用于光伏水泵变频器的控制方法和系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本申请涉及电力电子领域，尤其涉及一种用于光伏水栗变频器的控制方法和系统。
【背景技术】
[0002]现有的两级光伏水栗变频器，如图1所示，一般包括用于与光伏电池板连接的boost升压电路I和逆变电路2，对于可切换到交流输入模式的两级光伏水栗变频器还包括用于与电网连接的整流电路3，整流电路3设有缓冲电阻开关4。现有的可提供电网供电的光伏水栗变频器工作时，在白天光线正常时由光伏电池板供电，而到了晚上或光照较弱时，需要人为地将输入开关切到电网，这给处于偏远、长期无人看管地区的光伏水栗的运行造成不便。
【发明内容】
[0003]本申请提供一种用于光伏水栗变频器的控制方法和系统。
[0004]根据本申请的第一方面，本申请提供一种用于光伏水栗变频器的控制方法，包括:统计光伏水栗变频器输出频率和/或光伏水栗变频器PV输入电压不满足条件的持续时间；若所述持续时间达到时间阈值，切换输入模式。
[0005]上述方法，所述方法包括直流控制过程和交流控制过程，所述直流控制过程，具体包括:
所述光伏水栗变频器运行在直流输入模式；
判断所述光伏水栗变频器的PV输入电压是否小于第一预设电压值，若是，切换为交流输入模式，否则，统计输出频率低于频率下限的第一持续时间；
若所述第一持续时间达到第一时间阈值，切换到交流输入模式。
[0006]上述方法，所述光伏水栗变频器进入所述直流输入模式包括:
关闭逆变电路，开启boost升压电路；
当母线电压高于整流输出电压时整流电路停止工作；
母线电压稳定在第三预设电压值时断开整流电路中的缓冲电阻开关；
若满足逆变电路启动条件，则打开逆变电路。
[0007]上述方法，所述交流控制过程包括:
所述光伏水栗变频器运行在交流输入模式；
判断所述光伏水栗变频器的PV输入电压是否大于等于第二预设电压值，若是，统计PV输入电压大于等于第二预设电压值的第二持续时间；
若所述第二持续时间达到第二时间阈值，切换到直流输入模式。
[0008]上述方法，所述光伏水栗变频器进入所述交流输入模式，包括:
关闭boost升压电路和逆变电路；
整流电路开始工作，通过缓冲电阻给母线电容充电； 母线电压建立则合上整流电路中的缓冲电阻开关；
若满足逆变电路启动条件，则打开逆变电路。
[0009]上述方法，还包括所述光伏水栗变频器输出单相交流电以驱动单相电机的单相电机驱动控制过程，所述单相电机驱动控制过程具体包括:
若直接输出单相交流电可以启动单相电机，则通过输出单相交流电启动单相电机；否则，拆除单相电机的运行电容和启动电容，通过输出两相相位差特定的PWM波启动单相电机。
[0010]上述方法，还包括:
boost升压电路和逆变电路的采样、发波由一块控制芯片控制。
[0011 ]上述方法，所述boost升压电路和逆变电路的采样、发波由一块控制芯片控制，具体包括:
设置所述boost升压电路的PffM周期和所述逆变电路的PffM周期，每个boost升压电路的PWM周期采一次PV输入电压和PV电流，计算boost升压电路的占空比;每个逆变电路的PffM周期采一次输出电流和母线电压，并计算逆变电路的占空比。
[0012]根据本申请的第二方面，本申请提供一种用于光伏水栗变频器的控制系统，所述系统包括控制总模块和切换模块；
所述控制总模块，用于统计光伏水栗变频器输出频率和/或光伏水栗变频器PV输入电压不满足条件的持续时间；
所述切换模块，用于在所述持续时间达到时间阈值时，切换输入模式。
[0013]上述系统，所述控制总模块包括直流控制模块和交流控制模块，所述直流控制模块，用于控制直流输入模式，所述交流控制模块，用于控制交流输入模式，所述直流控制模块包括:
直流调试单元，用于使所述光伏水栗变频器运行在直流输入模式；
第一判断单元，用于判断所述光伏水栗变频器的PV输入电压是否小于第一预设电压值，若是，切换为交流输入模式，否则，统计输出频率低于频率下限的第一持续时间；
所述切换模块包括第一切换单元，所述第一切换单元，用于在所述第一持续时间达到第一时间阈值时，切换到交流输入模式。
[0014]由于采用了以上技术方案，使本申请具备的有益效果在于:
在本申请的【具体实施方式】中，由于包括统计光伏水栗变频器输出频率和/或光伏水栗变频器PV输入电压不满足条件的持续时间;若持续时间达到时间阈值，自动切换输入模式，无需人工参与，到了晚上或光照较弱时，自动地将切换到电网，方便了处于偏远、长期无人看管地区光伏水栗的运行，且降低了人工成本。
【附图说明】
[0015]图1为光伏水栗变频器的电路示意图；
图2为本申请的用于光伏水栗变频器的控制方法在一种实施方式中的流程图；
图3为本申请的用于光伏水栗变频器的控制方法中的直流控制过程在一种实施方式中的流程图；
图4为本申请的光伏水栗变频器进入直流输入模式在一种实施方式中的流程图；图5为本申请的用于光伏水栗变频器的控制方法中的交流控制过程在一种实施方式中的流程图；图6为本申请的光伏水栗变频器进入交流输入模式在一种实施方式中的流程图；
图7为本申请的用于光伏水栗变频器的控制方法在一种具体应用例中的流程图；
图8为本申请的单相电机绕组内部接线图；
图9为本申请的boost升压电路和逆变电路的采样示意图；
图10为本申请的用于光伏水栗变频器的控制系统在一种实施方式中的结构示意图；
图11为本申请的用于光伏水栗变频器的控制系统在另一种实施方式中的结构示意图。
【具体实施方式】
[0016]下面通过【具体实施方式】结合附图对本申请作进一步详细说明。
[0017]本发明提供了一种用于光伏水栗变频器的控制方法，光伏水栗变频器可以包括所述光伏水栗变频器包括boost升压电路、整流电路和逆变电路，光伏水栗变频器可以工作在自动切换模式，即实现电网供电和光伏电池板供电的自动切换。当用户选择光伏水栗变频器工作在自动切换模式时，本光伏水栗变频器的boost升压电路I和整流电路3需要分别与光伏电池板和电网连接。本申请的PV(Ph0t0V0ltaic，光伏)输入电压指光伏电池板的输入电压，PV电流指光伏电池板输入电流。
[0018]实施例一:
如图2所示，本申请的用于光伏水栗变频器的控制方法，其一种实施方式，包括以下步骤:步骤202:统计光伏水栗变频器输出频率和/或光伏水栗变频器PV输入电压不满足条件的持续时间。
[0019]步骤204:若持续时间达到时间阈值，切换输入模式。输入模式包括直流输入模式和交流输入模式两种。其中，直流输入模式指光伏电池板供电的模式，此时，boost升压电路I和逆变电路2处于工作状态，而整流电路3不工作;交流输入模式指电网供电的模式，此时，整流电路3和逆变电路2处于工作状态，而boost升压电路I不工作。
[0020]本申请的用于光伏水栗变频器的控制方法包括直流控制过程和交流控制过程。直流控制过程，用于在直流输入方式下进行控制，如图3所示，直流控制过程具体包括以下步骤:
步骤302:光伏水栗变频器运行在直流输入模式。
[0021]步骤304:判断光伏水栗变频器的光伏输入电压是否小于第一预设电压值，若是，切换为交流输入模式，否则，统计输出频率低于频率下限的第一持续时间。
[0022]步骤306:若第一持续时间达到第一时间阈值，切换到交流输入模式;否则，继续保持当前输入模式。
[0023]在一种实施方式中，光伏水栗变频器进入直流输入模式，如图4所示，具体可以包括以下步骤:
步骤3022:关闭逆变电路，开启boost升压电路。步骤3024:当母线电压高于整流输出电压时整流电路停止工作。母线电压慢慢升高，当高于整流输出电压时，整流电路停止工作。
[0024]步骤3026:母线电压稳定在第三预设电压值时断开整流电路中的缓冲电阻开关。
[0025]步骤3028:若满足逆变电路启动条件，则打开逆变电路。本申请的用于光伏水栗变频器的控制方法中，交流控制过程用于在交流输入模式下进行控制，如图5，交流控制过程具体可以包括以下步骤:
步骤402:光伏水栗变频器运行在交流输入模式；
步骤404:判断光伏水栗变频器的光伏输入电压是否大于等于第二预设电压值，若是，统计光伏输入电压大