[发明专利]基于电流均衡的直流并联堆叠式微型逆变器系统及控制方法

摘要

本发明公开了一种基于电流均衡的直流并联堆叠式微型逆变器系统及控制方法，该方法包括把太阳能电池板的输出电流I等分成两份I₁＝I₂并通过算法计算出占空比d₁,d₂；通过d₁,d₂分别控制两个升压模块的工作；检测并比较两个DC‑DC升压模块输出的直流母线电压U₁'和U₂'的数值：若U₁'＝U₂'，则DC‑AC逆变模块开始工作，通过驱动电路驱动DC‑AC逆变模块把U₁'和U₂'逆变成220V交流电压；否则调节占空比d₁或d₂，并重复以上步骤，直到满足U₁'＝U₂'。本发明可在微型逆变器中实现高效率的分流，并控制DC‑DC1升压模块的输出直流母线电压U₁和DC‑DC2升压模块输出的直流母线电压U₂大小相等，并使DC‑AC逆变模块快速稳定工作，能够很好的提高系统的工作效率和稳定性。

主权项

1.一种基于电流均衡的直流并联堆叠式微型逆变器系统的控制方法，直流并联堆叠式微型逆变器系统包括以下结构：用于把太阳能转换为直流电压的太阳能电池板，用于升压的DC‑DC1升压模块和DC‑DC2升压模块，用于把DC‑DC1升压模块输出的直流母线电压U₁和DC‑DC2升压模块输出的直流母线电压U₂逆变成220V交流电压的DC‑AC逆变模块，用于控制整个系统工作及算法的DSP控制电路，用于驱动DC‑DC1升压模块的驱动电路Ⅰ和用于驱动DC‑DC2升压模块的驱动电路Ⅱ，用于驱动DC‑AC逆变模块的驱动电路Ⅲ，用于检测太阳能电池板输出总电流I的电流检测模块，用于检测DC‑DC1升压模块输出直流母线电压U₁和DC‑DC2升压模块输出直流母线电压U₂的电压检测模块；其特征在于，本发明所述控制方法，包括如下步骤：步骤1，系统初始化，包括DSP控制电路中DSP芯片的硬件初始化和软件初始化；步骤2，电流检测模块采集太阳能电池板的总电流I，并传输给DSP控制电路；步骤3，DSP控制电路把步骤2得到的总电流I分成2个大小相等的电流I₁和I₂，即其中I₁为DC‑DC1升压模块的输入电流，记为均流1；I₂作为DC‑DC2升压模块的输入电流，记为均流2；步骤4，DSP控制电路根据步骤3得到的均流1和均流2分别计算出DC‑DC1升压模块的占空比d₁和DC‑DC2升压模块的占空比d₂，计算公式如下：其中，U₁为DC‑DC1升压模块输出直流母线电压，U₂为DC‑DC2升压模块输出直流母线电压，I_ref为设定的参考电流，V_in为太阳能电池板的输出电压，为两零点两极点控制器，s为频域的时间；步骤5，DSP控制电路输出根据步骤4得到的两个占空比，通过两个驱动电路控制两个升压模块工作，并对两个升压模块输出直流母线电压进行更新，即DSP控制电路输出占空比d₁通过驱动电路Ⅰ控制DC‑DC1升压模块工作，得到更新后的DC‑DC1升压模块输出直流母线电压U₁'；DSP控制电路输出占空比d₂通过驱动电路Ⅱ控制DC‑DC2升压模块工作，得到更新后的DC‑DC2升压模块输出直流母线电压U₂'；步骤6，电压检测模块采集更新后的DC‑DC1升压模块输出直流母线电压U₁'和更新后的DC‑DC2升压模块输出直流母线电压U₂'，并把U₁'，U₂'信号传输给DSP控制电路；步骤7，DSP控制电路对步骤6采集到的两个更新后的输出直流母线电压U₁'和U₂'进行比较，1)如果U₁'<U₂'，DC‑AC逆变模块不工作，则DSP控制电路对DC‑DC1升压模块的占空比d₁进行更新，并重复步骤5至步骤7；其中，DC‑DC1升压模块更新后的占空比记为d₁'，其计算公式如下：2)如果U₁'>U₂'，DC‑AC逆变模块不工作，则DSP控制电路对DC‑DC2升压模块的占空比d₂进行更新，并重复步骤5至步骤7；其中，DC‑DC2升压模块更新后的占空比记为d₂'，计算公式如下：3)如果U₁'＝U₂'，DC‑AC逆变模块开始工作，即DSP控制电路发送信号给驱动电路Ⅲ，驱动电路Ⅲ驱动DC‑AC逆变模块把U₁'和U₂'逆变成220V交流电压。