专利名称：自适应补偿式太阳能逆变器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种自适应补偿式太阳能逆变器，属太阳能光伏发电系统技术领域，尤其是分布式太阳能光伏发电系统技术领域。
背景技术：
目前分布式或独立式太阳能光伏发电系统主要是由太阳能电池板、太阳能逆变器(控制器+逆变器)、蓄电池组成的，在整个系统中太阳能逆变器起到充电、放电、逆变及蓄电池管理功能，蓄电池起到储能功能，两者缺一都会造成系统的不稳定运行。目前市场上的太阳能逆变器大多不能单独运行，基本都是基于蓄电池而运行的，离开蓄电池，太阳能光伏发电系统不能稳定工作，这样投资成本将大大提高；同时转换效率低，系统稳定性差，导致投资成本高；另外在连续阴雨天气或没有太阳光的情况，系统不能稳定工作，实际推广受到多方面的制约。
发明内容针对现有技术中存在的上述问题及市场上的空缺，本实用新型提供了一种自适应补偿式太阳能逆变器，一方面解决了太阳能逆变器不能单独工作缺陷，降低投资成本，同时也解决了系统不能稳定工作的困境(连续阴雨天或没有太阳光)；另一方面提高系统转换效率，最大限度地节约投资成本。本实用新型的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的:新型的自适应补偿式太阳能逆变器，其特征在于，包括微处理控制单元(I)、存储及时钟单元(2)、电源单元一⑶、电源控制电路⑷、上电复位电路(5)、BUCK-BOOST电路单元(6)、电源单元二
(7)、充电控制单元一(8)、采样单元一(9)、整流单元(10)、电源单元三(11)、充电控制单元二(12)、采样单元 二(13)、电源单元四(14)、放电控制单元(15)、采样单元三(16)、旁路切换单元(17)、逆变单元(18)、串口通讯单元(19)、显示、指示及按钮单元(20);存储及时钟单元(2)通过I/O端与微处理单元(I)相连；电源单元一(3)通过电源控制电路(4)与微处理单元(I)相连，还分别与电源单元二(7)、电源单元三(11)相连；上电复位电路(5)通过I/O端与微处理单元(I)连接；充电控制单元一(8)通过I/O端与微处理单元(I)相连，还分别与BUCK-BOOST电源单元￠)、电源单元二(7)连接，其中电源单元二(7)与BUCK-B00ST电路单元(6)相连；采样单元一(9)通过1/0与微处理单元(I)相连，还与充电控制单元一
(8)相连；充电控制单元二(12)通过1/0与微处理单元(I)相连；还分别于整流单元(10)、电源单元三(11)相连；采样单元二(13)通过1/0与微处理单元⑴相连，还与充电控制单元二(12)相连；放电控制单元(15)通过1/0与微处理单元⑴相连，还分别于采样单元一
(9)、采样单元二(13)、电源单元四(14)相连，其中电源单元四(14)与采样单元一(9)、采样单元二(13)相连；采样单元三(16)通过1/0与微处理单元(I)相连，还与放电控制单元
(15)相连；旁路切换单元(17)通过1/0与微处理单元(I)相连；逆变单元(18)与微处理单元(I)相连，还与采样单元三(16)相连；微处理器(I)通过1/0端还分别与串口通讯单元(19)、显示、指示及按钮单元(20)相连接。进一步地，所述电源单元一(3)包含DC-DC BUCK电路一(31)、电源隔离电路一
(32)；BUCK-B00ST电路单元(6)包含BUCK电路(61) ,BOOST电路(62);电源单元二(7)包含DC-DC BUCK电路二(71)、电源隔离电路二(72);充电控制单元一(8)包含驱动控制电路一(81)、充电电路一(82);采样单元一(9)包含电压采样电路一(91)、电流采样电路一(92)；整流单元(10)包含AC-DC整流电路一(101)、保护控制电路一(102);电源单元三(11)包含AC-DC整流电路二(111)、电源隔离电路三(112);充电控制单元二(12)包含驱动控制电路二(121)、充电电路(122);采样单元二(13)包含电压采样电路二(131)、电流采样电路二(132);电源单元四(14)包含DC-DC BUCK电路三(141)、电源隔离电路四(142);放电控制单元(15)包含驱动控制电路三(151)、放电电路(152);采样单元三(16)包含电压采样电路三(161)、电流采样电路三(162);旁路切换单元(17)包含驱动控制电路四(171)、旁路切换电路(172);逆变单元(18)包含DC/AC逆变电路(181)、保护控制电路二(182)；串口通讯单元(19)包含串口通讯电路(191);显示、指示及按钮单元(20)包含液晶显示屏(201)、发光二极管(202)、操作按钮(203)。本实用新型具有如下优点:1、能脱离蓄电池单独工作，保证系统的稳定运行，同时有效地节约投资成本。本实用新型提供的自适应补偿式太阳能逆变器，可以不需要储能设备(蓄电池)单独工作，有效地节约投资成本；另外可在太阳能产生能源不足以供应负载时，自动控制市电作为补偿能源，保证系统运行的稳定性。2、转换效率高，保证系统利用率高，同时也有效地节约了前期投资成本。本实用新型提供的自适应补偿式太阳能逆变器，市电补偿部分直接将交流220V整流为直流300V，进行脉冲调整，转换效率高；太阳能供电部分直接寻找最大功率点，进行DC-DC转换，转换效率高；逆变器部分直接利用直流(不低于200V)转换为交流220V或交流380V，逆变器效率高；旁路切换部分在太阳能提供的能源不足以提供系统本身消耗时，自动切换市电直接供电，最大限度地利用太阳能资源，同时也有效地避免市电资源的浪费。3、适应范围广，可推广价值高。本实用新型提供的自适应补偿式太阳能逆变器，输出是50Hz的交流电，满足国家相关标准，对负载没有硬性要求，适应于感性、阻性负载。
图1是本实用新型的一种结构框图。图2是本实用新型的一种结构详图。图中，图中，微处理控制单元1、存储及时钟单元2、电源单元一 3、电源控制电路4、上电复位电路5、BUCK-BOOST电路单元6、电源单元二 7、充电控制单元一 8、采样单元一 9、整流单元10、电源单元三11、充电控制单元二 12、采样单元二 13、电源单元四14、放电控制单元15、采样单元三16、旁路切换单元17、逆变单元18、串口通讯单元19、显示、指示及按钮单元20、存储器21、时钟芯片22、DC-DC BUCK电路一 31、电源隔离电路一 32、BUCK电路61, BOOST电路62、DC-DC BUCK电路二 71、电源隔离电路二 72、驱动控制电路一 81、充电电路一 82、电压采样单元一 91、电流采样单元一 92、AC-DC整流电路一 101、保护控制电路一102、AC-DC整流电路二 111、电源隔离电路三112、驱动控制电路二 121、充电电路122、电压采样电路二 131、电流采样电路二 132、DC-DC BUCK电路三141、电源隔离电路四142、驱动控制电路三151、放电电路152、电压采样电路三161、电流采样电路三162、驱动控制电路四171、旁路切换电路172、DC/AC逆变电路181、保护控制电路二 182、串口通讯电路191、液晶显示屏201、发光二极管202、操作按钮203。下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。
具体实施方式
实施例1:图1和图2所示，实用新型自适应补偿式太阳能逆变器包括微处理控制单元1、存储及时钟单元2、电源单元一 3、电源控制电路4、上电复位电路5、BUCK-BOOST电路单元6、电源单元二 7、充电控制单元一 8、采样单元一9、整流单元10、电源单元三11、充电控制单元二 12、采样单元二 13、电源单元四14、放电控制单元15、采样单元三16、旁路切换单元17、逆变单元18、串口通讯单元19、显示、指示及按钮单元20。电源单元一 3为本实用新型自适应补偿式太阳能逆变器的供电单元，它包括DC-DC BUCK电路一 31、电源隔离电路一 32 ；DC-DC BUCK电路一 31的前级供电来源之一为市电，另一路是太阳能极板，为本实用自适应补偿式太阳能逆变器稳定运行提供了基础；BUCK-BOOST电路单元6、电源单元二 7、充电控制单元一 8、采样单元一 9是本实用新型自适应补偿式太阳能逆变器太阳能极板充电控制部分，主要包括BUCK电路61、BOOST电路62、DC-DC BUCK电路二 71、电源隔离电路二 72、驱动控制电路一 81、充电电路一 82、电压采样电路一 91、电流采样电路一 92。这部分电路供电采用是太阳能极板直接供电，一方面保证了电源之间的干扰；另一方也降低本实用新型自适应补偿式太阳能逆变器自身功耗，提高了转换效率。整流单元10、电源单元三11、充电控制单元二 12、采样单元二 13是本实用新型自适应补偿式太阳能逆变器市电补偿充电控制部分，主要包括AC-DC整流电路一 101、保护控制电路一 102、AC-DC整流电路二 111、电源隔离电路112、驱动控制电路二 121、充电电路二122、电压采样电路二 131、电流采样电路二 132。这部分电路供电采用市电直接供电；市电供电作为本实用新型自适应补偿式太阳能逆变器主供电部分，有效地保证了本实用新型自适应补偿式太阳能逆变器稳定运行。电源单元四14、放电控制单元15、采样单元三16是本实用新型自适应补偿式太阳能逆变器放电控制部分。主要包括DC-DC BUCK电路三141、电源隔离电路四142、驱动控制电路三151、放电电路152、电压采样电路三161、电流采样电路三162。这部分电路供电采用太阳能极板、市电经直流母线汇总后供电，保证了放电控制单元稳定工作。旁路切换单元17是本实用新型自适应补偿式太阳能逆变器旁路切换部分，主要包括驱动控制电路四171、旁路切换电路172。这部分电路供电采用太阳能极板、市电经直流母线汇总后供电。逆变单元18是本实用新型自适应补偿式太阳能逆变器逆变部分，主要包括DC/AC逆变电路181、保护控制电路二 182。微处理控制单元I的1/0端还连接串口通讯单元19，所述的串口单元19包括串口通讯电路191连接在微处理控制单元I上；存储及时钟单元2包括存储芯片21及时钟芯片22，分别连接在微处理控制单元I上；微处理控制单元I的I/O端口还连接有电源控制电路4及上电复位电路5。微处理单元I是整个设备的核心，它通过电压采集电路一 91、电流采集电路一 92、电压采集电路二 131、电流采样电路二 132、电压采样电路三161、电流采样电路三162采集太阳能极板充电电路的电压、电流，市电补偿电路的电压、电流，直流母线放电电路的电压、电流；通过计算直流母线放电电路的电压、电流与太阳能极板充电电路的电压、电流的大小自动控制市电补偿电路的接入与切断，从而达到系统的稳定运行；通过计算直流母线放电电路的电压、电流，太阳能极板充电电路的电压、电流，市电补偿电路的电压、电流大小自动控制市电补偿电路的补偿系统，同时当太阳能极板产生的能量不足以供给本实用新型自适应补偿式太阳能逆变器自身消耗时，自动切换到市电直接给负载供电，避免资源的浪费；微处理单元I通过逆变单元8，实时控制逆变输出，保证输出满足各种负载类型。显示、指示及按钮单元20包括液晶显示屏201、发光二极管202和操作按钮203以数字、文字、LED指示和操作按钮结合的方式来显示工作过程及操作过程。本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。尽管本文较多地使用了微处理控制单元1、存储及时钟单元2、电源单元一 3、电源控制电路4、上电复位电路5、BUCK-BOOST电路单元6、电源单元二 7、充电控制单元一 8、采样单元一 9、整流单元10、电源单元三11、充电控制单元二 12、采样单元二 13、电源单元四14、放电控制单元15、采样单元三16、旁路切换单元17、逆变单元18、串口通讯单元19、显示、指示及按钮单元20 ;其中存储及时钟单元2包含存储器21、时钟芯片22等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。
权利要求1.自适应补偿式太阳能逆变器，其特征在于，包括微处理控制单元(I)、存储及时钟单元⑵、电源单元一⑶、电源控制电路⑷、上电复位电路(5)、BUCK-BOOST电路单元(6)、电源单元二(7)、充电控制单元一(8)、采样单元一(9)、整流单元(10)、电源单元三(11)、充电控制单元二(12)、采样单元二(13)、电源单元四(14)、放电控制单元(15)、采样单元三(16)、旁路切换单元(17)、逆变单元(18)、串口通讯单元(19)、显示、指示及按钮单元(20)；存储及时钟单元(2)通过I/O端与微处理单元(I)相连；电源单元一(3)通过电源控制电路(4)与微处理单元(I)相连，还分别与电源单元二(7)、电源单元三(11)相连；上电复位电路(5)通过I/O端与微处理单元(I)连接；充电控制单元一(8)通过I/O端与微处理单元(I)相连，还分别与BUCK-BOOST电源单元￠)、电源单元二(7)连接，其中电源单元二(7)与BUCK-BOOST电路单元(6)相连；采样单元一(9)通过I/O与微处理单元(I)相连，还与充电控制单元一(8)相连；充电控制单元二(12)通过I/O与微处理单元(I)相连；还分别于整流单元(10)、电源单元三(11)相连；采样单元二(13)通过I/O与微处理单元(I)相连，还与充电控制单元二(12)相连；放电控制单元(15)通过I/O与微处理单元(I)相连，还分别于采样单元一(9)、采样单元二(13)、电源单元四(14)相连，其中电源单元四(14)与采样单元一(9)、采样单元二(13)相连；采样单元三(16)通过I/O与微处理单元(I)相连，还与放电控制单元(15)相连；旁路切换单元(17)通过I/O与微处理单元(I)相连；逆变单元(18)与微处理单元(I)相连，还与采样单元三(16)相连；微处理器(I)通过I/O端还分别与串口通讯单元(19)、显示、指示及按钮单元(20)相连接。
2.如权利要求1所述的自适应补偿式太阳能逆变器，其特征在于，所述电源单元一(3)包含DC-DC BUCK电路一(31)、电源隔离电路一(32) ；BUCK-BOOST电路单元(6)包含BUCK电路(61)、BOOST电路(62)；电源单元二(7)包含DC-DC BUCK电路二(71)、电源隔离电路二(72);充电控制单元一(8)包含驱动控制电路一(81)、充电电路一(82);采样单元一(9)包含电压采样电路一(91)、电流采样电路一(92);整流单元(10)包含AC-DC整流电路一(101)、保护控制电路一(102);电源单元三(11)包含AC-DC整流电路二(111)、电源隔离电路三(112);充电控制单元二(12)包含驱动控制电路二(121)、充电电路(122);采样单元二(13)包含电压采样电路二(131)、电流采样电路二(132);电源单元四(14)包含DC-DC BUCK电路三(141)、电源隔离电路四(142);放电控制单元(15)包含驱动控制电路三(151)、放电电路(152);采样单元三(16)包含电压采样电路三(161)、电流采样电路三(162);旁路切换单元(17)包含驱动控制电路四(171)、旁路切换电路(172);逆变单元(18)包含DC/AC逆变 电路(181)、保护控制电路二(182);串口通讯单元(19)包含串口通讯电路(191);显示、指示及按钮单元(20)包含液晶显示屏(201)、发光二极管(202)、操作按钮(203)。
专利摘要本实用新型公开了一种自适应补偿式太阳能逆变器，包括微处理控制单元1、存储及时钟单元2、电源单元一3、电源控制电路4、上电复位电路5、BUCK-BOOST电路单元6、电源单元二7、充电控制单元一8、采样单元一9、整流单元10、电源单元三11、充电控制单元二12、采样单元二13、电源单元四14、放电控制单元15、采样单元三16、旁路切换单元17、逆变单元18、串口通讯单元19、显示、指示及按钮单元20。本实用新型一方面解决了太阳能逆变器不能单独工作缺陷，降低投资成本，同时也解决了系统不能稳定工作的困境(连续阴雨天或没有太阳光)；另一方面提高系统转换效率，最大限度地节约投资成本。
文档编号H02M7/48GK202997966SQ20122062532
公开日2013年6月12日 申请日期2012年11月21日 优先权日2012年11月21日
发明者李晓春, 秦勇, 刘成栋, 虞敏杰, 邵坤 申请人:杭州感想科技有限公司