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一种光伏离并网一体化逆变器

阅读：779发布：2020-05-13

专利汇可以提供一种光伏离并网一体化逆变器专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型公开了一种光伏离并网一体化逆变器，其特征在于：包括主电路和控制电路；所述主电路包括前级电路和后级电路，所述前级电路包括与光伏组件连接的推挽升压电路和与储能电池连接的BUCK-Boost升压电路；所述后级电路包括逆变输出电路，逆变输出电路分别连接负载和电网；所述控制电路包括电压检测电路和电流检测电路，以及驱动控制芯片。本实用新型创新性的将并网逆变器和离网逆变器结合，实现光伏离并网一体化，既能满足并网发电和离网发电的需求，又能够解决并网逆变器和离网逆变器各自的不足。，下面是一种光伏离并网一体化逆变器专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种光伏离并网一体化逆变器，其特征在于：包括主电路和控制电路；所述主电路包括前级电路和后级电路，所述前级电路包括与光伏组件连接的推挽升压电路和与储能电池连接的BUCK-Boost升压电路；所述后级电路包括逆变输出电路，逆变输出电路分别连接负载和电网；所述控制电路包括电压检测电路和电流检测电路，以及驱动控制芯片。
2.根据权利要求1所述的光伏离并网一体化逆变器，其特征在于：所述推挽升压电路包括电感L1、开关管S1、二极管D1和电容C1、C0；所述电感L1一端分别连接开关管S1的集电极和二极管D1的正极；二极管D1的负极连接电容C1一端，电容C1另一端连接开关管S1的发射极，电容C0两端分别连接电感L1另一端和开关管S1的发射极。
3.根据权利要求1所述的光伏离并网一体化逆变器，其特征在于：所述BUCK-Boost升压电路包括电容C2、电感L2、开关管S2、开关管S3和电容C3；所述电容C2一端连接电感L2一端，另一端连接开关管S3的发射极，电感L2的另一端分别连接开关管S2的发射极和开关管S3的集电极，开关管S2的集电极和开关管S3的发射极之间串接有电容C3，开关管S2的集电极和发射极之间设有二极管D2，开关管S3的集电极和发射极之间设有二极管D3。
4.根据权利要求1所述的光伏离并网一体化逆变器，其特征在于：所述逆变输出电路包括开关管S4、S5、S6、S7；所述开关管上并联有二极管，开关管S4的发射极连接开关管S6的集电极，开关管S6的发射极连接开关管S7的发射极，开关管S7的集电极连接开关管S5的发射极，开关管S5的集电极连接开关管S4的集电极；所述开关管S4的发射极还连接电感L3的一端，电感L3的另一端连接电容C4一端，电容C4另一端连接开关管S5的发射极。
5.根据权利要求1所述的光伏离并网一体化逆变器，其特征在于：所述电压检测电路包括变压器T1、放大器Q1和放大器Q2；所述变压器T1的初级上串联有电阻R1和R2，变压器T1的次级一端连接放大器Q1的正向输入端，放大器Q1的反向输入端与输出端之间分别连接有电容C5和电阻R3，放大器Q1的输出端串联电阻R4，电阻R4连接放大器Q2的正向输入端，放大器Q2的反向输入端连接输出端，放大器Q2的输出端连接电阻R5一端，电阻R5另一端分别连接电阻R6一端和二极管D4的正极、二极管D5的负极，二极管D4的负极连接电阻R6的另一端，二极管D5的正极接地。
6.根据权利要求1所述的光伏离并网一体化逆变器，其特征在于：所述电流检测电路包括运算放大器包括放大器Q3和放大器Q4；所述放大器Q3的正向输入端连接电阻R7，反向输入端连接输出端，输出端连接电阻R8一端，电阻R8另一端连接电阻R9，电阻R9分别连接电容和放大器Q4的正向输入端，放大器Q4的反向输入端连接输出端，输出端连接电阻R10一端，电阻R10另一端分别连接电阻R11一端和二极管D6的正极、二极管D7的负极，二极管D6的负极连接电阻R11的另一端，二极管D7的正极接地。

说明书全文

一种光伏离并网一体化逆变器

技术领域

[0001] 本实用新型涉及一种绿色能源设备，特别是一种光伏离并网一体化逆变器。

背景技术

[0002] 光伏是新能源供给线的主干力量，逆变器是新能源发电的重要环节，光伏逆变器则是光伏作为新能源供给电能的关键设备；光伏逆变器以其安装方式简易、能源获取便捷等特点,在新能源市场中大放光彩,促进了光伏逆变器市场蓬勃发展。光伏逆变器包括离网逆变器和并网逆变器，现在主要使用的是并网逆变器，但是并网逆变器在使用中存在一些问题：当电网断电后，由于孤岛保护，光伏电站切离电网并停机，只有当电网恢复正常供电后才能再次投入电网，在断电期间，太阳能电池板所发的电能没有被利用，造成了浪费；而离网逆变器，由于受天气的影响，供电不稳定，影响负载的使用寿命。实用新型内容

[0003] 本实用新型的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种光伏离并网一体化逆变器，将并网逆变器和离网逆变器结合，在电网正常供电下并网发电，当电网侧无供电输出，切换到离网发电为负载供电，有效的解决并网逆变器和离网逆变器单独使用的不足。

[0004] 本实用新型采用的技术方案如下：

[0005] 本实用新型一种光伏离并网一体化逆变器，包括主电路和控制电路；所述主电路包括前级电路和后级电路，所述前级电路包括与光伏组件连接的推挽升压电路和与储能电池连接的BUCK-Boost升压电路；所述后级电路包括逆变输出电路，逆变输出电路分别连接负载和电网；所述控制电路包括电压检测电路和电流检测电路，以及驱动控制芯片。

[0006] 进一步的，所述推挽升压电路包括电感L1、开关管S1、二极管D1和电容C1、C0；所述电感L1一端分别连接开关管S1的集电极和二极管D1的正极；二极管D1的负极连接电容C1一端，电容C1另一端连接开关管S1的发射极，电容C0两端分别连接电感L1另一端和开关管S1的发射极。

[0007] 进一步的，所述BUCK-Boost升压电路包括电容C2、电感L2、开关管S2、开关管S3和电容C3；所述电容C2一端连接电感L2一端，另一端连接开关管S3的发射极，电感L2的另一端分别连接开关管S2的发射极和开关管S3的集电极，开关管S2的集电极和开关管S3的发射极之间串接有电容C3，开关管S2的集电极和发射极之间设有二极管D2，开关管S3的集电极和发射极之间设有二极管D3。

[0008] 进一步的，所述逆变输出电路包括开关管S4、S5、S6、S7；所述开关管上并联有二极管，开关管S4的发射极连接开关管S6的集电极，开关管S6的发射极连接开关管S7的发射极，开关管S7的集电极连接开关管S5的发射极，开关管S5的集电极连接开关管S4的集电极；所述开关管S4的发射极还连接电感L3的一端，电感L3的另一端连接电容C4一端，电容C4另一端连接开关管S5的发射极。

[0009] 进一步的，所述电压检测电路包括变压器T1、放大器Q1和放大器Q2；所述变压器T1的初级上串联有电阻R1和R2，变压器T1的次级一端连接放大器Q1的正向输入端，放大器Q1的反向输入端与输出端之间分别连接有电容C5和电阻R3，放大器Q1的输出端串联电阻R4，电阻R4连接放大器Q2的正向输入端，放大器Q2的反向输入端连接输出端，放大器Q2的输出端连接电阻R5一端，电阻R5另一端分别连接电阻R6一端和二极管D4的正极、二极管D5的负极，二极管D4的负极连接电阻R6的另一端，二极管D5的正极接地。

[0010] 进一步的，所述电流检测电路包括运算放大器包括放大器Q3和放大器Q4；所述放大器Q3的正向输入端连接电阻R7，反向输入端连接输出端，输出端连接电阻R8一端，电阻R8另一端连接电阻R9，电阻R9分别连接电容和放大器Q4的正向输入端，放大器Q4的反向输入端连接输出端，输出端连接电阻R10一端，电阻R10另一端分别连接电阻R11一端和二极管D6的正极、二极管D7的负极，二极管D6的负极连接电阻R11的另一端，二极管D7的正极接地。

[0011] 综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：与现有技术相比，本实用新型，创新性的将并网逆变器和离网逆变器结合，实现光伏离并网一体化，既能满足并网发电和离网发电的需求，又能够解决并网逆变器和离网逆变器各自的不足；同时在前级电路中分别通过推挽升压电路将光伏组件产生的电压升至直流母线所需的电压，通过BUCK-Boost升压电路将储能电池接到直流母线上，给储能电池充电或放电；直流母线通过逆变输出电路直接并网或独立逆变给负载供电；并设计了检测和控制电路，通过检测电压和电流，判断进入并网模式或离网模式，实现并网模式和离网模式的切换。附图说明

[0012] 图1是本实用新型一种光伏离并网一体化逆变器的电路图。

[0013] 图2是电压检测电路图。

[0014] 图3是电流检测电路图。

具体实施方式

[0015] 下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。

[0016] 为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

[0017] 如图1所示，本实用新型一种光伏离并网一体化逆变器，包括主电路和控制电路；所述主电路包括前级电路和后级电路，所述前级电路包括与光伏组件连接的推挽升压电路和与储能电池连接的BUCK-Boost升压电路；所述后级电路包括逆变输出电路，逆变输出电路分别连接负载和电网；所述控制电路包括电压检测电路和电流检测电路，以及驱动控制芯片；电压检测电路和电流检测电路分别检测支流母线中的电压和电流，并将检测的电压和电流信号发送到驱动控制芯片，驱动控制芯片根据预设的控制，输出相应的控制信号，控制信号发送到对应的开关管上，控制开关管的开闭，实现并网和离网的切换；驱动控制芯片选用ATmega8。

[0018] 在实施例中，所述推挽升压电路包括电感L1、开关管S1、二极管D1和电容C1、C0；所述电感L1一端分别连接开关管S1的集电极和二极管D1的正极；二极管D1的负极连接电容C1一端，电容C1另一端连接开关管S1的发射极，电容C0两端分别连接电感L1另一端和开关管S1的发射极。

[0019] 在实施例中，所述BUCK-Boost升压电路包括电容C2、电感L2、开关管S2、开关管S3和电容C3；所述电容C2一端连接电感L2一端，另一端连接开关管S3的发射极，电感L2的另一端分别连接开关管S2的发射极和开关管S3的集电极，开关管S2的集电极和开关管S3的发射极之间串接有电容C3，开关管S2的集电极和发射极之间设有二极管D2，开关管S3的集电极和发射极之间设有二极管D3。

[0020] 在实施例中，所述逆变输出电路包括开关管S4、S5、S6、S7；所述开关管上并联有二极管，开关管S4的发射极连接开关管S6的集电极，开关管S6的发射极连接开关管S7的发射极，开关管S7的集电极连接开关管S5的发射极，开关管S5的集电极连接开关管S4的集电极；所述开关管S4的发射极还连接电感L3的一端，电感L3的另一端连接电容C4一端，电容C4另一端连接开关管S5的发射极。

[0021] 如图2所示，所述电压检测电路包括变压器T1、放大器Q1和放大器Q2；所述变压器T1的初级上串联有电阻R1和R2，变压器T1的次级一端连接放大器Q1的正向输入端，放大器Q1的反向输入端与输出端之间分别连接有电容C5和电阻R3，放大器Q1的输出端串联电阻R4，电阻R4连接放大器Q2的正向输入端，放大器Q2的反向输入端连接输出端，放大器Q2的输出端连接电阻R5一端，电阻R5另一端分别连接电阻R6一端和二极管D4的正极、二极管D5的负极，二极管D4的负极连接电阻R6的另一端，二极管D5的正极接地。

[0022] 如图3所示，所述电流检测电路包括运算放大器包括放大器Q3和放大器Q4；所述放大器Q3的正向输入端连接电阻R7，反向输入端连接输出端，输出端连接电阻R8一端，电阻R8另一端连接电阻R9，电阻R9分别连接电容和放大器Q4的正向输入端，放大器Q4的反向输入端连接输出端，输出端连接电阻R10一端，电阻R10另一端分别连接电阻R11一端和二极管D6的正极、二极管D7的负极，二极管D6的负极连接电阻R11的另一端，二极管D7的正极接地。

[0023] 以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

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