[实用新型]DSP 数字控制光伏发电逆变器

说明书

技术领域

本实用新型涉及光伏发电逆变器，具体是一种DSP 数字控制光伏发电逆变器。

背景技术

目前，光伏发电作为一种新的电能生产方式，以其无污染、无噪音、维护简单等特点，而具有广阔的发展空间和应用前景。

光伏发电系统的工作原理是：光伏阵列首先将接收到的太阳辐射能量通过 DC/DC、升压变换器、逆变器等部分转换成电能供给负载，并将多余的能量通过蓄电池存储起来。在日照不足时，储存在蓄电池中的能量经过升压变换器、逆变器后产生交流正弦电压供给交流负载，其中逆变器是整个光伏发电系统的核心。传统光伏发电逆变器一般有推挽逆变电路,半桥逆变电路，功率晶体管共地边接，驱动及控制电路简单，另外，电路中采用的电容元件比较多，而电容内部温度是影响其寿命的主要因素。其存在的问题是：光伏电池阵列的输出具有非线性特征，受光照强度、环境温度和负载等多种因素影响，会对逆变器造成很大影响。造成光伏发电系统初期投资大，寿命短，成本高，光电转换效率低等。

实用新型内容

本实用新型旨在解决现有光伏发电逆变器存在的上述问题，而提供一种基于全桥拓扑结构的 DSP 数字控制光伏发电逆变器。

本实用新型解决所述问题采用的技术方案是：

一种DSP 数字控制光伏发电逆变器，包括逆变器、低通滤波器，它还包括采样调理电路、驱动保护电路、数字控制器，所述逆变器为全桥逆变器，所述低通滤波器有两路输出，一路输出至负载，另一路输出至采样调理电路，所述采样调理电路有两路输出，一路输出至数字控制器，另一路输出至驱动保护电路，所述数字控制器的信号输出接口通过该驱动保护电路与全桥逆变器连接。

更进一步：

所述采样调理电路中，对电压量的采样选用电压传感器LV28-P，对电流量的采样选用霍尔电流传感器HNC-100LA。

所述驱动保护电路采用光耦芯片HCPL3120A进行隔离，能够直接实现隔离驱动。

所述数字控制器为数字信号处理器 TMS320F282。

所述数字控制器加装有基于ARM7TDMI 体系架构的 LPC2214 处理器。

本实用新型通过采样电路采样输出电压、电流信号，并通过调理电路将采样信号调理至数字控制器的电平幅值范围内。系统一旦出现过载或过流的情况，就会产生保护信号，关闭四路开关管的驱动输出。数字控制器主要负责运算处理环节，运用合适的算法实现闭环控制策略，产生相应的控制信号经过驱动电路，控制全桥电路的开关管，从而实现整个逆变的闭环控制。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果：具有优良的稳态性能和动态性能，更高的输出功率，更高的输出效率。系统可以通过人机交互界面，实时地反应逆变器的运行信息、光伏发电系统的环境情况，并能对逆变器运行时出现的故障进行记录。

附图说明

图1是本实用新型实施例系统总体框图。

具体实施方式

以下结合实施例对本实用新型作进一步说明：

详见图1，一种DSP 数字控制光伏发电逆变器，由逆变器部分和逆变器的扩展功能两部分构成。逆变器部分由全桥逆变器、低通滤波器，采样调理电路、驱动电路、保护电路和数字控制器组成，低通滤波器有两路输出，一路输出至负载，另一路输出至采样调理电路，采样调理电路有两路输出，一路输出至数字控制器，另一路输出至驱动保护电路，数字控制器为数字信号处理器 TMS320F282，其信号输出接口通过驱动电路与全桥逆变器连接。在采样调理电路中，电压量的采样选用电压传感器LV28-P，电流量的采样选用霍尔电流传感器HNC-100LA；在驱动保护电路中，采用光耦芯片HCPL3120A进行隔离，能够直接实现隔离驱动。

逆变器部分的工作过程是：输入的直流电压经过全桥逆变器后成为高频矩形脉冲形式的交流电压，再经过低通滤波器，输出滤波为光滑的标准 50Hz 正弦交流电。同时数字控制部分通过采样电路采样输出电压、电流信号，运用双闭环 PID 控制算法，产生相应的四路驱动控制信号，通过驱动电路隔离放大后，控制全桥电路的开关管，实现逆变器的闭环控制。