專利名稱：一種并網(wǎng)風(fēng)光互補(bǔ)控制逆變裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電力電子技術(shù)，具體說就是一種并網(wǎng)風(fēng)光互補(bǔ)控制逆變裝置。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的并網(wǎng)式風(fēng)光互補(bǔ)控制器存在如下問題(1)太陽(yáng)能電池板大多采用固定式 的供電方式，太陽(yáng)電池板不能實(shí)時(shí)跟蹤太陽(yáng)光的入射角度，太陽(yáng)能的利用率較低；(2)太陽(yáng) 能電池板也有少量采用太陽(yáng)能軌跡跟蹤方式，即根據(jù)太陽(yáng)的運(yùn)行軌跡方程計(jì)算出一年中每 天太陽(yáng)的運(yùn)行軌跡。該方法的缺點(diǎn)是在運(yùn)行中控制系統(tǒng)和電機(jī)存在累計(jì)誤差、傳動(dòng)系統(tǒng)的 機(jī)械形變，因此跟蹤效果不夠理想。(3)并網(wǎng)回饋方式大多以電網(wǎng)電壓作為回饋電流的給 定，電網(wǎng)電壓的飽和、畸變會(huì)造成回饋電流中包含大量的諧波成份，造成電網(wǎng)污染。

發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種并網(wǎng)風(fēng)光互補(bǔ)控制逆變裝置。本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的它是由蓄電池充電單元、DC-DC升壓穩(wěn)壓?jiǎn)卧?并網(wǎng)逆變單元和蓄電池組成的，蓄電池充電單元連接DC-DC升壓穩(wěn)壓?jiǎn)卧?，DC-DC升壓穩(wěn)壓 單元連接并網(wǎng)逆變單元和蓄電池。本實(shí)用新型還有以下技術(shù)特征(1)所述的蓄電池充電單元包括風(fēng)力發(fā)電單元、太陽(yáng)能發(fā)電單元和卸荷電路，風(fēng)力 發(fā)電單元連接太陽(yáng)能發(fā)電單元，太陽(yáng)能發(fā)電單元連接卸荷電路。(2)所述的風(fēng)力發(fā)電單元包括風(fēng)力機(jī)、永磁同步發(fā)電機(jī)和整流電路，風(fēng)力機(jī)連接永 磁同步發(fā)電機(jī)，永磁同步發(fā)電機(jī)連接整流電路。(3)所述的太陽(yáng)能發(fā)電單元包括光電檢測(cè)單元、雙軸電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元、俯仰調(diào)整步進(jìn) 電機(jī)、水平調(diào)整步進(jìn)電機(jī)和太陽(yáng)能電池板，光電檢測(cè)單元連接雙軸電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元，雙軸電機(jī) 驅(qū)動(dòng)單元分別連接俯仰調(diào)整步進(jìn)電機(jī)和水平調(diào)整步進(jìn)電機(jī)，俯仰調(diào)整步進(jìn)電機(jī)和水平調(diào)整 步進(jìn)電機(jī)分別連接太陽(yáng)能電池板。(4)所述的DC-DC升壓穩(wěn)壓?jiǎn)卧ㄉ龎弘娐?、第一?qū)動(dòng)電路、第一采樣電路和第 一數(shù)字信號(hào)處理電路，升壓電路連接第一驅(qū)動(dòng)電路和第一采樣電路，第一驅(qū)動(dòng)電路和第一 采樣電路分別連接第一數(shù)字信號(hào)處理電路。(5)所述的并網(wǎng)逆變單元包括三相逆變器、電抗器、第二采樣電路、第二驅(qū)動(dòng)電路、 SG電路、低通濾波電路、過零比較器、三相同步變壓器和第二數(shù)字信號(hào)處理器，三相逆變器 連接電抗器和第二驅(qū)動(dòng)電路，第二驅(qū)動(dòng)電路連接SG電路，SG電路連接低通濾波電路和電抗 器，過零比較器連接三相同步變壓器和第二數(shù)字信號(hào)處理器，第二數(shù)字信號(hào)處理器連接第 二采樣電路和低通濾波電路。本實(shí)用新型一種并網(wǎng)風(fēng)光互補(bǔ)控制逆變裝置，利用太陽(yáng)能和風(fēng)能互補(bǔ)，使發(fā)電時(shí) 間變長(zhǎng)，提高向電網(wǎng)注入的電流的連續(xù)性，有效的提高太陽(yáng)能和風(fēng)能利用效率；采用太陽(yáng)能 電池板自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)，時(shí)刻校正太陽(yáng)能電池板的水平角度和俯仰角度，使太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng) 的發(fā)電效率達(dá)到了最高；本實(shí)用新型采用PWM無級(jí)卸荷，在正常卸荷情況下，可以保證蓄電池電壓在浮充電壓附近，只是把多余的電能釋放到卸荷上，而且保證了最佳蓄電池充電特 性，使得電能得到充分利用，確保蓄電池壽命；逆變器的電流閉環(huán)采用模擬器件實(shí)現(xiàn)，提高 系統(tǒng)的響應(yīng)速度，保證逆變電流對(duì)電網(wǎng)電壓的跟蹤特性，提高功率因數(shù)。

圖1為本實(shí)用新型的系統(tǒng)框圖；圖2為本實(shí)用新型的太陽(yáng)能單元結(jié)構(gòu)框圖；圖3為本實(shí)用新型的光檢測(cè)傳感器的安裝圖；圖4為本實(shí)用新型的太陽(yáng)能跟蹤單元主程序流程圖；圖5為本實(shí)用新型的光電檢測(cè)調(diào)整子程序流程圖；圖6為本實(shí)用新型的太陽(yáng)能跟蹤單元CAPl中斷子程序流程圖；圖7為本實(shí)用新型的太陽(yáng)能跟蹤單元定時(shí)器1下溢中斷子程序流程圖；圖8為本實(shí)用新型的頻率為800Hz時(shí)兩相正弦階梯波相電流給定波形圖；圖9本實(shí)用新型的頻率為800Hz時(shí)給定電流㈧與反饋電流⑶波形圖；圖10本實(shí)用新型的頻率為800Hz時(shí)兩相反饋電流波形圖；圖11為本實(shí)用新型的PWM無級(jí)卸荷電路原理圖；圖12為本實(shí)用新型的DC-DC升壓穩(wěn)壓?jiǎn)卧娐吩韴D；圖13本實(shí)用新型的DC-DC升壓穩(wěn)壓?jiǎn)卧麟娐吩韴D；圖14為本實(shí)用新型的自舉驅(qū)動(dòng)電路原理圖；圖15為本實(shí)用新型的DC-DC升壓穩(wěn)壓?jiǎn)卧敵鲭妷翰蓸与娐穲D；圖16為本實(shí)用新型的DC-DC升壓穩(wěn)壓?jiǎn)卧绦蛄鞒虉D；圖17為本實(shí)用新型的DC-DC升壓穩(wěn)壓?jiǎn)卧敵鲭妷篈D采樣中斷服務(wù)子程序；圖18為本實(shí)用新型的DC-DC升壓穩(wěn)壓?jiǎn)卧狿I子程序；圖19為本實(shí)用新型的并網(wǎng)逆變電路圖；圖20為本實(shí)用新型的并網(wǎng)逆變主電路圖；圖21為實(shí)用新型的蓄電池電壓采樣電路；圖22為本實(shí)用新型的并網(wǎng)同步信號(hào)獲取電路；圖23為本實(shí)用新型的并網(wǎng)逆變控制信號(hào)的產(chǎn)生、放大、隔離驅(qū)動(dòng)電路圖；圖24為本實(shí)用新型的正弦波標(biāo)幺值生成原理圖；圖25為本實(shí)用新型的正弦波細(xì)分示意圖；圖26為本實(shí)用新型的并網(wǎng)三相電流閉環(huán)示意圖；圖27為本實(shí)用新型的并網(wǎng)逆變電路程序流程圖；圖28為本實(shí)用新型的并網(wǎng)逆變DSP3CAP1中斷服務(wù)子程序流程圖；圖29為本實(shí)用新型的并網(wǎng)逆變DSP3T1軟件定時(shí)器中斷服務(wù)子程序流程圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖舉例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。實(shí)施例1 結(jié)合圖1，本實(shí)用新型一種并網(wǎng)風(fēng)光互補(bǔ)控制逆變裝置，它是由蓄電池 充電單元(1)、DC-DC升壓穩(wěn)壓?jiǎn)卧?2)、并網(wǎng)逆變單元(3)和蓄電池(4)組成的，蓄電池充電單元(1)連接DC-DC升壓穩(wěn)壓?jiǎn)卧?2)，DC-DC升壓穩(wěn)壓?jiǎn)卧?2)連接并網(wǎng)逆變單元(3) 和蓄電池(4)。本實(shí)用新型還有以下技術(shù)特征所述的蓄電池充電單元⑴包括風(fēng)力發(fā)電單元(8)、太陽(yáng)能發(fā)電單元(9)和卸荷 電路(15)，風(fēng)力發(fā)電單元⑶連接太陽(yáng)能發(fā)電單元(9)，太陽(yáng)能發(fā)電單元(9)連接卸荷電路 (15)。所述的風(fēng)力發(fā)電單元⑶包括風(fēng)力機(jī)(5)、永磁同步發(fā)電機(jī)(6)和整流電路(7)， 風(fēng)力機(jī)(5)連接永磁同步發(fā)電機(jī)(6)，永磁同步發(fā)電機(jī)(6)連接整流電路(7)。所述的太陽(yáng)能發(fā)電單元(9)包括光電檢測(cè)單元(10)、雙軸電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元(11)、俯 仰調(diào)整步進(jìn)電機(jī)(12)、水平調(diào)整步進(jìn)電機(jī)(13)和太陽(yáng)能電池板(14)，光電檢測(cè)單元(10) 連接雙軸電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元(11)、雙軸電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元(11)分別連接俯仰調(diào)整步進(jìn)電機(jī)(12)和 水平調(diào)整步進(jìn)電機(jī)(13)，俯仰調(diào)整步進(jìn)電機(jī)(12)和水平調(diào)整步進(jìn)電機(jī)(13)分別連接太陽(yáng) 能電池板(14)。所述的DC-DC升壓穩(wěn)壓?jiǎn)卧?2)包括升壓電路(16)、第一驅(qū)動(dòng)電路(17)、第一采 樣電路(18)和第一數(shù)字信號(hào)處理電路(19)，升壓電路(16)連接第一驅(qū)動(dòng)電路(17)和第一 采樣電路(18)，第一驅(qū)動(dòng)電路(17)和第一采樣電路(18)分別連接第一數(shù)字信號(hào)處理電路 (19)。所述的并網(wǎng)逆變單元(3)包括三相逆變器(20)、電抗器(21)、第二采樣電路(22)、 第二驅(qū)動(dòng)電路(23)、SG電路(24)、低通濾波電路(25)、過零比較器(26)、三相同步變壓 器(27)和第二數(shù)字信號(hào)處理器(28)，三相逆變器(20)連接電抗器(21)和第二驅(qū)動(dòng)電路 (23)，第二驅(qū)動(dòng)電路(23)連接SG電路(24)，SG電路(24)連接低通濾波電路(25)和電抗 器(21)，過零比較器(26)連接三相同步變壓器(27)和第二數(shù)字信號(hào)處理器(28)，第二數(shù) 字信號(hào)處理器(28)連接第二采樣電路(22)和低通濾波電路(25)。實(shí)施例2 結(jié)合圖1、圖2、圖11、圖12、圖20、圖23，本實(shí)用新型一種并網(wǎng)風(fēng)光互補(bǔ) 控制逆變裝置，具有以下特征太陽(yáng)能跟蹤控制裝置實(shí)現(xiàn)對(duì)太陽(yáng)入射角的跟蹤，使太陽(yáng)能電 池板保持最大功率發(fā)電狀態(tài)；風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸出的變壓變頻交流電經(jīng)整流后與太陽(yáng)能電池板 發(fā)出的直流電一起給蓄電池供電，為防止蓄電池過充，采用PWM無級(jí)卸荷的工作方式實(shí)現(xiàn) 了對(duì)蓄電池的過充保護(hù)；采用高頻變壓器實(shí)現(xiàn)DC-DC變換，低壓側(cè)采用單相全橋工作方式 實(shí)現(xiàn)DC-AC變換，AC-DC變換采用高頻變壓器，采用輸出電壓閉環(huán)控制方式，從而得到一個(gè) 穩(wěn)定的、高于電網(wǎng)電壓峰值的直流電壓；應(yīng)用軟件鎖相技術(shù)，采用DSP (數(shù)字信號(hào)處理器)對(duì) 電網(wǎng)電壓的過零點(diǎn)進(jìn)行同步采樣，然后將計(jì)算得到的周期值進(jìn)行均分，并以電網(wǎng)電壓過零 點(diǎn)作為同步，采用查表(正弦表，為標(biāo)么值)方式輸出三相SPWM波，經(jīng)過濾波處理后得到三 相正弦波輸出作為并網(wǎng)回饋電流的給定信號(hào)，通過硬件電流閉環(huán)控制實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)回饋電流與 電網(wǎng)電壓同頻、同相。如圖1所示，本實(shí)用新型以三片DSP(DSP1、DSP2、DSP3)TMS320LF2407A 為核心控制芯片，主要由三部分構(gòu)成，即蓄電池充電單元、DC-DC升壓穩(wěn)壓?jiǎn)卧筒⒕W(wǎng)逆變 單元。(1)蓄電池充電單元以DSPl為核心控制單元，由太陽(yáng)能發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電和PWM無級(jí)卸 荷三部分組成，其中太陽(yáng)能發(fā)電單元包括太陽(yáng)光入射角光檢測(cè)環(huán)節(jié)和雙軸太陽(yáng)能板跟蹤裝 置兩部分，目的是實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能的最大功率輸出；風(fēng)力發(fā)電單元是將風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸出的變壓 變頻交流電變?yōu)橹绷麟?，與太陽(yáng)能的輸出一起為蓄電池充電；PWM無級(jí)卸荷控制單元是對(duì) 蓄電池電壓進(jìn)行檢測(cè)控制，以防止蓄電池過充電；(2)DC-DC升壓穩(wěn)壓?jiǎn)卧筛哳l變壓器和DSP2TMS320LF2407A為核心構(gòu)成，包括低壓側(cè)全橋功率拓?fù)洹⒏哳l變壓器、輸出濾波、電壓電 流檢測(cè)，同時(shí)采用DSP2TMS320LF2407A對(duì)高壓側(cè)輸出電壓進(jìn)行閉環(huán)控制，從而實(shí)現(xiàn)DC-DC升 壓穩(wěn)壓，目標(biāo)是得到一個(gè)高于電網(wǎng)交流電壓峰值的直流電壓；(3)并網(wǎng)逆變單元以DSP3為 核心控制單元，包括電網(wǎng)電壓的同步檢測(cè)、軟件鎖相、SPWM生成及濾波、功率因數(shù)為-1的硬 件電流閉環(huán)控制。本實(shí)用新型包括蓄電池充電單元、DC-DC升壓穩(wěn)壓?jiǎn)卧筒⒕W(wǎng)逆變單元。圖2 為太陽(yáng)能跟蹤裝置結(jié)構(gòu)框圖，由太陽(yáng)能檢測(cè)電路、雙軸驅(qū)動(dòng)控制器、雙軸混合式步進(jìn)電機(jī) 組成，可以檢測(cè)太陽(yáng)入射光的方位角，通過控制雙軸混合式步進(jìn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)，使太陽(yáng)能電 池板實(shí)時(shí)正對(duì)太陽(yáng)的方向，從而實(shí)現(xiàn)最大限度地利用太陽(yáng)光。圖3為光電檢測(cè)安裝傳感 器位置圖，使用6個(gè)光電池作為太陽(yáng)光的入射角和光強(qiáng)檢測(cè)元件，并把檢測(cè)到電壓值送入 DSP1TMS320LF2407A 的 A/D 轉(zhuǎn)換 口 ADINC4 9?？刂破饔?TI 公司生產(chǎn)的 DSP1TMS320LF2407A 實(shí)現(xiàn)，其高速的數(shù)據(jù)處理能力(如40MHz的處理速度)和豐富外的設(shè)資源(如雙6路PWM輸 出、16路A/D轉(zhuǎn)換通道)為雙軸太陽(yáng)能跟蹤裝置的實(shí)現(xiàn)提供了物質(zhì)保證。功率驅(qū)動(dòng)單元由 IR公司生產(chǎn)的、基于自舉技術(shù)的IR2130實(shí)現(xiàn)，該驅(qū)動(dòng)芯片內(nèi)部具有3個(gè)獨(dú)立的高端和低端 輸出通道，可同時(shí)控制6個(gè)功率開關(guān)管的導(dǎo)通和關(guān)斷。IR2130內(nèi)部具有過流、過欠壓保護(hù)、 封鎖輸出和故障指示功能，可方便地實(shí)現(xiàn)功率開關(guān)器件的保護(hù)。所述的雙軸跟蹤電動(dòng)機(jī)由 兩臺(tái)價(jià)格低廉、適于定位控制三相混合式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)構(gòu)成，同時(shí)采用正弦波細(xì)分技術(shù)實(shí)現(xiàn) 了伺服電機(jī)的精確定位。PWM無級(jí)卸荷方式，如圖11所示，當(dāng)蓄電池電壓過高時(shí)，控制系統(tǒng)必須將風(fēng)力發(fā)電 機(jī)和太陽(yáng)能電池板發(fā)出的多余能量通過卸荷電阻釋放掉。普通的控制方式是采用全電阻 卸荷方式，此時(shí)蓄電池一般還沒有充滿，但能量卻全部消耗在卸荷上，從而造成了能量的浪 費(fèi)。有的則采用分級(jí)卸荷，級(jí)數(shù)越多，控制效果越好，但一般只能做到五六級(jí)左右，所以效果 仍然不夠理想。本實(shí)用新型采用的控制方式是PWM(脈寬調(diào)制)方式進(jìn)行無級(jí)卸荷，即可以 達(dá)到上千級(jí)的卸荷。所以，在正常卸荷情況下，可確保蓄電池電壓始終穩(wěn)定在浮充電壓點(diǎn)。 當(dāng)蓄電池電壓大于設(shè)定值時(shí)，PWM輸出的占空比增大，相當(dāng)于在蓄電池兩端并聯(lián)負(fù)載變大， 風(fēng)力發(fā)電機(jī)和太陽(yáng)能電池板輸出的多余電能消耗在卸荷電阻上，從而保證了蓄電池最佳的 充電特性，并確保了蓄電池的使用壽命。本實(shí)用新型采用欠壓保護(hù)控制，通過DSPl的A/D 口 ADINC10采集蓄電池電壓，由模擬量變?yōu)閿?shù)字量進(jìn)入DSP1，當(dāng)采集的電池電壓小于欠壓 設(shè)定值時(shí)，輸出停機(jī)IOPDO至DSP2、3的Ι0ΡΑ0，使升壓穩(wěn)壓及逆變單元停止工作。如圖12所示，DC-DC升壓穩(wěn)壓?jiǎn)卧筛哳l變壓器和DSP2為核心構(gòu)成，包括低壓側(cè) 全橋功率拓?fù)?、高頻變壓器、輸出濾波、電壓電流檢測(cè)，同時(shí)采用DSP實(shí)現(xiàn)輸出高壓側(cè)電壓 閉環(huán)控制，從而實(shí)現(xiàn)DC-DC升壓穩(wěn)壓控制，該環(huán)節(jié)的目標(biāo)是得到一個(gè)高于電網(wǎng)交流電壓峰 值的直流電壓，由于電網(wǎng)線電壓為380V，因此設(shè)定的DC-DC變換的直流輸出電壓為650V。 并網(wǎng)控制器的核心控制單元采用TI公司生產(chǎn)的DSP2TMS320LF2407A實(shí)現(xiàn)，其高速的數(shù) 據(jù)處理能力(如40MHz的處理速度)和豐富外設(shè)資源(如雙6路PWM輸出、16路A/D轉(zhuǎn) 換通道)為并網(wǎng)式逆變器的實(shí)現(xiàn)提供了物質(zhì)保證。并網(wǎng)控制器應(yīng)用軟件鎖相技術(shù)，采用 DSP3TMS320LF2407A對(duì)電網(wǎng)電壓的過零點(diǎn)進(jìn)行同步采樣，然后將計(jì)算得到的周期值均分為 1024份，以均分后的值為定時(shí)器Tl的周期設(shè)定值，并以電網(wǎng)電壓過零點(diǎn)作為同步信號(hào)，啟 動(dòng)定時(shí)器1周期中斷，采用查表(正弦表，為標(biāo)么值)方式獲得正弦波標(biāo)么值，該值與蓄電池采樣電壓相乘生成三相SPWM波，經(jīng)過低通濾波處理后實(shí)現(xiàn)三相正弦波輸出。軟件鎖相技 術(shù)避免了由于電網(wǎng)電壓飽和而造成回饋電流畸變、THDi偏大的問題。并網(wǎng)控制器采用三相正弦波輸出作為電流回饋的給定信號(hào)，通過硬件電流閉環(huán)控 制實(shí)現(xiàn)回饋電流與電網(wǎng)電壓同頻、同相。輸出電流回饋控制的硬件電路如圖20所示，以 SG3525為核心控制器件，將電流給定與回饋電流進(jìn)行電流環(huán)PI調(diào)節(jié)，其輸出的PWM占空比 控制逆變器功率開關(guān)管的通斷，從而確保了回饋電流與電網(wǎng)電壓的快速跟蹤特性。圖23所 示，并網(wǎng)控制器采用隔離型功率驅(qū)動(dòng)芯片TLP250實(shí)現(xiàn)，該芯片可以驅(qū)動(dòng)50A/1200VIGBT功 率開關(guān)管。實(shí)施例3 結(jié)合圖1、圖2、圖12、圖19、圖22、圖24，本實(shí)用新型采用風(fēng)光互補(bǔ)的方 式，確保了不同時(shí)段發(fā)電量的互補(bǔ)；充電單元采用DSPl為核心控制芯片，為了提高太陽(yáng)能 的利用率，采用太陽(yáng)能光電檢測(cè)方式和雙軸跟蹤技術(shù)，實(shí)時(shí)追蹤太陽(yáng)光的入射角度，保證太 陽(yáng)能電池板與太陽(yáng)光的入射光線垂直，從而實(shí)現(xiàn)了太陽(yáng)能發(fā)電裝置最大效率的利用；DC-DC 升壓穩(wěn)壓?jiǎn)卧捎肈C-AC-AC-DC的變換模式，低壓側(cè)采用單相全橋工作方式實(shí)現(xiàn)DC-AC變 換，AC-AC變換采用高頻變壓器，AC-DC變換采用整流和低通濾波實(shí)現(xiàn)，DC-DC升壓穩(wěn)壓?jiǎn)?元由高頻變壓器和DSP2為核心器件構(gòu)成，采用光耦TLP521對(duì)輸出的直流電壓進(jìn)行檢測(cè)， 由DSP2進(jìn)行直流母線電壓的A/D轉(zhuǎn)換、電壓環(huán)PI調(diào)節(jié)，其輸出具有一定占空比的PWM信號(hào) 作為低壓側(cè)全橋功率開關(guān)管的控制信號(hào)，實(shí)現(xiàn)了 DC-DC升壓穩(wěn)壓控制，從而得到一個(gè)高于 電網(wǎng)電壓峰值的、穩(wěn)定的直流電壓；并網(wǎng)式逆變器由DSP3和硬件電流閉環(huán)控制電路為核心 構(gòu)成，采用混合控制方式，其中DSP3實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)電壓檢測(cè)、軟件鎖相處理、與電網(wǎng)電壓同步的 SPWM波生成等功能，硬件電流閉環(huán)控制電路以SG3525為核心，將經(jīng)過濾波處理后得到的三 相正弦波輸出作為電流回饋的給定信號(hào)，通過硬件電流閉環(huán)控制實(shí)現(xiàn)回饋電流與電網(wǎng)電壓 同頻、同相。本實(shí)用新型主要由三部分構(gòu)成，即蓄電池充電單元、DC-DC升壓穩(wěn)壓?jiǎn)卧筒⒕W(wǎng)逆 變單元。1)蓄電池充電單元如圖1所示，蓄電池充電單元包括太陽(yáng)能充電、風(fēng)力發(fā)電和PWM無級(jí)卸荷三部分組 成，太陽(yáng)能充電單元包括太陽(yáng)光檢測(cè)環(huán)節(jié)和雙軸太陽(yáng)能板跟蹤裝置兩部分，目的是實(shí)現(xiàn)太 陽(yáng)能的最大功率輸出，而PWM無級(jí)卸荷控制單元是對(duì)蓄電池電壓進(jìn)行檢測(cè)，以防止蓄電池 過充電。如圖2所示，太陽(yáng)能充電單元采用DSP1TMS320LF2407A為核心控制芯片實(shí)現(xiàn)，主要 包括(1)光電檢測(cè)傳感器；(2)雙軸驅(qū)動(dòng)單元。光電檢測(cè)傳感器由六個(gè)光電池組成，由DSPl 的A/D 口進(jìn)行光電池電壓檢測(cè)。實(shí)現(xiàn)方法如下所述把光線在電池板上的入射角從俯仰和 水平兩個(gè)角度分解，共劃分為四個(gè)象限。以四個(gè)光電池檢測(cè)太陽(yáng)光線的俯仰和水平角度的 偏差，且不計(jì)角度的大小，只區(qū)別俯仰或水平的傾斜方向。當(dāng)光線在某一個(gè)角度不垂直于太 陽(yáng)能電池板時(shí)，DSPl會(huì)即時(shí)檢測(cè)到這一偏差，發(fā)出控制指令驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，以減小這 一偏差，實(shí)現(xiàn)了對(duì)太陽(yáng)光線的實(shí)時(shí)跟蹤。在電池板的朝陽(yáng)面和被陽(yáng)面分別安裝一個(gè)光電池 用以檢測(cè)光線強(qiáng)弱，在黑天或光強(qiáng)太弱時(shí)停止跟蹤。如圖2所示，雙軸驅(qū)動(dòng)控制器以TMS320LF2407A為核心處理器，采用三相正弦波細(xì) 分驅(qū)動(dòng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)雙軸混合式步進(jìn)電機(jī)的精確定位。主要包括以下幾部分(1)相繞組電流檢測(cè)及處理環(huán)節(jié)相繞組電流檢測(cè)采用電流霍爾傳感器，電流采樣信號(hào)經(jīng)過精密全波整流、 低通濾波處理、電壓鉗位處理后送入DSPl的A/D轉(zhuǎn)換口。(2)功率驅(qū)動(dòng)電路采用IR公司生 產(chǎn)的、基于自舉技術(shù)的IR2130實(shí)現(xiàn)，系統(tǒng)共包含兩個(gè)三相橋式逆變電路。(3)方向指令和步 進(jìn)脈沖光電檢測(cè)單元產(chǎn)生方向指令和步進(jìn)脈沖，并送入步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，控制步進(jìn)電機(jī)運(yùn) 行，其中步進(jìn)脈沖發(fā)生器采用NE555構(gòu)成，產(chǎn)生頻率為800Hz的方波信號(hào)。(4)系統(tǒng)故障檢 測(cè)及保護(hù)系統(tǒng)具有完備的故障檢測(cè)和保護(hù)功能，由IR2130實(shí)現(xiàn)過流、過壓、過熱等故障檢 測(cè)，同時(shí)將故障信號(hào)送入DSPl的PDPINTA/PDPINTB引腳，此時(shí)DSPl自動(dòng)將PWM輸出引腳置 為高阻態(tài)，逆變器停止工作。同時(shí)，立即切斷雙軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的直流供電電壓，以此保護(hù)功率 開關(guān)器件不受損壞。蓄電池保護(hù)電路包括過壓保護(hù)、欠壓保護(hù)等。所述的過壓保護(hù)是指檢測(cè)蓄電池的 端電壓，當(dāng)其大于上限值時(shí)啟用PWM無級(jí)卸荷，保護(hù)控制裝置的安全。所述的欠壓保護(hù)是 指當(dāng)蓄電池的端電壓ADINC10低于一個(gè)下限值的時(shí)候，DSPl輸出停機(jī)IOPDO至DSP2、3的 IOPAO JiDC-DC升壓穩(wěn)壓?jiǎn)卧安⒕W(wǎng)回饋逆變單元停止工作。2) DC-DC升壓穩(wěn)壓?jiǎn)卧狣C-DC變換采用DC-AC-AC-DC的變換模式，低壓側(cè)采用單相全橋工作方式實(shí)現(xiàn) DC-AC變換，AC-AC變換采用高頻變壓器，AC-DC變換采用整流和低通濾波實(shí)現(xiàn)。如圖12所 示，DC-DC升壓穩(wěn)壓?jiǎn)卧筛哳l變壓器和DSP2TMS320LF2407A為核心器件構(gòu)成，采用光耦對(duì) 輸出的直流電壓進(jìn)行檢測(cè)，由DSP2進(jìn)行直流母線電壓的A/D轉(zhuǎn)換、電壓環(huán)PI調(diào)節(jié)，其輸出 作為低壓側(cè)全橋功率拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)功率開關(guān)管的控制信號(hào)，實(shí)現(xiàn)了 DC-DC升壓穩(wěn)壓控制，從而 得到一個(gè)高于電網(wǎng)電壓峰值的、穩(wěn)定的直流電壓。3)并網(wǎng)逆變單元如圖19所示，并網(wǎng)逆變器由DSP3TMS320LF2407A和硬件電流閉環(huán)控制電路為核心 構(gòu)成，采用混合控制方式，其中DSP3TMS320LF2407A實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)電壓和蓄電池電壓檢測(cè)、軟件 鎖相處理、與電網(wǎng)電壓同步的SPWM波生成等功能，硬件電流閉環(huán)控制電路以SG3525為核 心，將經(jīng)過濾波處理后得到的三相正弦波輸出作為電流回饋的給定信號(hào)，通過硬件電流閉 環(huán)控制實(shí)現(xiàn)回饋電流與電網(wǎng)電壓同頻、同相。如圖22所示，電網(wǎng)電壓同步信號(hào)的獲取是利用三相同步降壓變壓器從電網(wǎng)中獲 得一個(gè)幅值較小的正弦信號(hào)，采用過零比較電路得到一個(gè)與電網(wǎng)電壓同步的方波信號(hào)，通 過DSP捕獲該方波的上升沿即可得到電網(wǎng)電壓的同步信號(hào)。DSP TMS320LF2407A采用軟件鎖相技術(shù)，對(duì)電網(wǎng)電壓的過零點(diǎn)進(jìn)行同步采樣，然后 將計(jì)算得到的周期值均分為1024份，并以電網(wǎng)電壓過零點(diǎn)作為同步信號(hào)、以周期值均分后 的值為新的定時(shí)器周期值啟動(dòng)軟件定時(shí)器周期中斷，待周期中斷時(shí)進(jìn)入定時(shí)器中斷處理子 程序，在中斷服務(wù)子程序中進(jìn)行增1計(jì)數(shù)和查表(正弦表，為標(biāo)么值)將查表得到的正弦 波標(biāo)么值與蓄電池采樣電壓值相乘，從而得到以電網(wǎng)電壓為同步的SPWM信號(hào)輸出，將該信 號(hào)進(jìn)行濾波處理后得到三相正弦波電流給定。硬件電流閉環(huán)控制電路以SG3525為核心， 蓄電池電壓與標(biāo)準(zhǔn)正弦波相乘作為并網(wǎng)電流的給定，與反饋的實(shí)際并網(wǎng)電流通過模擬器件 SG3525進(jìn)行PI調(diào)節(jié)輸出SPWM信號(hào)，通過TLP250驅(qū)動(dòng)單元控制逆變電路IGBT的通斷，從而 實(shí)現(xiàn)回饋電流與電網(wǎng)電壓同頻、同相，正弦波生成原理圖如圖24所示。實(shí)施例4:結(jié)合圖1—圖7、圖9、圖10、圖12、圖14、圖22、圖23，本實(shí)用新型并網(wǎng)風(fēng)光互補(bǔ)控制逆變器，系統(tǒng)由以DSP(DSP1、DSP2、DSP3)為核心的控制單元組成(圖1)，風(fēng) 力發(fā)電機(jī)輸出的變壓、變頻交流電經(jīng)整流后與太陽(yáng)能發(fā)電單元發(fā)出的直流電一起給蓄電池 供電，再由DC-DC進(jìn)行升壓穩(wěn)壓處理后得到一個(gè)穩(wěn)定的、高于電網(wǎng)電壓峰值的直流電壓。再 經(jīng)過三相逆變器，向電網(wǎng)注入與電網(wǎng)電壓同頻、同相的交流電流。1)蓄電池充電單元蓄電池充電單元包括太陽(yáng)能充電、風(fēng)力發(fā)電和PWM無級(jí)卸荷三部分組成，太陽(yáng)能 充電單元包括太陽(yáng)光檢測(cè)環(huán)節(jié)和雙軸太陽(yáng)能板跟蹤裝置兩部分，目的是實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能的最大 功率輸出，而PWM無級(jí)卸荷控制單元是對(duì)蓄電池電壓進(jìn)行檢測(cè)，以防止蓄電池過充電。太陽(yáng)能電池板采用自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)，使太陽(yáng)能電池板始終與太陽(yáng)光線垂直，使太陽(yáng) 能電池板可以實(shí)現(xiàn)最大功率輸出。太陽(yáng)能跟蹤單元的總體結(jié)構(gòu)如圖2所示，由光電檢測(cè) 元件、以DSP1TMS320LF2407A為核心的步進(jìn)電機(jī)細(xì)分驅(qū)動(dòng)器和兩臺(tái)三相混合式步進(jìn)電機(jī)組 成。如圖3所示，在太陽(yáng)能電池板的朝陽(yáng)面和被陽(yáng)面出各安裝一只光電池，系統(tǒng)實(shí)時(shí) 根據(jù)光電池反饋的電壓值判斷當(dāng)前的光照強(qiáng)度，決定是否繼續(xù)跟蹤，流程如圖4所示。把入 射光線在與太陽(yáng)能電池板平行的平面進(jìn)行四象限分解，分為俯仰和水平兩個(gè)方向，然后分 別利用一對(duì)光電池在俯仰和水平方向進(jìn)行光照強(qiáng)度檢測(cè)。4只光電池安裝在一個(gè)不透光的 遮光板下面，光電池1、3檢測(cè)俯仰方向的光線入射方向偏差，光電池2、4檢測(cè)水平方向光線 入射角度。四個(gè)光電池對(duì)稱地放在遮光板四周，每個(gè)光電池均有一半被遮光板遮住。當(dāng)太 陽(yáng)光線與遮光板垂直時(shí)，兩只光電池感光量相等，輸出電壓相等。當(dāng)太陽(yáng)光線角度略有偏移 時(shí)，遮光板在同一方向的兩個(gè)光電池上產(chǎn)生的陰影面積就會(huì)發(fā)生變化，兩只光電池的感光 量不相等，輸出電壓也不再相等，光線偏向于輸出電壓較大的光電池一側(cè)。如圖2所示，檢 測(cè)電路輸出的電壓送入DSP的A/D 口，DSP檢測(cè)結(jié)果判斷出太陽(yáng)光線偏向于同一對(duì)光電池 中反饋電壓高的一側(cè)，DSP根據(jù)相應(yīng)的電壓信號(hào)開啟對(duì)應(yīng)的捕獲中斷并同時(shí)給出步進(jìn)電機(jī) 轉(zhuǎn)動(dòng)的方向信號(hào)，使步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元開始運(yùn)行，控制太陽(yáng)能電池板轉(zhuǎn)動(dòng)，使之逐漸與太陽(yáng) 光線垂直，軟件流程如圖5所示。其中，當(dāng)俯仰方向的兩個(gè)光傳感器產(chǎn)生偏差信號(hào)時(shí)DSP啟 動(dòng)CAPl中斷，水平方向的兩個(gè)光傳感器產(chǎn)生偏差信號(hào)時(shí)啟動(dòng)CAP4中斷。當(dāng)DSP響應(yīng)捕獲 中斷后，就根據(jù)捕獲到的步進(jìn)脈沖查詢正弦階梯波電流給定值，從而啟動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)程序，步 進(jìn)電機(jī)就按照給定的方向并以正弦波細(xì)分控制方式轉(zhuǎn)動(dòng)。另外，在太陽(yáng)能電池板的朝陽(yáng)面 和被陽(yáng)面分別安裝了檢測(cè)光照強(qiáng)度的光電池，DSP根據(jù)采樣光電池的電壓值判斷當(dāng)前光照 強(qiáng)度，如果小于設(shè)定的光照強(qiáng)度，比如晚上或者陰云密布時(shí)，則系統(tǒng)停止跟蹤。傳統(tǒng)整步運(yùn)行步進(jìn)電機(jī)存在低頻振蕩、噪聲、失步以及高頻輸出轉(zhuǎn)矩小等缺點(diǎn)，本 專利采用正弦波細(xì)分技術(shù)，取得了良好的控制效果。對(duì)于三相混合式步進(jìn)電機(jī)，如果給其三 相繞組分別通以幅值相等且空間上相差120度的正弦階梯波電流，則合成的電流矢量在空 間做幅值恒定的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，電機(jī)轉(zhuǎn)子就跟隨這一矢量做步進(jìn)旋轉(zhuǎn)。在控制過程中引入電流 反饋，反饋電流經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后與在正弦表中查得的給定電流值做PI調(diào)節(jié)，將得到的值寫入 比較控制寄存器CMPR，通過控制輸出PWM的占空比控制電機(jī)運(yùn)行，其中EVA和EVB分別在捕 獲中斷1和捕獲中斷4中查詢正弦階梯波電流給定值。DSP的EVA產(chǎn)生PWMl PWM6，EVB 產(chǎn)生PWM7 PWM12，分別驅(qū)動(dòng)俯仰和水平調(diào)整步進(jìn)電機(jī)。捕獲中斷1和定時(shí)器1下溢中斷子 程序分別如圖6和圖7所示，以三相混合式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)110BYG350A為對(duì)象進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，其轉(zhuǎn)子齒數(shù)50、額定電流2. 4A。電流霍爾傳感器采用宇波電流霍爾傳感器CHB-25NP，變比 為1000 1。試驗(yàn)中蓄電池電壓24V，頻率800Hz、細(xì)分?jǐn)?shù)為6的實(shí)測(cè)波形圖。圖8為A、B 兩相正弦階梯波相電流給定波形圖，圖9為給定電流與反饋電流波形，圖10為兩相反饋電 流波形圖。PWM無級(jí)卸荷電路本系統(tǒng)加入了 PWM無級(jí)卸荷電路，如圖11所示，當(dāng)蓄電池電壓 大于設(shè)定值時(shí)，比較器輸出為高電平，蓄電池電壓低于設(shè)定值時(shí)，比較器輸出為低電平，將 比較器的輸出通過IR2110驅(qū)動(dòng)，控制開關(guān)管的導(dǎo)通與關(guān)斷，將電壓過高時(shí)多余的電能加到 卸荷電阻上，就可以防止蓄電池的電壓過高。本系統(tǒng)采用硬件保護(hù)措施，可以防止在芯片出 現(xiàn)故障時(shí)仍然可以有效地保護(hù)蓄電池和控制裝置。2) DC-DC升壓穩(wěn)壓?jiǎn)卧狣C-DC變換采用DC-AC-AC-DC的變換模式，低壓側(cè)采用單相全橋工作方式實(shí)現(xiàn) DC-AC變換，AC-AC變換采用高頻變壓器，AC-DC變換采用整流和低通濾波實(shí)現(xiàn)。如圖12所 示，DC-DC升壓穩(wěn)壓?jiǎn)卧筛哳l變壓器和以DSP為核心器件構(gòu)成，采用光耦TLP521 (通過調(diào) 整R34，使其工作于線性工作區(qū))對(duì)輸出的直流電壓進(jìn)行檢測(cè)，由DSP進(jìn)行直流母線電壓的 A/D轉(zhuǎn)換、電壓環(huán)PI調(diào)節(jié)，其輸出作為低壓側(cè)全橋功率拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)功率開關(guān)管VTl VT4的 控制信號(hào)，實(shí)現(xiàn)了 DC-DC升壓穩(wěn)壓控制，從而得到一個(gè)高于電網(wǎng)電壓峰值的、穩(wěn)定的直流電 壓，本文設(shè)定為650V。DC-DC升壓穩(wěn)壓電路如圖12所示。本實(shí)用新型采用高頻變壓器的供電方式，高頻變壓器與常規(guī)工頻變壓器相比大大 減小了變壓器的體積，同時(shí)由于變壓器能夠雙向勵(lì)磁，因此利用率較高。本實(shí)用新型中的輸 出部分使用全波整流、低通濾波方式，由于采用高頻能量傳輸方式，也大大減小了濾波器的 體積。具體做法是采用單閉環(huán)控制策略，高壓直流輸出電壓的設(shè)定值為高于電網(wǎng)交流峰值 的一個(gè)值，直流輸出電壓的實(shí)測(cè)值Vt經(jīng)A/D采樣后與給定值進(jìn)行電壓外環(huán)PI調(diào)節(jié)，PI調(diào) 節(jié)的結(jié)果送給比較控制寄存器CMPRO，生成PWMO、PWMl輸出，經(jīng)功率驅(qū)動(dòng)芯片IR2110驅(qū)動(dòng) 全橋功率開關(guān)器件VTl VT4，電路如圖14所示。A/D轉(zhuǎn)換和電壓環(huán)PI調(diào)節(jié)在DSP2TMS320LF2407A中實(shí)現(xiàn)，采樣電路如圖15所示。 直流輸出電壓通過光耦TLP521檢測(cè)、RC(R32、C9)低通、二極管限幅后送至DSP2的A/D轉(zhuǎn) 換口，輸出電流經(jīng)通過采樣電阻在R35得到，經(jīng)R36、C7濾波、二極管限幅后送至DSP2的A/ D轉(zhuǎn)換口用以實(shí)現(xiàn)DC-DC升壓穩(wěn)壓變換時(shí)的過載保護(hù)。3)并網(wǎng)逆變單元并網(wǎng)逆變器由DSP3和硬件電流閉環(huán)控制電路SG3525為核心構(gòu)成，采用混合控制 方式，其中DSP3實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)電壓檢測(cè)、軟件鎖相處理、與電網(wǎng)電壓同步的SPWM波生成等功能， 硬件電流閉環(huán)控制電路以SG3525為核心，將經(jīng)過濾波處理后得到的三相正弦波輸出作為 電流回饋的給定信號(hào)，通過硬件電流閉環(huán)控制實(shí)現(xiàn)回饋電流與電網(wǎng)電壓同頻、同相。電網(wǎng)電壓同步信號(hào)的獲取是利用三相同步變壓器從電網(wǎng)中獲得一個(gè)幅值較小的 正弦信號(hào)，經(jīng)過零比較得到一個(gè)與電網(wǎng)電壓同步的方波信號(hào)，通過DSP可以捕獲該方波的 上升沿即得到電網(wǎng)電壓的同步信號(hào)，三相同步信號(hào)的處理方式相同，以下以A相為例，說明 同步信號(hào)的獲取。如圖22所示，采用三相同步變壓器獲得一個(gè)小幅值的A相電壓信號(hào)，經(jīng) 過零比較得到一個(gè)與電網(wǎng)電壓同步的方波信號(hào)，將該方波信號(hào)送至DSP的捕獲口 CAP0，在捕獲到方波信號(hào)的邊沿時(shí)進(jìn)入CAP中斷處理子程序，從而實(shí)現(xiàn)了電網(wǎng)的同步跟蹤。軟件鎖相處理，是CAP中斷處理子程序中對(duì)方波周期進(jìn)行計(jì)算，并將其均分為 1024，并以電網(wǎng)電壓過零點(diǎn)作為同步信號(hào)、以周期值均分后的值為新的定時(shí)器周期值啟動(dòng) 軟件定時(shí)器周期中斷，待周期中斷時(shí)進(jìn)入定時(shí)器中斷處理子程序，在中斷服務(wù)子程序中進(jìn) 行計(jì)數(shù)和查表(正弦表，為標(biāo)么值)處理，從而得到以電網(wǎng)電壓為同步信號(hào)的SPWM信號(hào)輸 出。B相和C相信號(hào)分別由A相延遲和超前120°獲得。由于每一個(gè)周期都捕獲一個(gè)上升 沿，使得每個(gè)周期都對(duì)電流的相位做一次校正，避免了相位誤差的積累。硬件電流閉環(huán)控制，由DSP3 (TMS320LF2407A)采樣蓄電池電壓Vxu與經(jīng)過電網(wǎng)電 壓同步處理的三相正弦波標(biāo)么值相乘得到三相SPWM輸出的占空比，經(jīng)過低通處理后得到 三相正弦波電流給定。如圖23所示，利用電流霍爾傳感器取樣并網(wǎng)電流信號(hào)用SG3525進(jìn) 行電流給定和電流反饋的閉環(huán)控制，將SG3525的輸出經(jīng)TLP250驅(qū)動(dòng)三相逆變器的上下橋 臂。電流環(huán)閉環(huán)控制利用模擬器件實(shí)現(xiàn)，提高了系統(tǒng)的響應(yīng)速度，并保證了逆變電流對(duì)電網(wǎng) 電壓的跟蹤特性，減少了諧波污染，提高了功率因數(shù)。4)系統(tǒng)保護(hù)過溫保護(hù)任何電子元件以及功率器件都有一個(gè)工作范圍，溫度過高會(huì)影響系統(tǒng) 的正常運(yùn)行，本系統(tǒng)通過溫度開關(guān)控制，當(dāng)溫度達(dá)到溫度開關(guān)的動(dòng)作點(diǎn)時(shí)，溫度開關(guān)閉合， 風(fēng)扇開始工作，當(dāng)溫度降下來時(shí)，溫度開關(guān)斷開，風(fēng)扇停止工作。欠壓保護(hù)本實(shí)用新型具有欠壓保護(hù)的功能，欠壓保護(hù)的目的是為了避免蓄電池 出現(xiàn)過放電，否則容易損壞蓄電池，并且可能導(dǎo)致太陽(yáng)能自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)的步進(jìn)電機(jī)無法正 常工作。欠壓保護(hù)的實(shí)現(xiàn)是通過DSP檢測(cè)蓄電池電壓來判斷是否欠壓，當(dāng)電池欠壓時(shí)系統(tǒng)
停止工作。
權(quán)利要求一種并網(wǎng)風(fēng)光互補(bǔ)控制逆變裝置，它是由蓄電池充電單元(1)、DC DC升壓穩(wěn)壓?jiǎn)卧?2)、并網(wǎng)逆變單元(3)和蓄電池(4)組成的，其特征在于蓄電池充電單元(1)連接DC DC升壓穩(wěn)壓?jiǎn)卧?2)，DC DC升壓穩(wěn)壓?jiǎn)卧?2)連接并網(wǎng)逆變單元(3)和蓄電池(4)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所示的一種并網(wǎng)風(fēng)光互補(bǔ)控制逆變裝置，其特征在于所述的蓄電 池充電單元⑴包括風(fēng)力發(fā)電單元(8)、太陽(yáng)能發(fā)電單元(9)和卸荷電路(15)，風(fēng)力發(fā)電單 元(8)連接太陽(yáng)能發(fā)電單元(9)，太陽(yáng)能發(fā)電單元(9)連接卸荷電路(15)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所示的一種并網(wǎng)風(fēng)光互補(bǔ)控制逆變裝置，其特征在于所述的風(fēng)力 發(fā)電單元(8)包括風(fēng)力機(jī)(5)、永磁同步發(fā)電機(jī)(6)和整流電路(7)，風(fēng)力機(jī)(5)連接永磁 同步發(fā)電機(jī)(6)，永磁同步發(fā)電機(jī)(6)連接整流電路(7)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所示的一種并網(wǎng)風(fēng)光互補(bǔ)控制逆變裝置，其特征在于所述的太陽(yáng) 能發(fā)電單元(9)包括光電檢測(cè)單元(10)、雙軸電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元(11)、俯仰調(diào)整步進(jìn)電機(jī)(12)、 水平調(diào)整步進(jìn)電機(jī)(13)和太陽(yáng)能電池板(14)，光電檢測(cè)單元(10)連接雙軸電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元 (11)、雙軸電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元(11)分別連接俯仰調(diào)整步進(jìn)電機(jī)(12)和水平調(diào)整步進(jìn)電機(jī)(13)， 俯仰調(diào)整步進(jìn)電機(jī)(12)和水平調(diào)整步進(jìn)電機(jī)(13)分別連接太陽(yáng)能電池板(14)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所示的一種并網(wǎng)風(fēng)光互補(bǔ)控制逆變裝置，其特征在于所述的DC-DC 升壓穩(wěn)壓?jiǎn)卧?2)包括升壓電路(16)、第一驅(qū)動(dòng)電路(17)、第一采樣電路(18)和第一數(shù)字 信號(hào)處理電路(19)，升壓電路(16)連接第一驅(qū)動(dòng)電路(17)和第一采樣電路(18)，第一驅(qū) 動(dòng)電路(17)和第一采樣電路(18)分別連接第一數(shù)字信號(hào)處理電路(19)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所示的一種并網(wǎng)風(fēng)光互補(bǔ)控制逆變裝置，其特征在于所述的并網(wǎng) 逆變單元(3)包括三相逆變器(20)、電抗器(21)、第二采樣電路(22)、第二驅(qū)動(dòng)電路(23)、 SG電路(24)、低通濾波電路(25)、過零比較器(26)、三相同步變壓器(27)和第二數(shù)字信號(hào) 處理器(28)，三相逆變器(20)連接電抗器(21)和第二驅(qū)動(dòng)電路(23)，第二驅(qū)動(dòng)電路(23) 連接SG電路(24)，SG電路(24)連接低通濾波電路(25)和電抗器(21)，過零比較器(26) 連接三相同步變壓器(27)和第二數(shù)字信號(hào)處理器(28)，第二數(shù)字信號(hào)處理器(28)連接第 二采樣電路(22)和低通濾波電路(25)。
專利摘要本實(shí)用新型的目的在于提供一種并網(wǎng)風(fēng)光互補(bǔ)控制逆變裝置。它是由蓄電池充電單元、DC-DC升壓穩(wěn)壓?jiǎn)卧?、并網(wǎng)逆變單元和蓄電池組成的，蓄電池充電單元連接DC-DC升壓穩(wěn)壓?jiǎn)卧?，DC-DC升壓穩(wěn)壓?jiǎn)卧B接并網(wǎng)逆變單元和蓄電池。本實(shí)用新型利用太陽(yáng)能和風(fēng)能互補(bǔ)，使發(fā)電時(shí)間變長(zhǎng)，提高向電網(wǎng)注入的電流的連續(xù)性，有效的提高太陽(yáng)能和風(fēng)能利用效率；采用太陽(yáng)能電池板自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)，時(shí)刻校正太陽(yáng)能電池板的水平角度和俯仰角度，使太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電效率達(dá)到了最高；本實(shí)用新型采用PWM無級(jí)卸荷，保證最佳蓄電池充電特性，逆變器的電流閉環(huán)采用模擬器件實(shí)現(xiàn)，提高系統(tǒng)的響應(yīng)速度，保證逆變電流對(duì)電網(wǎng)電壓的跟蹤特性，提高功率因數(shù)。
文檔編號(hào)H02J3/28GK201690240SQ20102021704
公開日2010年12月29日 申請(qǐng)日期2010年6月7日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月7日
發(fā)明者劉京波, 宋博, 宋宏明, 楊玉環(huán), 王哲修, 王有琨, 王瑞, 簡(jiǎn)優(yōu)宗, 賈新楠, 高晗瓔 申請(qǐng)人:哈爾濱卓爾科技有限公司