本實(shí)用新型涉及太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域,具體是涉及一種太陽(yáng)能并網(wǎng)發(fā)電逆變器及采樣電路。
背景技術(shù):
我國(guó)光伏發(fā)電系統(tǒng)主要是直流系統(tǒng),即將太陽(yáng)電池發(fā)出的電能給蓄電池充電,而蓄電池直接給負(fù)載供電,如我國(guó)西北地區(qū)使用較多的太陽(yáng)能用戶(hù)照明系統(tǒng)以及遠(yuǎn)離電網(wǎng)的微波站供電系統(tǒng)均為直流系統(tǒng)。此類(lèi)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,成本低廉,但由于負(fù)載直流電壓的不同(如12V、14V、24V、48V等),很難實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化和兼容性,逆變器將直流電轉(zhuǎn)化為交流電,若直流電壓較低,則通過(guò)交流變壓器升壓,即得到標(biāo)準(zhǔn)交流電壓和頻率。
而太陽(yáng)能并網(wǎng)發(fā)電逆變器的應(yīng)用中,需要對(duì)太陽(yáng)能電池板輸出的電流進(jìn)行采樣,對(duì)應(yīng)太陽(yáng)能電池板而言,存在多路輸出接口,若需要對(duì)太陽(yáng)能電池板的每一路輸出接口進(jìn)行采樣,而將采樣電流送至一控制器進(jìn)行分析,而太陽(yáng)能電池板的輸出電流值隨照度變化,所以采樣電流的電流值會(huì)出現(xiàn)較小的情況,而采樣電流的電流值較小時(shí),就會(huì)影響采樣精度。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問(wèn)題,現(xiàn)第一目的旨在提供一種太陽(yáng)能并網(wǎng)發(fā)電逆變器采樣電路,以使得太陽(yáng)能并發(fā)逆變器的采樣電路可以工作在不同的增益范圍,不會(huì)對(duì)采樣范圍造成影響。
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問(wèn)題,現(xiàn)第二目的旨在提供一種太陽(yáng)能并網(wǎng)發(fā)電逆變器,以使得太陽(yáng)能并發(fā)逆變器的采樣電路可以工作在不同的增益精度,不會(huì)對(duì)采樣精度造成影響。
具體技術(shù)方案如下:
為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的額第一目的,一種太陽(yáng)能并網(wǎng)發(fā)電逆變器采樣電路,包括若干組數(shù)量與太陽(yáng)能電池板的輸出接口數(shù)量對(duì)應(yīng)的采樣模塊,所述采樣模塊用于采樣所述輸出接口的輸出電流并輸出一跟隨所述輸出電流變化的采樣信號(hào),每一采樣模塊均包括復(fù)選開(kāi)關(guān)、初級(jí)放大電路和次級(jí)放大電路,所述初級(jí)放大電路的輸入端耦接所述太陽(yáng)能電池板的對(duì)應(yīng)的輸出接口,所述次級(jí)放大電路的輸入端耦接所述初級(jí)放大電路的輸出端,所述復(fù)選開(kāi)關(guān)包括第一輸入端、第二輸入端和第一輸出端,所述復(fù)選開(kāi)關(guān)根據(jù)控制信號(hào),可選擇地將所述第一輸出端連接到所述第一輸入端或?qū)⑺龅谝惠敵龆诉B接到所述第二輸入端;所述復(fù)選開(kāi)關(guān)的第一輸入端耦接至所述初級(jí)放大電路的輸出端,第二輸入端耦接至所述次級(jí)放大電路的輸出端,所述復(fù)選開(kāi)關(guān)的第一輸出端用于輸出所述采樣信號(hào)。
進(jìn)一步的,所述初級(jí)放大電路配置為差分放大器,所述差分放大器的輸出端耦接所述次級(jí)放大電路的輸入端。
進(jìn)一步的,所述初級(jí)放大電路為差分放大器
進(jìn)一步的,所述次級(jí)放大電路配置為差分放大器。
進(jìn)一步的,所述次級(jí)放大電路配置為增益0.2倍的差分放大器。
進(jìn)一步的,所述次級(jí)放大電路的輸出端耦接有一第一二極管,所述第一二極管的陰極耦接于電源高電平。
進(jìn)一步的,所述次級(jí)放大電路的輸出端耦接有一第二二極管,所述第二二極管的陰極耦接于電源低電平。
進(jìn)一步的,所有所述復(fù)選開(kāi)關(guān)的動(dòng)作受控于同一控制信號(hào),當(dāng)其一所述復(fù)選開(kāi)關(guān)位于第一輸入端時(shí),其余復(fù)選開(kāi)關(guān)同樣位于所述第一輸入端。
為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的第二目的,提供一種太陽(yáng)能并網(wǎng)發(fā)電逆變器,包括如上述一項(xiàng)所述的太陽(yáng)能并網(wǎng)發(fā)電逆變器采樣電路。
上述技術(shù)方案的積極效果是:通過(guò)對(duì)應(yīng)太陽(yáng)能光伏板的輸出接口數(shù)量設(shè)置的若干采樣模塊,每一模塊均配置有初級(jí)放大電路和次級(jí)放大電路,且初級(jí)放大電路和次級(jí)放大電路的輸出端通過(guò)復(fù)選開(kāi)關(guān)進(jìn)行選擇,這樣就可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用選擇對(duì)應(yīng)的增益,保證在輸出電流較小時(shí),而可獲得高精度的采樣數(shù)據(jù),從而保證并網(wǎng)發(fā)電逆變器MPPT的跟蹤精度,提高發(fā)電效率,如電流放大倍數(shù)比正常時(shí)放大5倍,確保電流采樣精度不受影響。
附圖說(shuō)明
圖1為本實(shí)用新型的一種太陽(yáng)能并網(wǎng)發(fā)電逆變器的實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖;
圖2為本實(shí)用新型的一種太陽(yáng)能并網(wǎng)發(fā)電逆變器采樣電路的實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)圖;
附圖中:100、輸出接口;200、初級(jí)放大電路;300、次級(jí)放大電路;400、復(fù)選開(kāi)關(guān)。
具體實(shí)施方式
為了使本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解,以下實(shí)施例結(jié)合附圖1對(duì)本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案作具體闡述,但以下內(nèi)容不作為本實(shí)用新型的限定。
實(shí)施例1提供一種太陽(yáng)能并網(wǎng)發(fā)電逆變器采樣電路,包括若干組數(shù)量與太陽(yáng)能電池板的輸出接口100數(shù)量對(duì)應(yīng)的采樣模塊,采樣模塊用于采樣輸出接口100的輸出電流并輸出一跟隨輸出電流變化的采樣信號(hào),每一采樣模塊均包括復(fù)選開(kāi)關(guān)400、初級(jí)放大電路200和次級(jí)放大電路300,初級(jí)放大電路200的輸入端耦接太陽(yáng)能電池板的對(duì)應(yīng)的輸出接口100,次級(jí)放大電路300的輸入端耦接初級(jí)放大電路200的輸出端,復(fù)選開(kāi)關(guān)400的第一輸入端A和C耦接至次級(jí)放大電路300的輸出端,第二輸入端B和D耦接至初級(jí)放大電路200的輸出端,復(fù)選開(kāi)關(guān)400的第一輸出端用于輸出采樣信號(hào)。
初級(jí)放大電路200配置為差分放大器,該差分放大器的輸出端耦接次級(jí)放大電路300的輸入端。初級(jí)放大電路200配置為當(dāng)在20%額度功率下峰值電流采樣到達(dá)+Vcc的差分放大器。參照?qǐng)D2所示,具體設(shè)計(jì)如下,太陽(yáng)能電池板的輸出接口100包括CT+和CT-,通過(guò)差分放大器就可以得到輸出電流的采樣值,為了節(jié)約電路成本,CT+和CT-兩端分別通過(guò)一阻值相同第一電阻R1耦接在第一放大器U1的兩個(gè)輸入端,第一放大器的兩個(gè)輸入端還分別耦接有兩個(gè)阻值相同第二電阻R2,連接第一放大器U1的負(fù)輸入端的第二電阻R2的另一端連接于第一放大器U1的輸出端,而連接第一放大器U1的正輸入端的第二電阻R2的另一端接地,這樣一來(lái),根據(jù)公式(VCT+-VCT-)R2/R1=Vout1,設(shè)計(jì)R1和R2的阻值就可以配置初級(jí)差分放大器的增益。次級(jí)放大電路300配置為差分放大器。次級(jí)放大電路300配置為增益等于0.2倍的差分放大器。參照?qǐng)D2所示,具體設(shè)計(jì)如下,差分放大器的輸出端耦接于通過(guò)一第三電阻R3耦接于第二放大器U2的正輸入端,而第二放大器U2的正輸入端于地端之間還耦接有一第四電阻R4,同樣的,另一第四電阻R4接于第二放大器U2的負(fù)輸入端和輸出端之間,另一第三電阻R3耦接于第二放大器U2的負(fù)輸入端和地端之間,形成差分放大器,根據(jù)公式Vout2=Vout1*R4/R3,根據(jù)R4/R3=0.2的電阻阻值比就可以設(shè)計(jì)差分放大器的0.2倍的增益,次級(jí)放大電路300的輸出端耦接有一第一二極管D3\D5,第一二極管的陰極耦接于電源高電平,VCC的幅值為采樣輸入AD口的電壓上限值,所述次級(jí)放大電路300的輸出端還耦接有一第二二極管D1/D6,第二二極管的陰極耦接于電源低電平。本設(shè)計(jì)的核心要點(diǎn)在于初級(jí)差分放大器的增益是根據(jù)20%額度電流設(shè)定的,而次級(jí)差分放大器的增益為0.2倍的,如果輸入電流在正常范圍,那么復(fù)選開(kāi)關(guān)400位于正向次級(jí)放大器的輸出端,此時(shí)采樣電流先放大后減小,精度不會(huì)受到影響,而如果輸入電流較小,那么單刀雙擲開(kāi)關(guān)位于初級(jí)差分放大器的輸出端,采樣值較大,精度較高。
改進(jìn)之前輸入電流采樣沒(méi)有區(qū)別初級(jí)和次級(jí),在不同功率電流大小條件下電流的采樣比都是恒定的,由于為了保證額定電流條件下最大電流采樣電壓不超AD口電壓量程,這就犧牲了小電流采樣的精度。例如本實(shí)用新型專(zhuān)利在差分電流采樣時(shí)分了初級(jí)和次級(jí)兩個(gè)不同的電流采樣值,初級(jí)差分電流放大倍數(shù)比是改進(jìn)之前的5倍,由于次級(jí)電流放大倍數(shù)為0.2倍,這樣次級(jí)輸出的電流采樣比和改進(jìn)之前的相同,這樣既滿(mǎn)足大電流時(shí)的量程范圍又提高了小電流采樣的精度,這樣有利于提高M(jìn)PPT的追蹤精度,提高并網(wǎng)逆變器的發(fā)電量。
所有復(fù)選開(kāi)關(guān)400的動(dòng)作受控于同一控制信號(hào),當(dāng)其一復(fù)選開(kāi)關(guān)400位于第一輸入端A和C時(shí),其余復(fù)選開(kāi)關(guān)400同樣位于第一輸入端A和C。如圖2所示,對(duì)應(yīng)兩路輸出接口100則設(shè)置了兩個(gè)采樣模塊,第三放大器U3和第四放大器U4的接法分別與第一放大器U1和第二放大器U2的接法相同,控制信號(hào)的輸出通過(guò)判斷并網(wǎng)逆變器的輸出功率確定。
以上僅為本實(shí)用新型較佳的實(shí)施例,并非因此限制本實(shí)用新型的實(shí)施方式及保護(hù)范圍,對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言,應(yīng)當(dāng)能夠意識(shí)到凡運(yùn)用本實(shí)用新型說(shuō)明書(shū)及圖示內(nèi)容所作出的等同替換和顯而易見(jiàn)的變化所得到的方案,均應(yīng)當(dāng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。