5kw非隔离式光伏并网逆变器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种5KW非隔离式光伏并网逆变器，包括有两组PV电池模组，每组PV电池模组的输出分别各自通过BOOST和MPPT电路接入同一个DC/AC变换的H6逆变桥，DC/AC变换的H6逆变桥通过EMI滤波器接入交流电网；控制回路包括控制CPU、PWM驱动电路，控制CPU自身的PWM模块接入PWM驱动电路输入端，PWM驱动电路输出端与逆变器主回路中的功率器件连接，采样回路包括信号调理电路，信号调理电路的输入端接入逆变器主回路中的采样器件，信号调理电路的输出端接入控制CPU自身的AD模块。本实用新型可将两组电池模组的电压变成交流后并入交流电网，具有输出电压稳定可靠的优点。
【专利说明】5KW非隔离式光伏并网逆变器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及光伏并网逆变器领域，具体是一种5KW非隔离式光伏并网逆变器。
【背景技术】
[0002]太阳能是一种可再生清洁型能源，光伏逆变器是将光伏电池阵列发出的直流电变换为交流电提供给负载和并入电网，对应的光伏逆变器也分为并网型和离网型。
[0003]无论从现实需要，还是从未来的发展潜力考虑，太阳能都应是我国在各种可再生能源中的首选。首先，我国石油、煤炭资源匾乏:2000年我国人均煤炭可采储量90吨，石油可采储量3吨，天然气1080立方米，分别是世界平均水平的54.9%，11%和4.3%。其次，我国能源结构极不合理，目前我国煤炭年消耗量约为13亿吨，在我国能源总量中的比重超过60%。我国已成为世界第二大二氧化碳排放国，二氧化碳产生的污染不仅对我国的居民健康和工农业生产造成严重损害，还使我国面临巨大的国际压力。因此清洁型可再生能源是将来能源产业的发展趋势，从能源分布和可利用的范围性来看，太阳能(光伏)无疑是一种理想的绿色能源。由于太阳能的诸多优点，全球的能源专家们一致认定:太阳能将成为21世纪最重要的能源之一，到未来的2100年时，太阳能在整个能源结构中将占68%的份额。
[0004]实用新型内容本实用新型的目的是提供一种5KW非隔离式光伏并网逆变器，以实现光伏电池模组向交流电网的并网。
[0005]为了达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案为:
[0006]5KW非隔离式光伏并网逆变器，其特征在于:包括有两组PV电池模组，每组PV电池模组的输出分别各自通过BOOST和MPPT电路接入同一个DC/AC变换的H6逆变桥输入端，由两BOOST和MPPT电路、DC/AC变换的H6逆变桥构成逆变器主回路，所述DC/AC变换的H6逆变桥输出端通过EMI滤波器接入交流电网；还包括控制回路、采样回路，所述控制回路包括分别由DSP芯片构建的控制CPU，以及PWM驱动电路，所述控制CPU自身的PWM模块接入PWM驱动电路输入端，PWM驱动电路输出端与逆变器主回路中的功率器件连接，所述采样回路包括信号调理电路，信号调理电路的输入端接入逆变器主回路中的采样器件，信号调理电路的输出端接入控制CPU自身的AD模块。
[0007]所述的5KW非隔离式光伏并网逆变器，其特征在于:所述控制CPU由型号为TMS320LF28069 的 DSP 构建而成。
[0008]所述的5KW非隔离式光伏并网逆变器，其特征在于:还包括辅助CPU，所述辅助CPU由型号为TMS320LF28035的DSP构建而成，辅助CPU、控制CPU通过各自的SPI模块通讯连接，辅助CPU通过自身的GP1模块接入有人机接口，辅助CPU还通过自身的SCI模块接入RS485网络。
[0009]所述的5KW非隔离式光伏并网逆变器，其特征在于:还包括辅助电源，两组PV电池模组还分别有另一路输出接入辅助电源输入端，辅助电源输出端与控制回路、采样回路中各个电路连接。
[0010]本实用新型可将两组电池模组的电压变成交流后并入交流电网，整个并网过程由控制回路根据采样回路采样的数据进行实时控制，两组电池模组的不稳定电压可通过辅助电源变换成稳定电压输出供给至控制回路、采样回路，具有输出电压稳定可靠的优点。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1为本实用新型电路原理框图，。
[0012]图2为本实用新型控制CPU工作流程图。
[0013]图3为本实用新型辅助CPU工作流程图。
【具体实施方式】
[0014]如图1所示，5KW非隔离式光伏并网逆变器，包括有两组PV电池模组，每组PV电池模组的输出分别各自通过BOOST和MPPT电路接入同一个DC/AC变换的H6逆变桥输入端，由两BOOST和MPPT电路、DC/AC变换的H6逆变桥构成逆变器主回路，DC/AC变换的H6逆变桥输出端通过EMI滤波器接入交流电网；还包括控制回路、采样回路，控制回路包括分别由DSP芯片构建的控制CPU，以及PWM驱动电路，控制CPU自身的PWM模块接入PWM驱动电路输入端，PWM驱动电路输出端与逆变器主回路中的功率器件连接，采样回路包括信号调理电路，信号调理电路的输入端接入逆变器主回路中的采样器件，信号调理电路的输出端接入控制CPU自身的AD模块。
[0015]控制CPU由型号为TMS320LF28069的DSP构建而成。
[0016]还包括辅助CPU，所述辅助CPU由型号为TMS320LF28035的DSP构建而成，辅助CPU、控制CPU通过各自的SPI模块通讯连接，辅助CPU通过自身的GP1模块接入有人机接口，辅助CPU还通过自身的SCI模块接入RS485网络。
[0017]还包括辅助电源，两组PV电池模组还分别有另一路输出接入辅助电源输入端，辅助电源输出端与控制回路、采样回路中各个电路连接。
[0018]本实用新型中，两组光伏电池模组PV电池模组1、PV电池模组2分别接入到各自的BOOST电路和MPPT电路，通过BOOST电路和MPPT电路起到升压及MPPT跟踪控制作用，BOOST电路和MPPT电路输出并联为直流母线，接入到DC/AC变换的H6逆变桥输入端，由DC/AC变换的H6逆变桥把直流逆变成交流，BOOST电路和MPPT电路、DC/AC变换的H6逆变桥构成了逆变器主回路。交流电通过EMI滤波器，向交流电网并入正弦电流，实现同频同相发电的目的。
[0019]辅助电源将两组PV电池模组不稳定的电压，变换成稳定的多路电压输出，为控制回路与采样回路的各个电路供电。
[0020]如图2、图3所示。型号为TMS320LF28069的DSP芯片构建而成控制CPU，所有的系统控制都由它负责完成。其运行的软件执行MPPT、并网逆变、孤岛效应、各种保护等控制算法，其PWM模块时实生成PWM波，PWM波经过PWM驱动电路后送入逆变器主回路的功率器件；逆变器主电路的电流、电压、温度(I，U，T)，以及电网电压、并网电流(Uac，Iac)等模拟信号经过信号调理电路，变换成0V-3V范围内的有效电压送入控制CPU的AD模块进行采样。
[0021]型号为TMS320LF28035的DSP芯片构建而成辅助CPU，控制CPU的SPI模块与辅助CPU的SPI模块进行板内通讯，控制CPU将采集到的各种数据以及系统运行状态等传送给辅助CPU。
[0022]辅助CPU主要负责通讯与人机接口功能的实现。其GP1模块扩展了人机接口电路，实现了按键输入与IXD显示功能。其SCI模块负责与外部RS485网络进行通讯。
【权利要求】
1.5KW非隔离式光伏并网逆变器，其特征在于:包括有两组PV电池模组，每组PV电池模组的输出分别通过各自的BOOST和MPPT电路，然后并联，接入到同一个DC/AC变换的H6逆变桥输入端，由两BOOST和MPPT电路、DC/AC变换的H6逆变桥构成逆变器主回路，所述DC/AC变换的H6逆变桥输出端通过EMI滤波器接入交流电网；还包括控制回路、采样回路，所述控制回路包括分别由DSP芯片构建的控制CPU，以及PWM驱动电路，所述控制CPU自身的PWM模块接入PWM驱动电路输入端，PWM驱动电路输出端与逆变器主回路中的功率器件连接，所述采样回路包括信号调理电路，逆变器主回路中的采样信号接入信号调理电路，信号调理电路的输出端接入控制CPU自身的AD模块。
2.根据权利要求1所述的5KW非隔离式光伏并网逆变器，其特征在于:所述控制CPU由型号为TMS320LF28069的DSP构建而成。
3.根据权利要求1所述的5KW非隔离式光伏并网逆变器，其特征在于:还包括辅助CPU,所述辅助CPU由型号为TMS320LF28035的DSP构建而成，辅助CPU、控制CPU通过各自的SPI模块通讯连接，辅助CPU通过自身的GP1模块扩展了人机接口，辅助CPU还通过自身的SCI模块接入RS485网络。
4.根据权利要求1所述的5KW非隔离式光伏并网逆变器，其特征在于:还包括辅助电源，PV电池模组还接入到辅助电源的输入端，辅助电源隔离稳压后，输出多路电源供给控制回路、采样回路中各个电路。
【文档编号】H02J3/38GK204012746SQ201420432876
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年7月31日 优先权日:2014年7月31日
【发明者】王宾, 徐善勇, 于水娟 申请人:安徽明赫新能源有限公司