專利名稱：可防逆功率輸出的光伏并網(wǎng)逆變器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種可防逆功率輸出的光伏并網(wǎng)逆變器。
背景技術：
由于目前光伏并網(wǎng)逆變器技術還不是很成熟，當并入電網(wǎng)到一定容量的時候，會對電網(wǎng)產(chǎn)生干擾及諧波污染，因此世界上許多國家暫時還未批準太陽能逆變器能夠并入電網(wǎng)。為了提供強勁的電源用以滿足廣大電力用戶的需求，現(xiàn)已出現(xiàn)一種光伏并網(wǎng)逆變器，它運行于并網(wǎng)模式，但不向電網(wǎng)輸入電流，即當光伏并網(wǎng)逆變器的輸出功率小于負載實際所需的功率時，由電網(wǎng)向負載補足，但當光伏并網(wǎng)逆變器的輸出功率大于負載實際所需的功率時，光伏并網(wǎng)逆變器不會逆向向電網(wǎng)輸出功率?，F(xiàn)有的可防逆功率輸出的光伏并網(wǎng)逆變器一般采用在光伏并網(wǎng)逆變器后端加“防逆流”、“防反灌”的第三方裝置，當逆變器向電網(wǎng)輸出電能時，切斷開關工作，這樣的工作是間斷性的，不連續(xù)，而且這種第三方裝置價格很高，性能不穩(wěn)定。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術的缺陷，提供了一種可防逆功率輸出的光伏并網(wǎng)逆變器，其不但能夠保證光伏并網(wǎng)逆變器所產(chǎn)生的剩余電能不會流入電網(wǎng)，還能在光伏并網(wǎng)逆變器所產(chǎn)能不足時從電網(wǎng)調(diào)入電能進行補充。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用一種可防逆功率輸出的光伏并網(wǎng)逆變器，包括BOOST升壓模塊、H橋逆變模塊，所述的可防逆功率輸出的光伏并網(wǎng)逆變器還包括第一電流信號處理電路，用于感應所述的光伏并網(wǎng)逆變器的輸出電流II，并將所述的輸出電流Il轉(zhuǎn)化為第一電壓波形信號U11 ；第二電流信號處理電路，用于感應電網(wǎng)側電流13，并將所述的電網(wǎng)側電流13轉(zhuǎn)化
為第二電壓波形信號U13與門，用于將所述第一電壓波形信號U11和所述的第二電壓波形信號U13進行與運算；電子動態(tài)開關K，用于接通與分斷所述的光伏并網(wǎng)逆變器與電網(wǎng)的通路；以及CPU主控單元，用于接收所述的與門的輸出，當所述的與門在一個完整的輸出波形周期內(nèi)輸出一個脈沖方波時，所述的CPU主控單元降低所述的光伏并網(wǎng)逆變器的輸出電流，并關斷電子動態(tài)開關K ;當所述的與門在一個完整的輸出波形周期內(nèi)無脈沖方波輸出時，所述的CPU主控單元閉合所述的電子動態(tài)開關K。與已有技術相比，本發(fā)明的有益效果體現(xiàn)于將分別用以表征光伏并網(wǎng)逆變器的輸出電流和電網(wǎng)側電流的第一電壓波形信號和第二電壓波形信號接入與門的輸入端，并通過與門運算，當與門在一個完整的輸出波形周期內(nèi)輸出一個脈沖方波時，表不光伏并網(wǎng)逆變器的輸出電流和電網(wǎng)側電流的方向相同，即此時光伏并網(wǎng)逆變器所產(chǎn)生的剩余電能流入電網(wǎng)，CPU主控單元給出逆流保護動作；當一個完整的輸出波形周期內(nèi)無脈沖方波輸出時，表示光伏并網(wǎng)逆變器的輸出電流和電網(wǎng)側電流的方向相反，即此時無需做防逆流保護。采用與門對第一電壓波形信號和第二電壓波形信號進行運算，系統(tǒng)根據(jù)與門輸出的邏輯值進行動作，無需對CPU主控單元對光伏并網(wǎng)逆變器的輸出電流和電網(wǎng)側電流的矢量值進行運算，結構簡單，還簡化了運算，便于系統(tǒng)功能的實現(xiàn)；另外，還降低了電流互感器的要求，在保證功能穩(wěn)定實現(xiàn)的基礎上降低了成本。特別地，所述的第一電流信號處理電路包括套于所述的光伏并網(wǎng)逆變器的輸出端的第一電流互感器LI以及由兩只穩(wěn)壓管Z1、Z2反向串聯(lián)的第一嵌位電路，所述的第二電流信號處理電路包括套于所述的光伏并網(wǎng)逆變器的電網(wǎng)連接端的第二電流互感器L2以及由另外兩只穩(wěn)壓管Z3、TA反向串聯(lián)的第二嵌位電路，所述的第一嵌位電路和所述的第二嵌位電路分別并聯(lián)于所述的第一電流互感器LI和所述的第二電流互感器L2的二次側連接端。采用第一嵌位電路和第二嵌位電路，將第一電流互感器和第二電流互感器的感應電流轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的電壓信號，便于后級電路的功能實現(xiàn)。特別地，所述的與門的輸出端經(jīng)一二極管D1、電阻Rl接地，所述的電阻Rl兩端并聯(lián)一電容Cl。通過二極管、電阻和電容的結構，保護后級的CPU主控單元的輸入端口不受大電壓的沖擊。


圖1是現(xiàn)有技術中的防逆功率輸出的功能結構圖；圖2是本發(fā)明一種可防逆功率輸出的光伏并網(wǎng)逆變器的原理方框圖；圖3是本發(fā)明一種可防逆功率輸出的光伏并網(wǎng)逆變器的部分原理圖；圖4是本發(fā)明一種可防逆功率輸出的光伏并網(wǎng)逆變器的實際運行功率流向圖。
具體實施例方式如圖2 3所示，一種可防逆功率輸出的光伏并網(wǎng)逆變器，包括BOOST升壓模塊、H橋逆變模塊，可防逆功率輸出的光伏并網(wǎng)逆變器還包括第一電流信號處理電路，用于感應光伏并網(wǎng)逆變器的輸出電流II，并將輸出電流Il轉(zhuǎn)化為第一電壓波形信號U11 ；第二電流信號處理電路，用于感應電網(wǎng)側電流13，并將電網(wǎng)側電流13轉(zhuǎn)化為第二電壓波形信號U13,與門，用于將第一電壓波形信號U11和第二電壓波形信號U13進行與運算；電子動態(tài)開關K，用于接通與分斷光伏并網(wǎng)逆變器與電網(wǎng)的通路；以及CPU主控單元，用于接收與門的輸出，當與門在一個完整的輸出波形周期內(nèi)輸出一個脈沖方波時，CPU主控單兀降低光伏并網(wǎng)逆變器的輸出電流,并關斷電子動態(tài)開關K ;當與門在一個完整的輸出波形周期內(nèi)無脈沖方波輸出時，CPU主控單元閉合電子動態(tài)開關K0第一電流信號處理電路包括套于光伏并網(wǎng)逆變器的輸出端的第一電流互感器LI以及由兩只穩(wěn)壓管Zl、Z2反向串聯(lián)的第一嵌位電路，第二電流信號處理電路包括套于光伏并網(wǎng)逆變器的電網(wǎng)連接端的第二電流互感器L2以及由另外兩只穩(wěn)壓管Z3、TA反向串聯(lián)的第二嵌位電路，第一嵌位電路和第二嵌位電路分別并聯(lián)于第一電流互感器LI和第二電流互感器L2的二次側連接端。采用第一嵌位電路和第二嵌位電路，將第一電流互感器和第二電流互感器的感應電流轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的電壓信號，便于后級電路的功能實現(xiàn)。與門的輸出端經(jīng)一二極管D1、電阻Rl接地，電阻Rl兩端并聯(lián)一電容Cl。通過二極管、電阻和電容的結構，保護后級的CPU主控單元的輸入端口不受大電壓的沖擊。如圖4所示，假設負載實際所需的功率為1KW，本發(fā)明的工作原理當光伏并網(wǎng)逆變器的功率等于IKW時，那么逆變輸出的電能剛好滿足負載，這時即使電子動態(tài)開關K閉合，電網(wǎng)不會向負載RL灌入電能；當光伏并網(wǎng)逆變器的功率小于IKW時，例如光伏并網(wǎng)逆變器的功率為負載RL提供功率Pl = 0. 6KW，那么電網(wǎng)會向負載RL輸入功率P2 = 0. 4KW ；當光伏并網(wǎng)逆變器產(chǎn)生的功率大于1KW，例如光伏并網(wǎng)逆變器的功率為負載RL提供功率Pl =1. 5KW，此時，光伏并網(wǎng)逆變器的CPU主控單元將自動根據(jù)與門的輸出值進行判定，如果光伏并網(wǎng)逆變器有輸出電流到電網(wǎng)時，光伏并網(wǎng)逆變器會自動減少逆變輸出的電流11，只保證負載RL所需的功率和電流，杜絕向電網(wǎng)輸送電能。
權利要求
1.一種可防逆功率輸出的光伏并網(wǎng)逆變器，包括BOOST升壓模塊、H橋逆變模塊，其特征在于:所述的可防逆功率輸出的光伏并網(wǎng)逆變器還包括 第一電流信號處理電路，用于感應所述的光伏并網(wǎng)逆變器的輸出電流(II)，并將所述的輸出電流(Il)轉(zhuǎn)化為第一電壓波形信號(U11)； 第二電流信號處理電路，用于感應電網(wǎng)側電流(13)，并將所述的電網(wǎng)側電流(13)轉(zhuǎn)化為第二電壓波形信號(U13), 與門，用于將所述第一電壓波形信號(ni)和所述的第二電壓波形信號(U13)進行與運算； 電子動態(tài)開關(K)，用于接通與分斷所述的光伏并網(wǎng)逆變器與電網(wǎng)的通路； 以及CPU主控單元，用于接收所述的與門的輸出，當所述的與門在一個完整的輸出波形周期內(nèi)輸出一個脈沖方波時，所述的CPU主控單元降低所述的光伏并網(wǎng)逆變器的輸出電流，并關斷電子動態(tài)開關(K);當所述的與門在一個完整的輸出波形周期內(nèi)無脈沖方波輸出時，所述的CPU主控單元閉合所述的電子動態(tài)開關(K)。
2.根據(jù)權利要求1所述的可防逆功率輸出的光伏并網(wǎng)逆變器，其特征在于:所述的第一電流信號處理電路包括套于所述的光伏并網(wǎng)逆變器的輸出端的第一電流互感器(LI)以及由兩只穩(wěn)壓管(Z1、Z2)反向串聯(lián)的第一嵌位電路，所述的第二電流信號處理電路包括套于所述的光伏并網(wǎng)逆變器的電網(wǎng)連接端的第二電流互感器(L2)以及由另外兩只穩(wěn)壓管(Z3、Z4)反向串聯(lián)的第二嵌位電路，所述的第一嵌位電路和所述的第二嵌位電路分別并聯(lián)于所述的第一電流互感器(LI)和所述的第二電流互感器(L2)的二次側連接端。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的可防逆功率輸出的光伏并網(wǎng)逆變器，其特征在于:所述的與門的輸出端經(jīng)一二 極管(D1)、電阻(Rl)接地，所述的電阻(Rl)兩端并聯(lián)一電容(Cl)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種可防逆功率輸出的光伏并網(wǎng)逆變器，包括第一電流信號處理電路、第二電流信號處理電路、與門、電子動態(tài)開關以及CPU主控單元，其中CPU主控單元用于接收與門的輸出，當與門在一個完整的輸出波形周期內(nèi)輸出一個脈沖方波時，CPU主控單元降低光伏并網(wǎng)逆變器的輸出電流，并關斷電子動態(tài)開關；當與門在一個完整的輸出波形周期內(nèi)無脈沖方波輸出時，CPU主控單元閉合電子動態(tài)開關。采用與門對第一電壓波形信號和第二電壓波形信號進行運算，系統(tǒng)根據(jù)與門輸出的邏輯值進行動作，無需對CPU主控單元對光伏并網(wǎng)逆變器的輸出電流和電網(wǎng)側電流的矢量值進行運算，結構簡單，還簡化了運算，便于系統(tǒng)功能的實現(xiàn)；另外，還降低了電流互感器的要求，降低了成本。
文檔編號H02J3/38GK103078345SQ20121059691
公開日2013年5月1日 申請日期2012年12月31日 優(yōu)先權日2012年12月31日
發(fā)明者方興余 申請人:浙江上方光伏科技有限公司