[发明专利]一种级联型光伏逆变器单元模块装置的控制方法

说明书

本发明公开了一种级联型光伏逆变器单元模块装置及控制方法。单元外壳底部为鳍片散热器形状；单元功率板板卡材质为铝基板，通过导热质与无电镀层单元区域外壳贴合，通过扁平线与承载多种板卡的单元基板连接；主电路由Boost电路和逆变桥电路组成，Boost电路使用改进型扰动观察法实现光伏组件的最大功率跟踪(MPPT)控制，逆变桥实现逆变环节，并在后期实现级联并网。控制方法采用DSP+FPGA，实现每个功率单元的MPPT控制和逆变功能。本发明的有益效果在于，能够节省单元装置的体积，减少生产成本，使设备模块化，易于后期设备的扩展和替换；优化传统的控制方式，提高系统的工作效率。

技术领域

本发明涉及一种级联型光伏逆变器单元模块装置及控制方法。

背景技术

级联型光伏逆变器在电能转换领域中具有广泛的应用，逆变器单元模块装置中会应用多个MOS管，而MOS管自身的散热性能不满足其散热要求，为了防止 MOS管因过热而导致损坏，需要加散热片装置，传统的散热鳍片占用空间大，整体散热效果一般。此外，MOS管在应用过程中还需要专门的驱动保护电路，使得整个单元体积很大，在级联过程中，不方便安装和拆卸。现有的功率单元装置有两种，一种是散热性能良好，但是体积比较大，当损坏或者是需要更换时不方便拆卸；另一种是体积相对较小，但是工作过程中产生的热量无法很好地散去，容易造成装置的损坏。级联型逆变器有多个逆变单元组成，在载波移相时需要所有单元同步，需要占用大量的IO口，传统的单一DSP控制方式，不能很好地满足此需求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：现有级联型光伏逆变器单元模块体积较大，拆装不便，在载波移相时不能实现所有单元同步高效控制的问题。

为了解决上述问题，本发明的技术方案是提供了一种级联型光伏逆变器单元模块装置，其特征在于：包括壳体，所述壳体内设有单元功率板和单元基板，壳体上设有单元模块装置对外接口和散热装置，单元功率板与单元基板连接，所述单元基板上设有单元核心板，用于实现单元核心控制算法和产生驱动信号；

驱动保护板，用于产生功率器件的驱动和形成短路保护信号；

电压泄放板，用于对主电路进行过压保护；

模拟量采集电路，用于进行单元内的模拟量采集，同时把每个功率模块单元的光伏电池板的电压电流以及母线电压通过光纤通信发送出去。

优选地，所述单元功率板包括二极管D1、电容C1、用于实现升压以及MPPT 功能的Boost升压电路和用于将前级输出直流电压逆变为交流电压的逆变桥电路，所述Boost升压电路包括电感L1、开关管S1、二极管D2和电容C2，逆变桥电路包括四个带有反并联二极管的MOS管S11、MOS管S12、MOS管S13和MOS 管S14，MOS管S11和MOS管S13串联，MOS管S12和MOS管S14串联，二极管 D1的阳极连接输入端的正极，阴极分别连接电容C1的一端和电感L1的一端，电感L1的另一端分别连接开关管S1的集电极和二极管D2的阳极，二极管D2 的阴极分别连接电容C2的一端、MOS管S11的源极、MOS管S12的源极，电容 C1的另一端分别连接输入端的负极、开关管S1的发射极、电容C2的另一端、源极S13的漏极、源极S14的漏极。

优选地，所述壳体包括L形单元盖板以及与L形单元盖板相配合的单元外壳，单元外壳内壁设有无电镀层区域和用于增强壳体的抗腐蚀性和耐热性电镀层区域，单元功率板设于无电镀层区域。