[发明专利]基于虚拟阻抗的逆变器负载检测装置及其方法

权利要求书

1.一种基于虚拟阻抗的逆变器负载检测装置，其特征在于，包括：一逆变器模块、一电感电流采样电路、一输出电压采样电路、一虚拟阻抗电路、一运算放大器、一CPU处理器； 

所述的逆变器模块包括DC/AC模块和滤波电路，所述滤波电路包括一滤波电感L和一滤波电容C，滤波电路接所述DC/AC模块输出两端；所述输出电压采样电路输入端接逆变器模块，所述输出电压采样电路的输出接所述虚拟阻抗电路输入端；所述虚拟阻抗电路的输出接所述运算放大器的负输入端；所述电感电流采样电路输入端接逆变器模块，所述电感电流采样电路的输出接所述运算放大器的正输入端；所述运算放大器的输出端接至所述CPU处理器，所述CPU处理器输出逆变输出电流值i_O。 

2.根据权利要求1所述的基于虚拟阻抗逆变器负载检测装置，其特征在于：所述的输出电压采样电路将滤波电容C和滤波电感L相交处的瞬时电压值u_inv衰减K_us倍，所述输出电压采样电路输出端电压值u'_inv，即其中K_us＞0，所述输出电压采样电路的输出接虚拟阻抗电路。 

3.根据权利要求1所述的基于虚拟阻抗逆变器负载检测装置，其特征在于：所述的电感电流采样电路包括一电流传感器和一第一采样电阻R_S1；所述电流传感器的副边并联所述第一采样电阻R_S1，所述的电感电流采样电路的输出端接至运算放大器的正输入端。 

4.根据权利要求3所述的基于虚拟阻抗逆变器负载检测装置，其特征在于：所述的电流传感器将流经滤波电感L的电流值i_L衰减K_is倍，所述电感电流采样电路输出电压值u_Rs1，即 

5.根据权利要求1所述的基于虚拟阻抗逆变器负载检测装置，其特征在于：所述虚拟阻抗电路包括取样电容C_S，第二取样电阻R_S2；所述取样电容C_S的一端接至所述输出电压采样电路的输出端，所述取样电容C_S的另一端接至所述第二采样电阻R_S2的一端、所述运算放大器的负输入端；所述第二采样电阻R_S2的另一端接地。 

6.根据权利要求5所述的基于虚拟阻抗逆变器负载检测装置，其特征在于：所述取样电容 C_S的容值为滤波电容C的倍，即所述虚拟阻抗电路输出电压值为u_Rs2，即 其中为i_C滤波电容的电流值，i_CS为取样电容的电流值。 

7.根据权利要求5所述的基于虚拟阻抗逆变器负载检测装置，其特征在于：所述取样电容C_S的阻值大于100倍的第二取样电阻R_S2阻值。 

8.根据权利要求1所述的基于虚拟阻抗逆变器负载检测装置，其特征在于：所述运算放大器的正输入端的输入电压值u⁺，即其中u_Rs1为电感电流采样电路输出电压值，所述运算放大器的负输入端的输入电压值为u^-，即其中u_Rs2为虚拟阻抗电路输出电压值； 

所述运算放大器将电感电流采样电路的输出端电压值与所述虚拟阻抗电路的输出电压值求差值得输出电压值u1，即

其中i_C为流经滤波电容的电流值，K_O＞0，则 

9.根据权利要求8所述的基于虚拟阻抗逆变器负载检测装置，其特征在于：所述放大器输出接所述CPU处理器输入，所述CPU处理器计算并输出逆变器的输出电流值

10.一种基于虚拟阻抗的逆变器负载检测方法，其特征在于：实现步骤包括： 

步骤1：输出电压采样电路实时获得瞬时电压值u'_inv，利用公式计算出滤波电容和滤波电感相交处的瞬时电压值u_inv，即逆变器的输出瞬时电压值u_inv＝K_us·u'_inv，其中K_us为电压采样电路对u_inv衰减倍数； 

步骤2：电感电流采样电路实时获得第一采样电阻R_S1的电压值u_Rs1，其中 其中i_L为滤波电感的电流值，i'_L为电流互感器输出电流值，K_is为电流互感器对电感电流值i_L衰减倍数； 

步骤3：虚拟阻抗电路实时获得第二采样电阻R_S2上的电压值u_Rs2，其中 其中i_C为滤波电容的电流值，i_CS为取样电容的电流值，为取样电容C_S容值与滤波电容C容值的比值。 

步骤4：运算放大器实时获取其输出电压值u1，正输入端的输入电压值u⁺，负输入端的输入电压值为u^-，即u1＝u⁺-u^-＝u_Rs1-u_Rs2； 

步骤5：根据公式计算输出电流其中