专利名称：一种太阳能光伏逆变器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种太阳能光伏逆变技术，特别涉及小型单相的一种太阳能光伏逆变器。
背景技术：
随着太阳能应用技术的发展，我国一些能源开发公司也在进行大型光伏电站的开发和研究。作为民用设施配套的小型太阳能发电系统，还须将光伏电能进行转换，将太阳能电池板发出的DC电源转换为AC电源后，才能与电网并网使用。而目前单相非隔离型光伏逆变器，一般都采用DC/AC逆变器直接对输入电压进行逆变，这种方式的优点是电路结构简单，其缺点是输入电压范围窄，逆变效率不高。
实用新型内容(一)要解决的技术问题本实用新型解决的技术问题是提高太阳能光伏逆变器的安全性和发电效率。(二)技术方案为解决上述问题，本实用新型提供一种太阳能光伏逆变器，所述太阳能光伏逆变器的主电路包含太阳能光伏阵列、升压电路、正弦半波电路、H桥换向电路和AC切换装置；所述太阳能光伏阵列、升压电路、正弦半波电路、H桥换向电路和切换装置依次连接，所述太阳能光伏阵列提供的直流电能，经主电路将直流电能转换为交流电能，经AC切换装置后输出电能供室内并网的家用电器使用。上述的太阳能光伏逆变器中，还包括DSP数字信号处理器、MCU和各端口采样电路；所述各端口采样电路包括逆变A/D采样电路、市电A/D采样电路、DC采样电路、电流采样电路和HV采样电路；所述DSP数字信号处理器、MCU (微控制单元)、逆变A/D采样电路、市电A/D采样电路、DC采样电路、电流采样电路和HV采样电路组成一个闭环控制系统；所述DSP数字信号处理器与MCU数据交换连接，所述逆变A/D采样电路分别连接DSP数字信号处理器和AC切换装置，所述市电A/D采样电路分别连接DSP数字信号处理器和AC切换装置，所述DC采样电路分别连接DSP数字信号处理器与太阳能光伏阵列，所述HV采样电路分别连接DSP数字信号处理器与升压电路，所述电流采样电路分别连接DSP数字信号处理器与H桥换向电路。上述的太阳能光伏逆变器中，所述升压电路、正弦半波电路、H桥换向电路的PWM或DPM控制参数分别由DSP数字信号处理器提供。上述的太阳能光伏逆变器中，所述MCU与LED显示屏连接。上述的太阳能光伏逆变器中，进一步控制电路的部份:MCU还根据人工指令和综合信号数据，自动控制AC切换装置进行电能调度切换。同时将相关的输入、输出的电源参数显示在IXD显示屏上。(三)有益效果[0012]本实用新型的电路结构，适应了太阳能光伏阵列输出的宽电压范围，提高了光伏电能的利用率；同时具有一定的智能调度功能和显示功能，方便一般家庭的安装使用。
图1是本实用新型一种太阳能光伏逆变器原理方框图；图2是主电路的拓扑结构示意图；图3为非隔离升压电路拓扑结构示意图；图4为隔离型升压电路拓扑结构示意图；图5为正弦半波电路与H桥换向电路拓扑结构。结合附图在其上标记以下附图标记:1-太阳能光伏阵列，2-升压电路，3-正弦半波电路，4-H桥换向电路，5-AC切换装置，6-室内AC线路，7-市电A/D采样电路，8-逆变A/D采样电路，9-电流采样电路，IO-DSP数字信号处理器，I1-DC采样电路，12-MCU，13-1XD显示屏，15-HV采样电路，16-切换驱动装置。
具体实施方式
以下结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式
作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。如图1所示，一种太阳能光伏逆变器，所述太阳能光伏逆变器的主电路包含太阳能光伏阵列1、升压电路2、正弦半波电路3、H桥换向电路4和AC切换装置5 ;所述太阳能光伏阵列1、升压电路2、正弦半波电路3、H桥换向电路4和切换装置5依次连接，所述太阳能光伏阵列I提供的直流电能，经主电路将直流电能转换为交流电能，经AC切换装置5后输出电能供室内并网的家用电器使用。上述的太阳能光伏逆变器中，还包括DSP数字信号处理器10、MCU12和各端口采样电路；所述各端口采样电路包括逆变A/D采样电路8、市电A/D采样电路7、DC采样电路
11、电流采样电路9和HV采样电路15 ;所述DSP数字信号处理器10、MCU12、逆变A/D采样电路8、市电A/D采样电路7、DC采样电路11、电流采样电路9和HV采样电路15组成一个闭环控制系统；所述DSP数字信号处理器10与MCU12数据交换连接，所述逆变A/D采样电路8分别连接DSP数字信号处理器10和AC切换装置5，所述市电A/D采样电路7分别连接DSP数字信号处理器10和AC切换装置5，所述DC采样电路11分别连接DSP数字信号处理器10与太阳能光伏阵列I，所述HV采样电路15分别连接DSP数字信号处理器10与升压电路2，所述电流采样电路9分别连接DSP数字信号处理器10与H桥换向电路4。上述的太阳能光伏逆变器中，所述升压电路2、正弦半波电路3、H桥换向电路4的PWM或DPM控制参数分别由DSP数字信号处理器10提供。上述的太阳能光伏逆变器中，所述MCU12与LED显示屏13连接。本实用新型的太阳能光伏逆变器是将太阳能光伏阵列I输出的DC电能，经升压电路2将电压提升到约310V的直流电压，经正弦半波电路3变换为按正弦变化的半波电源，经H桥换向电路4合成输出完整的正弦全波电源,为室内并网的家用电器供电。为了取得更好的技术效果，进一步的技术措施还包括:[0027]所述DC采样电路11实时跟踪和采集太阳能光伏阵列I的输出电压情况，这也是升压电路2的输入电压参数；HV采样电路15实时跟踪升压电路2的电压输出情况。为此，升压电路2前后两端的电压信号经DSP数字信号处理器处理后，输出相应的PWM控制参量，构成对升压电路2的闭环控制。所述市电A/D采样电路7对市电的电网频率、相位、过零信号进行跟踪采集和处理；逆变A/D采样电路8对逆变电源的峰值电压、相位进行跟踪采集和处理。两路的信号经DSP数字信号处理器10进行处理后，输出相应的DPM控制参量对正弦半波电路3进行同步控制；此外还输出PWM控制参量对H桥换向电路4进行相位调制，输出一个与市电同频、同相、同步的逆变电源。所述DSP数字信号处理器10将市电、逆变两路电源的Vp-p值进行对比，并与电流采集电路9采集的逆变负载电流信号进行综合运算处理，输出PWM控制量对升压电路2进行调节控制，使逆变输出动态电压比市电动态电压高一个常量。所述MCU12还根据人工指令和综合信号数据，经切换驱动控制16，控制AC切换装置5进行电源调度切换。LCD显示屏13显示实时的光伏电压、逆变电压、逆变电流、市电电压等数据，以便用户了解和掌握。结合图2、图3、图4、图5中，在Q2输出的奇数半波周期内，Q3、Q6导通，Q4、Q5截止，H桥换向电路输出上半波形电源；在02输出的偶数半波周期内，Q3、Q6截止，Q4、Q5导通，H桥换向电路输出下半波形电源，上下组合成完整的正弦全波电源。两组驱动脉冲反相位，具有安全死区，防止功率管损坏。本实用新型的电路结构，适应了太阳能光伏阵列输出的宽电压范围，提高了光伏电能的利用率；同时具有一定的智能调度功能和显示功能，方便一般家庭的安装使用。以上公开仅为本实用新型的一个具体实施例，但是，本实用新型并非局限如此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种太阳能光伏逆变器，其特征在于:所述太阳能光伏逆变器的主电路包含太阳能光伏阵列(I)、升压电路(2 )、正弦半波电路(3 )、H桥换向电路(4 )和AC切换装置(5 );所述太阳能光伏阵列(I)、升压电路(2 )、正弦半波电路(3 )、H桥换向电路(4 )和切换装置(5 )依次连接，所述太阳能光伏阵列(I)提供的直流电能，经主电路将直流电能转换为交流电能，经AC切换装置(5 )后输出电能供室内并网的家用电器使用。
2.根据权利要求1所述的太阳能光伏逆变器，其特征在于:还包括DSP数字信号处理器(10)、MCU (12)和各端口采样电路；所述各端口采样电路包括逆变A/D采样电路(8)、市电A/D采样电路(7 )、DC采样电路(11)、电流采样电路(9 )和HV采样电路(15 );所述DSP数字信号处理器(10)、MCU (12)、逆变A/D采样电路(8)、市电A/D采样电路(7)、DC采样电路(11)、电流采样电路(9)和HV采样电路(15)组成一个闭环控制系统；所述DSP数字信号处理器(10)与MCU (12)数据交换连接，所述逆变A/D采样电路(8)分别连接DSP数字信号处理器(10 )和AC切换装置(5 )，所述市电A/D采样电路(7 )分别连接DSP数字信号处理器(10 )和AC切换装置(5 )，所述DC采样电路(11)分别连接DSP数字信号处理器(10 )与太阳能光伏阵列(1)，所述HV采样电路(15)分别连接DSP数字信号处理器(10)与升压电路(2)，所述电流采样电路(9 )分别连接DSP数字信号处理器(10 )与H桥换向电路(4 )。
3.根据权利要求2所述的太阳能光伏逆变器，其特征在于:所述升压电路(2)、正弦半波电路(3)、H桥换向电路(4)的PWM或DPM控制参数分别由DSP数字信号处理器(10)提供。
4.根据权利要求2所述的太阳能光伏逆变器，其特征在于:所述MCU(12)与LED显示屏(13)连接。
专利摘要本实用新型公开了一种太阳能光伏逆变器，其主电路包含太阳能光伏阵列(1)、升压电路(2)、正弦半波电路(3)、H桥换向电路(4)和AC切换装置(5)。所述太阳能光伏阵列(1)、升压电路(2)、正弦半波电路(3)、H桥换向电路(4)和切换装置(5)依次连接，太阳能光伏阵列(1)提供的直流电能，经升压电路(2)和正弦半波电路(3)转换为AC半波电源，经H桥换向电路(4)合成正弦波电源，经AC切换装置(5)后，为室内并网家用电器提供电能。本实用新型的电路结构，适应了太阳能光伏阵列输出的宽电压范围，提高了光伏电能的利用率；同时具有一定的智能调度功能和显示功能，方便一般家庭的安装使用。
文档编号H02M7/537GK203057019SQ201120559288
公开日2013年7月10日 申请日期2011年12月28日 优先权日2011年12月28日
发明者李伟平 申请人:宁波五马电器有限公司