[发明专利]一种用于光伏逆变器系统辅助电源的卸荷电路模块

说明书

技术领域

本发明涉及光伏逆变电源领域，尤其是涉及一种用于光伏逆变器系统辅助电源的卸荷电路模块。

背景技术

光伏并网逆变器辅助电源常用的取电方式分为从电网取电、从电网和光伏逆变器直流母线互顶取电、从光伏逆变器直流母线取电三种。其中，在通过前两种取电方式取电时，辅助电源要完成AC/DC的转化，需要整流桥和较大的输入电容，同时在夜间会有待机损耗。而从光伏逆变器直流母线取电时，由于天气原因造成太阳光很弱时，根据太阳能电池板的输出特征，这时仍会有较高的电压加到光伏逆变器直流母线上。当光伏逆变器直流母线上的电压达到辅助电源的启动电压时，辅助电源就会启动，启动后辅助电源就要从光伏逆变器直流母线上吸取电流，但这种情况下太阳能电池板输出的电流有限，随着辅助电源吸取电流的增大造成光伏逆变器直流母线的电压急剧下降，导致光伏逆变器直流母线的电压无法满足辅助电源的要求，辅助电源被迫关闭；当辅助电源关闭后，太阳能电池板的电压又上升到较高的值，辅助电源又会启动。如此反复循环下去，会对辅助电源及光伏并网逆变器造成比较大的伤害。

中国专利申请201010154709.9公开了一种可避免光伏逆变器辅助电源反复启停的电路，该电路为卸荷负载投切电路，该卸荷负载投切电路与辅助电源整合在一起，将该卸荷负载投切电路作为辅助电源的一部分，且卸荷负载投切电路的开通和关断全部由辅助电源的初级电路来控制。在辅助电源关机时，该卸荷负载投切电路挂载在光伏逆变器的直流母线上，以抑制太阳能电池板在弱光时过高的开路电压，避免了过高的太阳能电池板的开路电压引发辅助电源开机；反之，当太阳能电池板的输出能力足够使辅助电源启动时，卸荷负载投切电路被移除，整个辅助电源系统正常工作。

同时，卸荷负载电路的关断控制电路连接到为电源芯片供电的支路或辅助电源芯片的电压基准。关闭卸荷负载投切电路时需要在较短的时间提供较大的驱动电流，很可能会将为电源芯片供电支路的电压拉低，导致电源芯片关闭，辅助电源也被迫关闭。而电源芯片的电压基准能提供的驱动能力很小，从此处取电会造成电源芯片的定时电路故障，降低芯片可靠性。

该卸荷负载投切电路是辅助电源的一部分，不是独立模块，导致只适用于特定的辅助电源拓扑，而且辅助电源芯片采用特定的比较传统的电源芯片UC384X，这就导致该卸荷负载投切电路无法搭载使用新型的电源芯片，而且在某些条件下无法避免辅助电源反复启停。

专利申请201010154709.9仅考虑辅助电源所需功率，没有考虑足够的余量。当太阳能电池板输出的功率可以满足辅助电源需要，辅助电源启动，若电网符合要求，逆变器也会启动，这时若太阳能电池板输出的功率仅够满足辅助电源需要，逆变器一启动，光伏逆变器直流母线上的电压同样有可能会因输出电流增大而下降，辅助电源同样有可能关闭。即使辅助电源不关闭，如果额定功率为几千瓦的光伏逆变器输出的功率仅有十几瓦甚至更低的情况下，光伏逆变器的输出电流已经严重畸变，这时并网对光伏逆变器本身及电网都没有好处。

发明内容

本发明是针对上述背景技术存在的缺陷提供一种用于光伏逆变器系统辅助电源的卸荷电路模块，解决光伏逆变器辅助电源反复启停的问题，只有当太阳能电池板输出的功率达到一定值时才启动辅助电源。

为实现上述目的，本发明公开了一种用于光伏逆变器系统辅助电源的卸荷电路模块，其包括太阳能电池板、输入母线电容、辅助电源及卸荷电路模块，所述卸荷电路模块电性连接于所述输入母线电容及光伏逆变器系统的辅助电源之间，所述辅助电源从所述母线电容取电，所述卸荷电路模块包括第一电阻、第二电阻、第四电阻、第二开关管及光电耦合器，所述第一电阻电性连接于所述输入母线电容及所述第二开关管的漏极之间，所述第二开关管的源极接初级地，所述第二开关管的栅极电性连接于所述光电耦合器的三极管集电极，所述光电耦合器的三极管发射极接初级地，所述光电耦合器的二极管阳极通过所述第四电阻电性连接于所述辅助电源的输出端，所述光电耦合器的二极管阴极接次级地。

进一步地，所述辅助电源包括初级电源单元、次级电源单元及变压器单元，所述初级电源单元包括电源芯片及第一开关管，所述电源芯片包括芯片供电管脚，所述芯片供电管脚电性连接有启动电阻，所述启动电阻另一端与所述输入母线电容电性连接，所述卸荷电路模块的第二开关管的栅极通过第二电阻电性连接所述启动电阻一端；所述第一开关管的栅极电性连接有第三电阻，所述第三电阻一端与所述电源芯片输出端电性连接；所述变压器单元电性连接于所述初级电源单元与所述次级电源单元之间。