基于虚拟阻抗的逆变器负载检测装置及其方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于虚拟阻抗的逆变器负载检测装置，包括一逆变器、一输出电压采样电路、一电感电流采样电路、一虚拟阻抗电路、一运算放大器、一CPU处理器。一种基于虚拟阻抗的逆变器负载检测方法，采用虚拟阻抗，用输出电压对电感电流进行补偿，间接得到逆变器输出负载电流，从而消除了谐波对补偿精度的影响，尤其在非线性负载时，逆变器输出负载功率电流的检测精度高。该技术克服了在输出谐波含量高时，现有的电容无功功率补偿方法检测精度不高的缺点。
【专利说明】基于虚拟阻抗的逆变器负载检测装置及其方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及逆变器负载检测装置及其方法，尤其是基于虚拟阻抗的逆变器负载检测装置及其方法。
【背景技术】
[0002]在逆变器中，为了保证闭环稳定，负载适应能力宽，功率管保护可靠，一般都会加入电感电流反馈；同时为了实时显示输出负载功率，避免逆变器过载或过热损坏，还会加入负载功率检测和过载保护。
[0003]现有技术中一些逆变器为了保证负载功率检测足够准确，参见图1所示，会采用两个电流检测元件分别对电感电流和输出负载电流进行检测，但是这样必然造成成本上升，也会使电路结构变复杂。
[0004]另一些逆变器为了降低成本，则将输出负载电流检测元件省去。为了减小输出滤波电容的影响，需要对电感 输出功率进行无功补偿。通常采用以下技术方法:假定输出电压为正弦波，先计算出输出电容上的无功分量，然后将此这部分无功分量迭加到用电感电流计算出的负载量中，间接得到输出负载量。然而，逆变器输出电压存在谐波，会在输出滤波电容上产生一定的高次谐波和无功，上述的技术办法很难消除这类影响。特别地，当逆变器的负载为非线性负载(如=RCD负载)时，输出谐波含量高，滤波电容无功功率大，难以对高次谐波进行补偿，且补偿精度不高，输出负载检测精度较差。
[0005]因此既能提高逆变器输出负载检测精度高又能节约成本是本领域亟待解决的一个技术问题。
【发明内容】
[0006]本发明的一目的是提供一种基于虚拟阻抗的逆变器负载检测装置，既能提高逆变器输出负载检测精度高，又能节约成本。
[0007]—种基于虚拟阻抗的逆变器负载检测装置，其特征在于，包括:一逆变器模块、一电感电流采样电路、一输出电压采样电路、一虚拟阻抗电路、一运算放大器、一 CPU处理器；所述的逆变器模块包括DC/AC模块和滤波电路，所述滤波电路包括一滤波电感L和一滤波电容C，滤波电路接所述DC/AC模块输出两端；所述输出电压采样电路输入端接逆变器模块，所述输出电压采样电路的输出接所述虚拟阻抗电路输入端；所述虚拟阻抗电路的输出接所述运算放大器的负输入端；所述电感电流采样电路输入端接逆变器模块，所述电感电流采样电路的输出接所述运算放大器的正输入端；所述运算放大器的输出端接至所述CPU处理器，所述CPU处理器输出逆变输出电流值L。
[0008]在本发明一实施例中，所述的输出电压采样电路将滤波电容C和滤波电感L相交
处的瞬时电压值Uinv衰减Kus倍，所述输出电压采样电路输出端电压值U’ inv，即
【权利要求】
1.一种基于虚拟阻抗的逆变器负载检测装置，其特征在于，包括:一逆变器模块、一电感电流采样电路、一输出电压采样电路、一虚拟阻抗电路、一运算放大器、一 CPU处理器； 所述的逆变器模块包括DC/AC模块和滤波电路，所述滤波电路包括一滤波电感L和一滤波电容C，滤波电路接所述DC/AC模块输出两端；所述输出电压采样电路输入端接逆变器模块，所述输出电压采样电路的输出接所述虚拟阻抗电路输入端；所述虚拟阻抗电路的输出接所述运算放大器的负输入端；所述电感电流采样电路输入端接逆变器模块，所述电感电流采样电路的输出接所述运算放大器的正输入端；所述运算放大器的输出端接至所述CPU处理器，所述CPU处理器输出逆变输出电流值L。
2.根据权利要求1所述的基于虚拟阻抗逆变器负载检测装置，其特征在于:所述的输出电压采样电路将滤波电容C和滤波电感L相交处的瞬时电压值Uinv衰减Kus倍，所述输出
电压米样电路输出端电压值
3.根据权利要求1所述的基于虚拟阻抗逆变器负载检测装置，其特征在于:所述的电感电流采样电路包括一电流传感器和一第一采样电阻Rsi ;所述电流传感器的副边并联所述第一采样电阻Rsi，所述的电感电流采样电路的输出端接至运算放大器的正输入端。
4.根据权利要求3所述的基于虚拟阻抗逆变器负载检测装置，其特征在于:所述的电流传感器将流经滤波电感L的电流值k衰减Kis倍，所述电感电流采样电路输出电压值uKsl，即
5.根据权利要求1所述的基于虚拟阻抗逆变器负载检测装置，其特征在于:所述虚拟阻抗电路包括取样电容Cs，第二取样电阻Rs2 ;所述取样电容Cs的一端接至所述输出电压采样电路的输出端，所述取样电容(；的另一端接至所述第二采样电阻Rs2的一端、所述运算放大器的负输入端；所述第二采样电阻Rs2的另一端接地。
6.根据权利要求5所述的基于虚拟阻抗逆变器负载检测装置，其特征在于:所述取样电容Cs的容值为滤波电容C的
7.根据权利要求5所述的基于虚拟阻抗逆变器负载检测装置，其特征在于:所述取样电容Cs的阻值大于100倍的第二取样电阻Rs2阻值。
8.根据权利要求1所述的基于虚拟阻抗逆变器负载检测装置，其特征在于:所述运算放大器的正输入端的输入电压值u+，即
9.根据权利要求8所述的基于虚拟阻抗逆变器负载检测装置，其特征在于:所述放大?I器输出接所述CPU处理器输入，所述CPU处理器计算并输出逆变器的输出电流值
10.一种基于虚拟阻抗的逆变器负载检测方法，其特征在于:实现步骤包括:
U.步骤1:输出电压采样电路实时获得瞬时电压值U’ inv，利用公式
【文档编号】G01R21/06GK104034958SQ201410259822
【公开日】2014年9月10日 申请日期:2014年6月12日 优先权日:2014年6月12日
【发明者】王志东, 苏先进, 刘艺超, 钟小帆 申请人:漳州科华技术有限责任公司