隔离电路包括容耦隔离单元和两颗二极管，且其设置在逆变器控制板的高压控制侧与低压通信侧之间，能够在多台逆变器并联时，实现多台逆变器之间的载波同步。通过本技术，解决了相关技术中由于没有驱动级别的载波同步，无法保证不同逆变器之间的开关级别的高频同步，导致并联逆变器之间存在开关频率环流的技术问题，达到了实现不同逆变器之间的开关级别的高频同步，减少并联逆变器之间的开关频率环流的技术效果。

技术研发人员：吴忠强,王克柔
受保护的技术使用者：浙江艾罗网络能源技术股份有限公司
技术研发日：20230825
技术公布日：2024/5/8