发布时间:2023-12-26 22:00:31 人气:
光伏发电逆变器原理方框图
逆变器是一种把直流电能(电池、蓄电池)转变成交流电(一般为220伏50HZ正弦波或方波)的装置。我们常见的应急电源,一般都是把直流电瓶逆变成220V交流的。简单来讲,逆变器就是一种将直流电转化为交流电的装置。
性能优良的家用逆变电源电路图
这种设计,材料易取,输出功率150W,本电路设计频率为300HZ左右,目的是缩小逆变变压器的体积、重量、输出波形方波。这款逆变电源可以用在停电时家庭照明,电子镇流器的日光灯,开关电源的家用电器等其他方面。这款逆变器较为容易制作,可以将12V直流电源电压逆变为220V市电电压,电路由BG2和BG3组成的多谐振荡器推动,再通过BG1和BG2驱动,来控制BG6和BG7工作。其中振荡电路由BG5与DW组的稳压电源供电,这样可以使输出频率比较稳定。在制作时,变压器可选有常用双12V输出的市电变压器。可根据需要,选择适当的12V蓄电池容量。
高效率的正弦波逆变器电器图
该电路用12V电池供电。先用一片倍压模块倍压为运放供电。可选取ICL7660或MAX1044。运放1产生50Hz正弦波作为基准信号。运放2作为反相器。运放3和运放4作为迟滞比较器。其实运放3和开关管1构成的是比例开关电源。运放4和开关管2也同样。它的开关频率不稳定。在运放1输出信号为正相时,运放3和开关管工作。这时运放2输出的是负相。这时运放4的正输入端的电位(恒为0)总比负输入端的电位高,所以运放4输出恒为1,开关管关闭。在运放1输出为负相时,则相反。这就实现了两开关管交替工作。
当基准信号比检测信号,也即是运放3或4的负输入端的信号比正输入端的信号高一微小值时,比较器输出0,开关管开,随之检测信号迅速提高,当检测信号比基准信号高一微小值时,比较器输出1,开关管关。这里要注意的是,在电路翻转时比较器有个正反馈过程,这是迟滞比较器的特点。比如说在基准信号比检测信号低的前提下,随着它们的差值不断地靠近,在它们相等的瞬间,基准信号马上比检测信号高出一定值。这个“一定值”影响开关频率。它越大频率越低。这里选它为0.1~0.2V。
C3,C4的作用是为了让频率较高的开关续流电流通过,而对频率较低的50Hz信号产生较大的阻抗。C5由公式:50=算出。L一般为70H,制作时最好测一下。这样C为0.15μ左右。R4与R3的比值要严格等于0.5,大了波形失真明显,小了不能起振,但是宁可大一些,不可小。开关管的最大电流为:I==25A。
现有的逆变器,有方波输出和正弦波输出两种。方波输出的逆变器效率高,对于采用正弦波电源设计的电器来说,除少数电器不适用外大多数电器都可适用,正弦波输出的逆变器就没有这方面的缺点,却存在效率低的缺点,如何选择这就需要根据自己的需求了。
关于光伏水泵上逆变器与变频器
楼主的图上面清楚的表达者光伏输出直流,然后通过逆变转换为交流电,然后交流电进入变频器,变频器改变其频率输出到AC水泵。光伏逆变器的设计原理是什么?
无论采用何种技术,逆变器的基本设计都很明确,且非常相似。其核心就是将直流电压(光伏组件)转换成交流电压(可并网)的过程。在转变的过程中,不停地转换直流电的正负极连接,从而形成方向变化的交流电。所以,逆变器的关键部件是桥接开关(晶体管元件,见图1:a)),这个开关桥的一侧连接输入的直流电源,在另一侧连接交流电网。在工作过程中,只有两个相对的开关可以同时关闭。
如果将此开关桥的开关速度设置成与电网频率相同,则在理论上可以将桥的输出侧与电网连接。但是,由于这样输出的电流是方波,且强度没有变化,因此需要在输出端安装一个具有铁芯的电感器,用以将输出电流控制成为正弦波形状。桥的断开采用脉冲过程进行,从而形成与脉冲相关的较小电流分量。这样的电流分量可以对电感器的电流进行控制。脉冲的频率一般为20KHz , 这样就完全可以形成50Hz的电流,见图1:b)。
对于光伏逆变器来说,还有一个非常重要的设备不能遗漏:输入端的电容器,见图1: c ) 。电容器的作用是储存电能,确保来自发电侧的电流持续一致供给桥接开关,并通过与电网频率同步变化的桥进入电网。只有在输入电容器的容量足够大的情况下,才能够保证光伏发电系统的持续、正常运行。
图1:光伏逆变器的基本设计图2描述了可用于直接并网的逆变器的基本功能。但在实际应用中,输入电压的范围具有一定的局限性。对于并网发电应用,其输入电压必须在任何时刻都高于电网的峰值电压。当电网电压的有效值为250V时,达到正常并网要求的发电源侧的最低电压应为354V。
与标准逆变器的基本设计不同,直接并网逆变器有很多方法来调整或提升输入电压范围。常用的逆变器技术方案与结构都各不相同:
图2:最常用的逆变器电路图表一览
上面提到的逆变器拓朴结构不仅在电气隔离方面不同,在可达到的效率、对电压的依赖性等方面也各不相同。因此,没有统一的公式来界定何种逆变器设计是最优秀的设计,用户必须要考虑到具体使用的逆变器特性。
怎样设计光伏发电系统中的逆变器
你好,光伏发电系统可以分为光伏并网发电系统和光伏离网发电系统。华为光伏逆变器无熔丝和无风扇设计优势有哪些?
华为光伏逆变器无熔丝设计优势:“两路组串一路MPPT”设计,关注产品质量,增加模块以避免使用熔丝,减少维护成本。
求基于DSP控制的三相光伏并网逆变器设计?
摘要:介绍了基于DSP控制的并网逆变器原理和软硬件设计。该装置主要应用于小功率分布式光伏并网发电系统,利用数字控制技术和智能功率模块实现太阳能到电能的转换,并且保证以单位功率因数输出高质量的电流波形,最后给出了样机实验,证明了该装置具有的较好性能。 关键词:DSP;最大功率点跟踪;逆变器;PWM控制 中图分类号: 文献标识码: 文章编号:
0 引言
随着太阳能的开发和应用,采用SPWM技术的并网逆变器装置在分布式光伏并网发电系统领域获得广泛的应用。与传统整流器相比,这种逆变器装置的主电路采用可关断的全控器件,可以实现电能的双向传输。这种逆变器装置不仅具有受控的AC/DC整流功能,而且还具有DC/AC的逆变功能。通过数字控制技术在并网逆变器交流侧可实现单位功率因数运行和正弦化电流波形,在分布式光伏并网发电系统中采用PWM并网逆变器可以在向电网馈送能量的同时,减少装置对电网的污染,实现高质量的并网发电。
本文描述一个应用于光伏并网发电系统,采用直接电流控制的三相电压源型PWM并网逆变器的设计过程,并对逆变器的控制策略进行了分析和研究,并采用三菱公司的智能功率模块IPM50RSA060和德州仪器(TI)公司的DSP芯片TMS320LF2407设计了原型样机。最后的实验结果表明采用PWM控制的逆变器适合应用于中小型功率光伏并网发电系统,且有广泛的应用前景。
1 光伏并网发电系统组成
光伏并网发电系统主要由太阳能电池板(即光伏阵列),并网逆变器,滤波电抗器和DSP控制电路构成。整个系统的结构如图1所示。
由图1可见光伏并网发电系统利用太阳能电池板将太阳能转化为直流电能,再利用并网逆变器的受控电流源特性,控制逆变器运行在发电状态,将直流电转化为交流电馈送电网。
图1 光伏并网发电系统机构图
整个系统能量的变换和传递过程,是利用IPM模块构成的并网逆变器路来实现的,而并网逆变器的控制则是通过DSP生成驱动主电路的PWM信号来完成。
2 并网逆变器控制原理
根据光伏并网发电系统的工作原理可知,并网逆变器是整个并网发电系统的核心装置,并网逆变器的性能决定着整个系统的性能。针对图l所示的光伏并网发电系统,本文所设计的并网逆变器采用三相半桥逆变器拓扑结构,其结构如图2所示。
图2 三相半桥逆变器拓扑结构
并网逆变器交流侧所输出的电压电流信号满足下列方程式
C=iksk-id(1)
L+Rik=ek-Vdc(sk-sn)(2)
ek=ik=0(3)
其中
sk=(4)
其中k=a,b,c。
上述模型中L代表交流侧电感参数,R为电感中的寄生电阻,由于电感等效阻抗远大于电阻阻值,在系统设计过程中R对调节器设计影响可以忽略。
根据三相电压源型PWM并网逆变器的数学模型,可知并网逆变器通过控制三相电压源型逆变器桥臂输出电压来控制输出电流,在控制输出电流得同时,为提高光伏并网逆变系统发电量,充分利用在同等光照条件的光伏阵列所能提供的最大功率,在相应的光伏并网逆变器装置控制系统中引入了最大功率点跟
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