专利名称：夜间关机式交流电网取电光伏逆变器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及光伏发电领域，尤其是夜间关机式交流电网取电光伏逆变器。
背景技术：
在光伏发电系统的光伏逆变器中，逆变辅助电路由辅助电源供电，辅助电源可以从交流电网取电或从直流母线取电，或从交流电网和直流母线互补取电。现有的辅助电源一般从直流母线取电，其优点是夜间太阳能电池不发电时辅助电源无待机功耗，其缺点是直流母线电压较高，辅助电源内部的功率开关管需承受的电压就高，由此导致元件成本的提高和电路复杂程度的增加。从交流电网取电电压较低，辅助电源制造成本就低，但夜间太阳能电池不发电时辅助电源会有较大的待机功耗。为了解决从交流电网取电的辅助电源夜间待机功耗大的问题，可以设置辅助控制开关，从太阳能电池输入端输入发电电压则辅助控制开关开通辅助电源，这样可以避免辅助电源夜间待机造成的大量功耗。专利文献CN102315764A给出了一种辅助电源的控制装置，其中带有上面所说的辅助控制开关的功 能，其解决了辅助电源的待机功耗问题，但该控制装置需从交流电网取电，这样一来辅助电源的待机功耗问题解决了，带有辅助控制开关功能的控制装置在夜间又消耗了电能，夜间功耗的问题其实并未真正解决。
发明内容本实用新型旨在解决辅助控制开关的夜间待机功耗问题。本实用新型给出夜间关机式交流电网取电光伏逆变器，包括太阳能电池输入端、光伏逆变电路、逆变辅助电路、辅助电源和辅助控制开关，电能从太阳能电池输入端输入后通过光伏逆变电路向交流电网输送，逆变辅助电路由辅助电源供电，辅助电源从交流电网取电并由辅助控制开关开通，从太阳能电池输入端输入发电电压则辅助控制开关开通辅助电源，其特征是，辅助控制开关从太阳能电池输入端取电。因为辅助控制开关从太阳能电池输入端取电，无需另行从交流电网取电，所以夜间太阳能电池不输入发电电压时，辅助控制开关不会消耗电能，仅辅助电源自身的启动电路有微量功耗。本实用新型解决了辅助控制开关的夜间待机功耗问题，使从交流电网取电的辅助电源兼具了制造成本低和夜间功耗低的优势。本实用新型优选地，在太阳能电池输入端与辅助控制开关之间设有串联电阻分压电路将从太阳能电池输入端输入的发电电压分压给辅助控制开关，辅助控制开关通过串联电阻分压电路分得所需的电压；进一步地，在光伏逆变电路输入端设有安规电容，所述串联电阻分压电路中的串联电阻作为安规电容的泄放电阻，以保证安全。
图I是本实用新型夜间关机式交流电网取电光伏逆变器结构及其与电网连接的示意框图。[0008]图2是辅助电源和对辅助电源的控制部分的电路图。
具体实施方式
图I的夜间关机式交流电网取电光伏逆变器中，电能从太阳能电池输入端输入后通过光伏逆变电路向交流电网输送(此处省略与本实用新型不直接相关的继电器组等组成单元)，在光伏逆变电路输入端设有安规电容，逆变辅助电路由辅助电源供电，辅助电源从交流电网取电并由辅助控制开关开通。辅助控制开关从太阳能电池输入端取电，具体地，在太阳能电池输入端与辅助控制开关之间设有串联电阻 分压电路将从太阳能电池输入端输入的发电电压分压给辅助控制开关。在辅助控制开关的输入端之前设有滤波电容和稳压管，在辅助控制开关的输入端串接有限流电阻。从太阳能电池输入端输入的发电电压经串联电阻分压电路分压后，由稳压管和滤波电容分别进行稳压和滤波，经限流电阻施加到辅助控制开关的输入端，则辅助控制开关开通辅助电源。具体地见图2，太阳能电池的发电电压从图2左方的PV+和PV-两端输入，串联电阻分压电路中的串联电阻在图1、2中标为R3、R7，分压后的电压标为V3，上述滤波电容标为C10，上述稳压管标为D5，上述限流电阻标为R5，辅助控制开关为光耦U2。串联电阻R3、R7兼作上述安规电容的泄放电阻。辅助电源中设有三极管Q2，光耦U2通过让三极管Q2导通来开通辅助电源。交流电网从图2左上角施加电压到辅助电源输入端，经全桥整流电路Dl整流后经输入滤波电容Cl、C2滤波变成直流电，为叙述方便，将此处直流电压标为VI。根据光伏逆变器使用区域的不同，输入电网电压一般为120Vac或230Vac，经整流的直流电压一般小于400Vdc，远小于从母线取电的辅助电源输入电压。辅助电源内部的启动电阻Rl阻值的大小和电源芯片Ul启动电流的大小决定了辅助电源的最低启动电压。在辅助电源需启动时，所输入的直流电压Vl经Rl为电源芯片Ul提供启动电流，电源芯片Ul通过功率开关管Ql驱动初级绕组NI开通从而辅助电源启动；辅助电源启动后，辅助电源内部通过图2下方的内部供电电路提供电压VCC为电源芯片Ul供电。在辅助电源关闭时，仅有微弱的电流流经启动电阻Rl和内部供电电路中的稳压管D7,此时产生的损耗一般小于0. 3W,下文将详述。如图2所示，启动电阻Rl —端连接到输入滤波电容C2上，另一端连接到由低压滤波储能电容C12、C13和稳压管D7组成的并联组合上。稳压管D7用来防止低压滤波储能电容C12、C13上的电压V2过高，以保护电源芯片U1。见图2下方，变压器Tl的绕组N2经二极管D6整流和电容C15滤波后转变成直流电，经二极管D8连接到由低压滤波储能电容C12、C13和稳压管D7组成的并联组合上，与启动电阻Rl连接在一起。二极管D8用来防止由启动电阻Rl提供的启动电流流到电容C15。电阻R11、R13、R12、R9构成反馈电路，用来稳定辅助输出电压和次级绕组N3的输出电压。变压器Tl的次级绕组N3经D2整流后被由电容C4、电容C5、电感LI、电容C6和电容C7组成的滤波器进行滤波，次级输出为逆变辅助电路供电。根据系统对直流电需求的不同，可以适当增加次级绕组，以便输出不同的电压。电压V2经三极管Q2通至电源芯片Ul的供电脚，在从太阳能电池输入端输入发电电压使得光耦U2让三极管Q2导通时，直流高压Vl经启动电阻Rl施加到电源芯片Ul使辅助电源启动，那么内部供电电路中，次级绕组N2经二极管D6整流和电容C15滤波后为电源芯片Ul持续供电。在太阳能电池不输入发电电压时，三极管Q2就不导通，电源芯片Ul就无电供应，辅助电源就会关闭，此时仅有微弱的电流流经启动电阻 Rl和内部供电电路中的稳压管D7，产生的损耗一般小于0. 3W。
权利要求1.夜间关机式交流电网取电光伏逆变器，包括太阳能电池输入端、光伏逆变电路、逆变辅助电路、辅助电源和辅助控制开关，电能从太阳能电池输入端输入后通过光伏逆变电路向交流电网输送，逆变辅助电路由辅助电源供电，辅助电源从交流电网取电并由辅助控制开关开通，从太阳能电池输入端输入发电电压则辅助控制开关开通辅助电源，其特征是，辅助控制开关从太阳能电池输入端取电。
2.根据权利要求I所述的夜间关机式交流电网取电光伏逆变器，其特征是，在太阳能电池输入端与辅助控制开关之间设有串联电阻分压电路将从太阳能电池输入端输入的发电电压分压给辅助控制开关。
3.根据权利要求2所述的夜间关机式交流电网取电光伏逆变器，其特征是，在光伏逆变电路输入端设有安规电容，所述串联电阻分压电路中的串联电阻作为安规电容的泄放电阻。
4.根据权利要求I所述的夜间关机式交流电网取电光伏逆变器，其特征是，所述的辅助控制开关为光稱U2。
5.根据权利要求I所述的夜间关机式交流电网取电光伏逆变器，其特征是，在辅助控制开关的输入端之前设有滤波电容CIO。
6.根据权利要求I所述的夜间关机式交流电网取电光伏逆变器，其特征是，在辅助控制开关的输入端之前设有稳压管D5。
7.根据权利要求I所述的夜间关机式交流电网取电光伏逆变器，其特征是，在辅助控制开关的输入端串接有限流电阻R5。
专利摘要本实用新型涉及光伏发电领域，尤其是夜间关机式交流电网取电光伏逆变器，其电能从太阳能电池输入端输入后通过光伏逆变电路向交流电网输送，逆变辅助电路由辅助电源供电，辅助电源从交流电网取电并由辅助控制开关开通，从太阳能电池输入端输入发电电压则辅助控制开关开通辅助电源，辅助控制开关从太阳能电池输入端取电。因为辅助控制开关无需另行从交流电网取电，所以夜间太阳能电池不输入发电电压时，辅助控制开关不会消耗电能，仅辅助电源自身的启动电路有微量功耗。本实用新型解决了辅助控制开关的夜间待机功耗问题，使从交流电网取电的辅助电源兼具了制造成本低和夜间功耗低的优势。
文档编号H02J3/38GK202513628SQ201220122358
公开日2012年10月31日 申请日期2012年3月28日 优先权日2012年3月28日
发明者郑照红, 陈书生 申请人:广东易事特电源股份有限公司