[发明专利]一种微型光伏并网逆变器及其并网控制方法

摘要

本发明公开了一种微型光伏并网逆变器及其并网控制方法，逆变器包括带有源钳位的交错反激电路、全桥电路、EMI电路、检测电路以及主控芯片，外部太阳能板输出的直流电压输入到交错反激电路，交错反激电路包括两个反激电路和两个有源钳位电路，两个反激电路相位相差180度交替工作，交错反激电路的输出端与全桥电路的输入端相连；全桥电路包括栅极驱动变压器、上桥臂、下桥臂，上桥臂和下桥臂由栅极驱动变压器驱动，全桥电路通过EMI电路与电网相连；主控芯片通过检测电路与交错反激电路和全桥电路进行数据通信。方法包括基于电流控制的无差拍并网算法和基于电流扰动的MPPT算法等。本发明具有并网谐波率低，最大功率跟踪效率高，抗阴影能力强的优点。

主权项

1.一种微型光伏并网逆变器的并网控制方法，其特征在于，所述微型光伏并网逆变器，包括带有源钳位的交错反激电路、全桥电路、EMI电路、检测电路以及主控芯片，外部太阳能板输出的直流电压输入到交错反激电路，交错反激电路包括两个反激电路和与其对应的两个有源钳位电路，所述两个反激电路相位相差180度交替工作，有源钳位电路与反激电路中的开关管并联，交错反激电路的输出端与全桥电路的输入端相连；全桥电路包括栅极驱动变压器、上桥臂、下桥臂，上桥臂和下桥臂由栅极驱动变压器驱动，全桥电路通过EMI电路与电网相连；主控芯片通过检测电路与交错反激电路和全桥电路进行数据通信；所述并网控制方法采用基于电流控制的无差拍并网控制方法，包括步骤：(1)通过采样电路将PV电压、反激输出电流、反激输出电压、电网电压、输出电流转化为0‑3.3V电压，并输入到主控芯片的AD转换通道，并在一个反激电路的PWM周期内，执行一次采样程序，将以上的模拟量转化为数字量；(2)通过锁相环PLL确定电网的频率和相位，然后根据正弦表得到输出电流I的参考值；在软件中，每个ADC中断采样一次电网电压，每次采样时都会检查电网电压的极性，如果电网电压极性发生变化，设置一个过零检测标志，各个过零点之间的ADC中断数量决定了周期值；然后使用周期值确定正弦表参考的相位角增量；其中，正弦表记录了幅值按照0到90度正弦变化的输出电流参考值；(3)根据PV电压Vin,电网电压Vo，输出电流Io，参考电流Iref，和MPPT因数k,得到由电流环反馈和电压环前馈的控制算法：Kpwm＝Vo/(N*Vin+Vo)+PI(k*Iref‑Io)；式中，N表示反激变压器的匝数比，PI表示对输出电流I进行PI运算，从而得到其中一个反激电路主MOS管的PWM信号，另一个反激电路主MOS管的PWM信号与该反激电路的PWM信号宽度相等，相位滞后半个周期。