專利名稱：一種光伏逆變器的電流轉(zhuǎn)換單元控制板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電流轉(zhuǎn)換(DC/AC，直、交流轉(zhuǎn)換)單元控制板，特別是涉及一種光伏逆變器的電流轉(zhuǎn)換(DC/AC)單元控制板。
背景技術(shù)：
光伏逆變器是光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的核心技術(shù)之一，但是由于光伏系統(tǒng)本身的分布結(jié)構(gòu)和功率容量不一樣，光伏逆變器的拓樸結(jié)構(gòu)也是各不相同的。對于建設(shè)在荒漠或者開闊地帶的大型光伏電站，一般需要和高壓輸電網(wǎng)并聯(lián)，通過輸電網(wǎng)輸送，降壓后再供給用電負(fù)載。有的方案中，由于單個電流轉(zhuǎn)換(DC/AC)單元自身功率容量的限制，通常需要多個DC/AC單元進(jìn)行串聯(lián)和并聯(lián)的組合。由此可見，用于光伏逆變器的DC/AC單元是構(gòu)成大功率 光伏逆變器的基本單元，DC/AC單元的可靠性關(guān)乎整個設(shè)備的可靠性，對于DC/AC單元的設(shè)計，業(yè)界基本的設(shè)計框架即典型的結(jié)構(gòu)如圖I所示。如圖I所示，主控電路板通過逆變器單元控制電路板[或稱電流轉(zhuǎn)換(DC/AC)單元控制電路板]，在電流轉(zhuǎn)換(DC/AC)單元中，直流母線電壓從P和N處輸入，直流電給電容Cl充電，電容上的電壓直接由Ql，Q2，Q3和Q4這四個IGBT器件組成的H橋來控制，Ql和Q4開通(Q3和Q2處于關(guān)閉狀態(tài))的時候，DC/AC單元的輸出端Tl，T2之間的電壓就等于正的母線電壓，當(dāng)Q3和Q2開通(Ql和Q4處于關(guān)閉狀態(tài))的時候，DC/AC單元的輸出端T1，T2之間的電壓就等于負(fù)的母線電壓。實(shí)際控制中，DC/AC單元控制電路板(圖I中為逆變器單元控制電路板)接收來自光伏逆變器的主控電路板的命令(DC/AC單元控制電路板和主控電路板之間的通訊是利用光纖的數(shù)字通訊)實(shí)行對Ql，Q2，Q3和Q4的開通與關(guān)斷控制。如前所述，DC/AC單元對光伏逆變器的可靠性能起著至關(guān)重要的作用，所以設(shè)計穩(wěn)定可靠的DC/AC單元成為研發(fā)高可靠性光伏逆變器的重要工作。實(shí)際應(yīng)用中，DC/AC單元的可靠性并不盡如人意，通常工作不超過半年時間就需要更換維修，下面列舉了 DC/AC單元的兩個主要故障A、抗電磁干擾能力有限。光伏逆變器的各個DC/AC單元一直工作在高頻、大電流和高電壓的環(huán)境中，因此,DC/AC單元控制板的電磁工作環(huán)境非常惡劣。但是,每時每刻,DC/AC單元控制板必須保持和主控制板之間的正常通訊(接收對Ql，Q2，Q3和Q4的控制命令以及發(fā)送本地DC/AC單元的運(yùn)行狀態(tài)等，通訊不正常意味著DC/AC單元故障)。雖然目前所有現(xiàn)有產(chǎn)品是使用光纖作為DC/AC單元控制電路板和主控制電路板之間的物理通訊媒介，運(yùn)行在光纖中的信號不受電磁輻射的干擾。但是因?yàn)镈C/AC單元控制板自身是工作在惡劣的電磁輻射環(huán)境中，通訊信號在DC/AC單元控制板上有可能受到強(qiáng)干擾，造成對Ql，Q2，Q3和Q4的開關(guān)不正確，或者造成主控制板錯誤收取DC/AC單元的信息從而產(chǎn)生誤判。B、IGBT器件組成的H橋工作溫度太高導(dǎo)致DC/AC單元無法繼續(xù)工作(特別是在沙漠等外部環(huán)境溫度較高的工作地方)。由于H橋(Ql，Q2，Q3和Q4共四個IGBT器件組成)工作在頻繁的導(dǎo)通和截止?fàn)顟B(tài)，開通和關(guān)閉的時候都會有一定的功率損耗，損耗的功率轉(zhuǎn)化成熱量會造成DC/AC單元的溫度上升，如果DC/AC單元散熱狀況不好(整機(jī)換風(fēng)通道出現(xiàn)問題，外部環(huán)境溫度過高等因素均可能導(dǎo)致這種現(xiàn)象出現(xiàn))，長時間運(yùn)行后不可避免地造成工作溫度過高從而損壞元器件的現(xiàn)象。IGBT器件的功率損耗與IGBT器件的驅(qū)動電壓Vgs和IGBT器件的工作溫度相關(guān)，增加IGBT器件的開通驅(qū)動電壓Vge能減小IGBT器件開通時候的功率損耗，但開通電壓不能無限制增加，當(dāng)大于一定的值的時候會損壞IGBT器件自身。因此，綜合考慮負(fù)載和寄生電感電容等因素的時候，一般情況下，目前IGBT器件的開通電壓都是固定在一個廠家 認(rèn)為的安全值，但所謂的安全值并非使IGBT器件損耗最小的最佳值。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種光伏逆變器的電流轉(zhuǎn)換(DC/AC)單元控制板，克服上述已有技術(shù)中容易出現(xiàn)的兩個主要故障，一是增強(qiáng)電流轉(zhuǎn)換(DC/AC)單元控制板的抗干擾能力，最大限度地減少電流轉(zhuǎn)換(DC/AC)單元控制板與主控制板通訊時候的電磁干擾影響；另一個目的是通過對電流轉(zhuǎn)換(DC/AC)單元中的元器件(IGBT器件)的溫度監(jiān)測和元器件(IGBT器件)的特征曲線來調(diào)節(jié)元器件(IGBT器件)的開通電壓，使元器件(IGBT器件)的開通損耗達(dá)到最優(yōu)。為達(dá)到上述的目的，本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是提供一種光伏逆變器的電流轉(zhuǎn)換(DC/AC)單元控制板，所述電流轉(zhuǎn)換單元控制板連接于所述光伏逆變器的主控制板與所述光伏逆變器的電流轉(zhuǎn)換單元之間，是收和發(fā)的串行通訊結(jié)構(gòu)。由主控制板至電流轉(zhuǎn)換單元定義為收的串行通訊，由電流轉(zhuǎn)換單元至主控制板定義為發(fā)的串行通訊所述電流轉(zhuǎn)換單元控制板包括光纖收發(fā)器，輸入緩沖濾波電路，可編程邏輯器件，與輸入緩沖濾波電路和可編程邏輯器件連接的晶振器件，與可編程邏輯器件連接的并與所述電流轉(zhuǎn)換單元內(nèi)的元器件地址相對應(yīng)的地址撥位開關(guān)，光電隔離器，數(shù)模轉(zhuǎn)換器，溫度傳感器，模數(shù)轉(zhuǎn)換器以及輸出緩沖器；所述由光伏逆變器的主控制板至光伏逆變器的電流轉(zhuǎn)換單元定義為收的串行通訊，是由光纖收發(fā)器接收主控制板發(fā)出的串行通訊信號，經(jīng)過輸入緩沖濾波電路和與其連接的晶振器件濾除干擾信號，增強(qiáng)信號電流后輸入可編程邏輯器件，可編程邏輯器件接收并解析該串行通訊信號的串行數(shù)據(jù)包的內(nèi)容，根據(jù)串行數(shù)據(jù)包的內(nèi)容，對于串行數(shù)據(jù)包內(nèi)的地址與所述地址撥位開關(guān)進(jìn)行比較后，向地址相對應(yīng)的電流轉(zhuǎn)換單元內(nèi)元器件發(fā)出相應(yīng)的控制命令信號或者根據(jù)串行數(shù)據(jù)包的要求發(fā)送監(jiān)控數(shù)據(jù)信號，該信號通過光電隔離器和數(shù)模轉(zhuǎn)換器送達(dá)到所述電流轉(zhuǎn)換單元；所述由光伏逆變器的電流轉(zhuǎn)換單元至光伏逆變器的主控制板定義為發(fā)的串行通訊，是由溫度傳感器測得的所述電流轉(zhuǎn)換單元內(nèi)元器件的溫度通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號后輸入到可編程邏輯器件內(nèi)，可編程邏輯器件根據(jù)主控制板所發(fā)出的串行數(shù)據(jù)包內(nèi)容的要求，將所述電流轉(zhuǎn)換單元內(nèi)元器件的開關(guān)狀態(tài)、電壓、電流以及實(shí)測的溫度通過輸出緩沖器和光纖收發(fā)器發(fā)送給所述主控制板；可編程邏輯器件還根據(jù)實(shí)測的溫度與所述電流轉(zhuǎn)換單元內(nèi)元器件的溫度和元器件電壓的關(guān)系發(fā)出對該元器件調(diào)整開通電壓的信號，該調(diào)整開通電壓的信號通過光電隔離器，數(shù)模轉(zhuǎn)換器以及所述電流轉(zhuǎn)換單元內(nèi)元器件的驅(qū)動電路來調(diào)整該元器件的開通電壓。[0014]進(jìn)一步，所述可編程邏輯器件內(nèi)通訊協(xié)議的串行數(shù)據(jù)包的內(nèi)容包括幀頭，電流轉(zhuǎn)換單元地址，命令數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)校驗(yàn)，應(yīng)答數(shù)據(jù)和幀結(jié)束。又，本實(shí)用新型所述輸入緩沖濾波電路包括緩沖器和與其輸出端連接的由邏輯器件串聯(lián)構(gòu)成的濾波電路。另外，所述電流轉(zhuǎn)換單元內(nèi)的元器件是IGBT電子元器件。本實(shí)用新型的電流轉(zhuǎn)換單元控制板具有突出的優(yōu)點(diǎn)。如上述本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)，因?yàn)椋緦?shí)用新型在所述由主控制板至電流轉(zhuǎn)換單元為收的串行通訊中，由主控制板發(fā)出的串行通訊信號通過光纖收發(fā)器接收后，首先經(jīng)過輸入緩沖濾波電路和與其連接的晶振器件濾除干擾信號，增強(qiáng)了信號的電流驅(qū)動能力，滿足了后續(xù)電路的電流驅(qū)動要求，增強(qiáng)了抗干擾能力，最大限度地減少了本實(shí)用新型的電流轉(zhuǎn)換單元控制板與所述主控制板之間通訊時候的電磁干擾影響。所以，增強(qiáng)了本實(shí)用新型的電流轉(zhuǎn)換單元控制板的工作穩(wěn)定性和可靠性，以及延長了它的使用壽命。如上述本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)，因?yàn)?，本?shí)用新型在所述由主控制板與電流轉(zhuǎn)換單元收的串行通訊中，包括與可編程邏輯器件連接的與所述電流轉(zhuǎn)換單元內(nèi)的元器件地址相對應(yīng)的地址撥位開關(guān)。經(jīng)過濾波和增大電流的串行通訊信號進(jìn)入可編程邏輯器件后，可編程邏輯器件接收并解析該串行通訊信號的串行數(shù)據(jù)包的內(nèi)容，根據(jù)串行數(shù)據(jù)包的內(nèi)容，對于串行數(shù)據(jù)包內(nèi)的地址與所述地址撥位開關(guān)進(jìn)行比較，只有當(dāng)串行數(shù)據(jù)包中的地址數(shù)據(jù)一定和“地址撥位開關(guān)”中的地址數(shù)據(jù)一致時，才向與地址撥位開關(guān)相對應(yīng)的電流轉(zhuǎn)換單元內(nèi)的元器件地址發(fā)出控制命令。由于串行數(shù)據(jù)包中的地址數(shù)據(jù)與可編程邏輯器件中的地址數(shù)據(jù)一模一樣，則地址撥位開關(guān)的地址又與電流轉(zhuǎn)換單元內(nèi)的元器件的地址是相對應(yīng)的。所以，也就保證了串行數(shù)據(jù)包所要求送達(dá)的電流轉(zhuǎn)換單元內(nèi)元器件的地址與實(shí)際要送達(dá)到電流轉(zhuǎn)換單元內(nèi)元器件的地址是一致的。而不同的地址數(shù)據(jù)從中被剝離出來。因此，本實(shí)用新型的電流轉(zhuǎn)換單元控制板不僅傳送命令準(zhǔn)確可靠，而且維護(hù)控制板簡單方便。如上述本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)，因?yàn)?，本?shí)用新型在所述由電流轉(zhuǎn)換單元至主控制板定義為發(fā)的串行通訊，是由溫度傳感器實(shí)際測得的所述電流轉(zhuǎn)換單元內(nèi)元器件(如IGBT器件)的溫度通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號后輸入到可編程邏輯器件內(nèi)，可編程邏輯器件一方面根據(jù)主控制板所發(fā)出的串行數(shù)據(jù)包內(nèi)容的要求，將該實(shí)測的溫度通過輸出緩沖器和光纖收發(fā)器發(fā)送給主控制板；另一方面根據(jù)實(shí)測的溫度與電流轉(zhuǎn)換單元內(nèi)元器件(如IGBT器件)的溫度與電壓的特征曲線關(guān)系發(fā)出對該元器件調(diào)整開通電壓的信號。該調(diào)整開通電壓的信號通過光電隔離器，數(shù)模轉(zhuǎn)換器以及電流轉(zhuǎn)換單元內(nèi)元器件的驅(qū)動電路來調(diào)整該元器件(IGBT器件)的開通電壓，使元器件(IGBT器件)的開通損耗達(dá)到最優(yōu)。

圖I是所述光伏逆變器電流轉(zhuǎn)換(DC/AC為直流轉(zhuǎn)交流)單元一典型結(jié)構(gòu)的示意圖；圖2是本實(shí)用新型電流轉(zhuǎn)換(DC/AC)單元控制板一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是圖2中輸入緩沖濾波電路一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是所述電流轉(zhuǎn)換(DC/AC)單元中元器件IGBT的傳輸特性和溫度關(guān)系曲線圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖進(jìn)一步說明本實(shí)用新型電流轉(zhuǎn)換(DC/AC)單元控制板的結(jié)構(gòu)特征。如圖I所示，本實(shí)用新型所述的電流轉(zhuǎn)換(DC/AC)單元控制板(或稱DC/AC單元控制電路板，或稱逆變器單元控制電路板)連接于所述光伏逆變器的主控制板(或稱主控制電路板)與所述光伏逆變器的電流轉(zhuǎn)換單元之間，是收和發(fā)的串行通訊結(jié)構(gòu)。由主控制板至電流轉(zhuǎn)換單元定義為收的串行通訊，由電流轉(zhuǎn)換單元至主控制板定義為發(fā)的串行通訊。如圖2所示，本實(shí)用新型所述電流轉(zhuǎn)換單元控制板包括光纖收發(fā)器1，輸入緩沖濾波電路2，可編程邏輯器件3，與輸入緩沖濾波電路2和可編程邏輯器件3連接的晶振器件 4，與可編程邏輯器件3相連接的并與所述電流轉(zhuǎn)換單元內(nèi)的元器件地址相對應(yīng)的地址撥位開關(guān)5，光電隔離器12，數(shù)模轉(zhuǎn)換器11，溫度傳感器6、7、8、9，模數(shù)轉(zhuǎn)換器10以及輸出緩沖器13。如圖2所示，所述主控制板至電流轉(zhuǎn)換單元定義為收的串行通訊是由光纖收發(fā)器I接收主控制板發(fā)出的串行通訊信號經(jīng)過輸入緩沖濾波電路2濾波和增強(qiáng)電流信號后輸入可編程邏輯器件3，可編程邏輯器件3接收并解析該串行通訊信號的串行數(shù)據(jù)包(或稱串行數(shù)據(jù)幀)的內(nèi)容，根據(jù)串行數(shù)據(jù)包的內(nèi)容，對于串行數(shù)據(jù)包內(nèi)的地址與所述地址撥位開關(guān)5進(jìn)行比較后，向相應(yīng)地址的元器件發(fā)出相應(yīng)的控制命令信號或者根據(jù)串行數(shù)據(jù)包的要求發(fā)送監(jiān)控數(shù)據(jù)信號，該信號通過光電隔離器12和數(shù)模轉(zhuǎn)換器11送達(dá)到所述電流轉(zhuǎn)換單元。如圖2所示，所述由電流轉(zhuǎn)換單元至主控制板定義為發(fā)的串行通訊，是由溫度傳感器6、7、8、9測得的所述電流轉(zhuǎn)換單元內(nèi)元器件Ql、Q3、Q4、Q2的溫度通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器10將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號后輸入到可編程邏輯器件3，可編程邏輯器件3根據(jù)主控制板所發(fā)出的串行數(shù)據(jù)包內(nèi)容的要求，將所述電流轉(zhuǎn)換單元內(nèi)元器件Ql、Q2、Q3、Q4的開關(guān)狀態(tài)、電壓、電流以及實(shí)測的溫度通過輸出緩沖器13和光纖收發(fā)器I發(fā)送給所述主控制板。如圖2所示，可編程邏輯器件3還根據(jù)溫度傳感器6、7、8、9實(shí)測的溫度與所述電流轉(zhuǎn)換單元內(nèi)元器件Ql、Q2、Q3、Q4的溫度和元器件電壓的關(guān)系(如圖6所示的溫度與電壓的特征曲線)發(fā)出對該元器件Q1、Q2、Q3、Q4調(diào)整開通電壓的信號，該調(diào)整開通電壓的信號通過光電隔離器12，數(shù)模轉(zhuǎn)換器11以及所述電流轉(zhuǎn)換單元內(nèi)元器件的驅(qū)動電路來調(diào)整該元器件Q1、Q2、Q3、Q4的開通電壓，以使元器件Ql、Q2、Q3、Q4的開通損耗達(dá)到最優(yōu)。在本實(shí)施例中，所述可編程邏輯器件3采用Altera公司提供的CycloneV系列的5CEA7。內(nèi)部可燒錄專用上述本實(shí)用新型所用的通訊協(xié)議程序。所述可編程邏輯器件3內(nèi)專用通訊協(xié)議的串行數(shù)據(jù)幀(串行數(shù)據(jù)包)所包括的內(nèi)容如表I所示。表I
幀頭電流轉(zhuǎn)換單元命令數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)校驗(yàn)應(yīng)答數(shù)據(jù)幀結(jié)束__地址_____如表I所示，所述可編程邏輯器件3內(nèi)的通訊協(xié)議(本實(shí)用新型專用)串行數(shù)據(jù)包的內(nèi)容包括幀頭，電流轉(zhuǎn)換單元地址，命令數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)校驗(yàn)，應(yīng)答數(shù)據(jù)和幀結(jié)束。其中“幀頭”是用來標(biāo)識一幀數(shù)據(jù)的起始；功率單位地址是指所述光伏逆變器電流轉(zhuǎn)換單元內(nèi)元器件的地址(用以和上述與電流轉(zhuǎn)換單元內(nèi)元器件地址相對應(yīng)的“地址撥位開關(guān)”中的數(shù)據(jù)進(jìn)行比對)，不同的電流轉(zhuǎn)換單元內(nèi)的元器件有不同的地址；命令數(shù)據(jù)是主控制板要和電流轉(zhuǎn)換單元真正通訊的內(nèi)容，包括要求發(fā)送監(jiān)控數(shù)據(jù)(溫度，電壓，電流等)或者對Q1，Q2，Q3和Q4的開關(guān)控制命令。如果某種原因(電磁干擾或者主控制板故障)，地址錯誤或者校驗(yàn)錯誤，電流轉(zhuǎn)換單元控制板必須在應(yīng)答數(shù)據(jù)中發(fā)送錯誤提示和重發(fā)要求。在本實(shí)施例中，所述輸入緩沖濾波電路2包括緩沖器和與其輸出端連接的由邏輯器件串聯(lián)構(gòu)成的濾波電路。如圖3所示，在本實(shí)施例中，緩沖器21 (在本實(shí)施例中采用由DIODE公司提供的74LVC1G07SE-7芯片)是用來增強(qiáng)信號的電流驅(qū)動能力，滿足后續(xù)電路的電流驅(qū)動要求。如圖3所示，在本實(shí)施例中，濾波電路22是由三個邏輯器件(或稱邏輯芯片)U6、U7、U8串聯(lián)構(gòu)成(在本實(shí)施例中，U6、U7、U8采用TI公司的SN74AUC1G74芯片)。緩沖器21輸出的信號一路直接進(jìn)入濾波電路22中的邏輯器件U6 (D觸發(fā));另外一路作為邏輯器件U6，U7 (D觸發(fā))和U8 (D觸發(fā))的復(fù)位輸入。晶振器件4輸出的晶振信號作為邏輯器件U6，U7和U8的時鐘信號。在緩沖器21的輸出信號為高，晶振信號由低變高的時候，邏輯器件U6，U7和U8的D端信號被鎖存到Q端(緩沖器的輸出信號為高的寬度大于晶振信號為高的寬度的3倍的時候，U8的輸出Q端為高)；當(dāng)緩沖器21輸出信號為低，晶振信號的變化將被忽略，U8的輸出Q端被強(qiáng)制拉低。因此，根據(jù)串行通訊的速度選擇適當(dāng)?shù)木д裥盘枺梢詾V除不想要的干擾信號(例如，串行通訊的速率是5KHz，選擇24KHz的晶振信號，利用本電路就可以濾除8KHz以上速率的干擾信號)。在本實(shí)施例中，所述電流轉(zhuǎn)換單元內(nèi)元器件Q1、Q2、Q3、Q4是IGBT電子元器件。圖4是所述電流轉(zhuǎn)換單元中元器件IGBT的傳輸特性和溫度關(guān)系曲線圖。如圖4所示，元器件IGBT的集電極導(dǎo)通電流Ic (集電級的電流)和開通電壓Vge之間在不同溫度Tj (IGBT結(jié)溫)下的傳輸特性。圖4中，在VcedGBT的集電極和發(fā)射極之間的電壓)不變的情況下，Tj在125°C和25°C的時候，Ic隨Vge變化的曲線(在其余的溫度下有相同的物理現(xiàn)象)。圖4中的曲線說明了在不同的溫度下面，微調(diào)整Vge，就可以調(diào)整IGBT的開通損耗(開通損耗=Vce*Ic。Vge變化的情況下，如果Vce不變，則Ic變化。如果Ic不變，則Vce變化。無論何種情況，均能調(diào)節(jié)開通損耗)。如圖2所示，元器件IGBT Q1、Q2、Q3、Q4的溫度通過溫度傳感器6、7、8、9感知后傳送到模數(shù)轉(zhuǎn)換電路10，然后進(jìn)入可編程邏輯器件3?？删幊踢壿嬈骷鶕?jù)實(shí)測的溫度和開通電壓Vge之間的關(guān)系(已經(jīng)存儲在可編程邏輯器件里面)來調(diào)整元器件IGBT開通電壓Vge的大小?？删幊踢壿嬈骷o元器件IGBT QU Q2、Q3、Q4的驅(qū)動信號首先通過光電隔離器，然后再進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換后的模擬信號通過元器件IGBT驅(qū)動電路來調(diào)整元器件IGBT的開通電壓Vge。同時，本實(shí)用新型所述的電流轉(zhuǎn)換單元控制板還可以根據(jù)主控制板發(fā)過來的信號優(yōu)化或者調(diào)整元器件IGBT的開通電壓Vge。這樣在驅(qū)動不同型號的元器件IGBT的時候不需要更換電流轉(zhuǎn)換單元控制板上其它的元器件。
權(quán)利要求1.一種光伏逆變器的電流轉(zhuǎn)換單元控制板，所述電流轉(zhuǎn)換單元控制板連接于所述光伏逆變器的主控制板與所述光伏逆變器的電流轉(zhuǎn)換單元之間，是收和發(fā)的串行通訊結(jié)構(gòu)，由所述光伏逆變器的主控制板至所述光伏逆變器的電流轉(zhuǎn)換單元定義為收的串行通訊，由所述光伏逆變器的電流轉(zhuǎn)換單元至所述光伏逆變器的主控制板定義為發(fā)的串行通訊；其特征在于 所述電流轉(zhuǎn)換單元控制板包括光纖收發(fā)器，輸入緩沖濾波電路，可編程邏輯器件，與輸入緩沖濾波電路和可編程邏輯器件連接的晶振器件，與可編程邏輯器件連接的并與所述電流轉(zhuǎn)換單元內(nèi)的元器件地址相對應(yīng)的地址撥位開關(guān)，光電隔離器，數(shù)模轉(zhuǎn)換器，溫度傳感器，模數(shù)轉(zhuǎn)換器以及輸出緩沖器； 所述由光伏逆變器的主控制板至光伏逆變器的電流轉(zhuǎn)換單元定義為收的串行通訊，是由光纖收發(fā)器接收主控制板發(fā)出的串行通訊信號，經(jīng)過輸入緩沖濾波電路和與其連接的晶振器件濾除干擾信號，增強(qiáng)信號電流后輸入可編程邏輯器件，可編程邏輯器件接收并解析該串行通訊信號的串行數(shù)據(jù)包的內(nèi)容，根據(jù)串行數(shù)據(jù)包的內(nèi)容，對于串行數(shù)據(jù)包內(nèi)的地址與所述地址撥位開關(guān)進(jìn)行比較后，發(fā)出相應(yīng)的控制命令信號或者根據(jù)串行數(shù)據(jù)包的要求發(fā)送監(jiān)控數(shù)據(jù)信號，該信號通過光電隔離器和數(shù)模轉(zhuǎn)換器送達(dá)到所述光伏逆變器的電流轉(zhuǎn)換單元； 所述由光伏逆變器的電流轉(zhuǎn)換單元至光伏逆變器的主控制板定義為發(fā)的串行通訊，是由溫度傳感器測得的所述電流轉(zhuǎn)換單元內(nèi)元器件的溫度通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號后輸入到可編程邏輯器件內(nèi)，可編程邏輯器件根據(jù)主控制板所發(fā)出的串行數(shù)據(jù)包內(nèi)容的要求，將所述電流轉(zhuǎn)換單元內(nèi)元器件的開關(guān)狀態(tài)、電壓、電流以及實(shí)測的溫度通過輸出緩沖器和光纖收發(fā)器發(fā)送給所述光伏逆變器的主控制板； 可編程邏輯器件還根據(jù)實(shí)測的溫度與所述電流轉(zhuǎn)換單元內(nèi)元器件的溫度和元器件電壓的關(guān)系發(fā)出對該元器件調(diào)整開通電壓的信號，該調(diào)整開通電壓的信號通過光電隔離器，數(shù)模轉(zhuǎn)換器以及所述電流轉(zhuǎn)換單元內(nèi)元器件的驅(qū)動電路來調(diào)整該元器件的開通電壓。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的光伏逆變器的電流轉(zhuǎn)換單元控制板，其特征在于，所述可編程邏輯器件內(nèi)通訊協(xié)議的串行數(shù)據(jù)包的內(nèi)容包括幀頭，電流轉(zhuǎn)換單元地址，命令數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)校驗(yàn)，應(yīng)答數(shù)據(jù)和幀結(jié)束。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的光伏逆變器的電流轉(zhuǎn)換單元控制板，其特征在于，所述輸入緩沖濾波電路包括緩沖器和與其輸出端連接的由邏輯器件串聯(lián)構(gòu)成的濾波電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的光伏逆變器的電流轉(zhuǎn)換單元控制板，其特征在于，所述電流轉(zhuǎn)換單元內(nèi)的元器件是IGBT電子元器件。
專利摘要一種光伏逆變器的電流轉(zhuǎn)換單元控制板，所述電流轉(zhuǎn)換單元控制板連接于所述光伏逆變器的主控制板與所述光伏逆變器的電流轉(zhuǎn)換單元之間，是收和發(fā)的串行通訊結(jié)構(gòu)。由主控制板至電流轉(zhuǎn)換單元定義為收的串行通訊，由電流轉(zhuǎn)換單元至主控制板定義為發(fā)的串行通訊。輸入的串行通訊信號首先經(jīng)過輸入緩沖濾波電路濾除干擾信號，增強(qiáng)信號的電流驅(qū)動能力，增強(qiáng)抗干擾能力，最大限度地減少了通訊時候的電磁干擾影響。因?yàn)榘ㄅc可編程邏輯器件連接的并與電流轉(zhuǎn)換單元內(nèi)的元器件地址相對應(yīng)的地址撥位開關(guān)，保證了傳送命令準(zhǔn)確可靠。通過溫度傳感器測得電流轉(zhuǎn)換單元內(nèi)元器件的溫度和傳輸特征曲線調(diào)整元器件的開通電壓，以使元器件的開通損耗達(dá)到最優(yōu)。
文檔編號H02M7/537GK202364149SQ20112052137
公開日2012年8月1日 申請日期2011年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月14日
發(fā)明者徐龍濤 申請人:上海嘉翔自動化科技有限公司