專利名稱:一種逆變器自動(dòng)降額控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本實(shí)用新型涉及逆變器技術(shù)領(lǐng)域,更具體涉及一種逆變器自動(dòng)降額控制系統(tǒng)。
背景技術(shù):
逆變器是一種由半導(dǎo)體器件組成的電力調(diào)整裝置,主要用于把直流電轉(zhuǎn)換成交流電。逆變器主要由晶體管等開(kāi)關(guān)元件構(gòu)成,通過(guò)有規(guī)則地讓開(kāi)關(guān)元件重復(fù)開(kāi)-關(guān)(0N-0FF),使直流輸入變成交流輸出。當(dāng)然,這樣單純地由開(kāi)和關(guān)回路產(chǎn)生的逆變器輸出波形并不實(shí)用。一般需要采用高頻脈寬調(diào)制(SPWM),使靠近正弦波兩端的電壓寬度變狹,正弦波中央的電壓寬度變寬,并在半周期內(nèi)始終讓開(kāi)關(guān)元件按一定頻率動(dòng)作,這樣形成一個(gè)脈沖波(擬正弦波),然后讓脈沖波通過(guò)簡(jiǎn)單的濾波器形成正弦波。然而,在現(xiàn)有逆變器系統(tǒng)中,針對(duì)惡劣環(huán)境溫度條件,尤其是在環(huán)境溫度高于45 攝氏度時(shí),逆變器的功率器件,尤其是IGBT模組溫度過(guò)高,引起逆變器工作不穩(wěn)定,效率降低,并伴有IGBT模組燒毀,甚至爆炸的危險(xiǎn),嚴(yán)重時(shí)可造成人身傷害。
發(fā)明內(nèi)容為彌補(bǔ)上述缺陷,本實(shí)用新型目的是提出一種逆變器自動(dòng)降額控制系統(tǒng),用于實(shí)現(xiàn)在惡劣環(huán)境溫度下逆變器自動(dòng)限制輸出功率,有效保護(hù)逆變器功率器件,延長(zhǎng)逆變器使用壽命。為了達(dá)到上述目的,本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)。一種逆變器自動(dòng)降額控制系統(tǒng),所述系統(tǒng)包括數(shù)字信號(hào)處理器DSP、與所述數(shù)字信號(hào)處理器DSP連接的采樣電路及與所述采樣電路連接的逆變模塊,所述逆變模塊包括IGBT模組和連接在所述IGBT模組上的溫度傳感器,所述數(shù)字信號(hào)處理器DSP和所述逆變模塊相連,其特征在于,所述系統(tǒng)還包括用于存儲(chǔ)逆變器額定功率范圍內(nèi)若干等級(jí)功率、IGBT模組溫度和環(huán)境溫度對(duì)應(yīng)關(guān)系的存儲(chǔ)器,所述存儲(chǔ)器連接在所述數(shù)字信號(hào)處理器DSP上。上述技術(shù)方案的特點(diǎn)和進(jìn)一步改進(jìn)在于所述系統(tǒng)還包括電連接在所述數(shù)字信號(hào)處理器DSP和所述逆變模塊之間的驅(qū)動(dòng)電路。本實(shí)用新型逆變器降額系統(tǒng)不需要連接外部的溫度傳感器,僅增加用于存儲(chǔ)逆變器額定功率范圍內(nèi)若干等級(jí)功率、IGBT模組溫度和環(huán)境溫度對(duì)應(yīng)關(guān)系的存儲(chǔ)器。在逆變過(guò)程中通過(guò)限流限制輸出功率,保證了逆變器的外部結(jié)構(gòu)的密封性能,延長(zhǎng)逆變器壽命;在逆變過(guò)程中也可根據(jù)溫度對(duì)功率進(jìn)行限定,從而減少硬件開(kāi)銷。對(duì)由于其他原因引起逆變器周圍溫度升高也能夠迅速識(shí)別,降低逆變器輸出功率,從而保證了設(shè)備的可靠性、安全性。
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。圖I為本實(shí)用新型實(shí)施例中環(huán)境溫度下時(shí),逆變器的輸出電流與IGBT模組溫度的對(duì)應(yīng)關(guān)系不意圖;圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例中環(huán)境溫度升高時(shí),逆變器的輸出電流與IGBT模組溫度的對(duì)應(yīng)關(guān)系不意圖;圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例逆變器自動(dòng)降額控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
結(jié)合附
圖1,F(xiàn)a為IGBT模組管芯溫度,F(xiàn)b為IGBT模組溫度,F(xiàn)e為散熱器溫度,可以看出在輸出電流為25A情況下,IGBT模組溫度Fb為90攝氏度。結(jié)合附圖2,在環(huán)境溫度升高到50攝氏度時(shí),IGBT模組溫度Fb在90攝氏度,輸出電流應(yīng)該為18A,輸出電流減小。因此,在IGBT模組上的溫度傳感器的溫度超過(guò)90攝氏度 時(shí),輸出電流就會(huì)減小。結(jié)合附圖3,本實(shí)用新型硬件結(jié)構(gòu)包括數(shù)字信號(hào)處理器DSP、與數(shù)字信號(hào)處理器DSP連接的采樣電路及與采樣電路連接的逆變模塊,逆變模塊包括IGBT模組和連接在IGBT模組上的溫度傳感器,數(shù)字信號(hào)處理器DSP和逆變模塊相連,硬件結(jié)構(gòu)還包括用于存儲(chǔ)逆變器額定功率范圍內(nèi)若干等級(jí)功率、IGBT模組溫度和環(huán)境溫度對(duì)應(yīng)關(guān)系的存儲(chǔ)器,所述存儲(chǔ)器連接在所述數(shù)字信號(hào)處理器DSP上。整個(gè)系統(tǒng)采用數(shù)字信號(hào)處理器DSP2812控制芯片進(jìn)行控制,在逆變器IGBT模組外殼加入溫度傳感器,將溫度傳感器的溫度通過(guò)連接在控制芯片上的采樣電路采集進(jìn)入控制芯片,根據(jù)與控制芯片連接的存儲(chǔ)器內(nèi)預(yù)先存儲(chǔ)的IGBT模組溫度、環(huán)境溫度、逆變器額定功率范圍內(nèi)的功率等級(jí)的對(duì)應(yīng)關(guān)系表,控制芯片推算出當(dāng)前環(huán)境溫度,根據(jù)當(dāng)前環(huán)境溫度與輸出功率最大限值關(guān)系表,得出當(dāng)前最大電流限制。本系統(tǒng)還包括連接在數(shù)字信號(hào)處理器DSP和逆變模塊之間的驅(qū)動(dòng)電路,控制芯片通過(guò)驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)逆變模塊,逆變器模塊控制逆變器降額,從而延長(zhǎng)了逆變器功率器件壽命,增加了逆變器的可靠性。MPPT控制器的全稱為“最大功率點(diǎn)跟蹤”(Maximum Power Point Tracking)太陽(yáng)能控制器,是傳統(tǒng)太陽(yáng)能充放電控制器的升級(jí)換代產(chǎn)品??刂菩酒瑢PPT調(diào)整到降額模式,即對(duì)MPPT向反方向調(diào)解,使得輸出功率下降,當(dāng)輸出功率下降到所需輸出功率的95°/Γ 05%時(shí),MPPT保持恒壓狀態(tài),此時(shí)如果溫度高于90攝氏度時(shí),繼續(xù)降額,直到IGBT模組溫度達(dá)到90攝氏度。當(dāng)降低IGBT模組溫度達(dá)到90攝氏度以下的時(shí)候,再將MPPT模組調(diào)整到最大功率追蹤的模式。本實(shí)用新型逆變器在IGBT模組附近的溫度傳感器的溫度信號(hào)進(jìn)行采集,整機(jī)額定功率范圍內(nèi)若干功率等級(jí)在環(huán)境溫度為40°C,45°C,50°C,55°C,60°C下進(jìn)行試驗(yàn)。按照降額的需求,得出在對(duì)應(yīng)環(huán)境溫度下,所要求限制功率時(shí)的IGBT溫度數(shù)據(jù)記為a,額定功率范圍內(nèi)若干功率等級(jí)、環(huán)境溫度和IGBT模組溫度三者之間的關(guān)系如下表。
40 °C 45 °C 50 °C 55 °C 60 °C OKWaOO alO a20 a30 a40
~IKWa01 all a2l a31 a4權(quán)利要求1.一種逆變器自動(dòng)降額控制系統(tǒng),其特征在于,包括數(shù)字信號(hào)處理器DSP、與所述數(shù)字信號(hào)處理器DSP連接的采樣電路及與所述采樣電路連接的逆變模塊,所述逆變模塊包括IGBT模組和連接在所述IGBT模組上的溫度傳感器,所述數(shù)字信號(hào)處理器DSP和所述逆變模塊相連,以及用于存儲(chǔ)逆變器額定功率范圍內(nèi)若干等級(jí)功率、IGBT模組溫度和環(huán)境溫度對(duì)應(yīng)關(guān)系的存儲(chǔ)器,所述存儲(chǔ)器連接在所述數(shù)字信號(hào)處理器DSP上。
2.如權(quán)利要求I所述的逆變器自動(dòng)降額控制系統(tǒng),其特征在于,所述數(shù)字信號(hào)處理器DSP和所述逆變模塊之間設(shè)有驅(qū)動(dòng)電路。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種逆變器自動(dòng)降額控制系統(tǒng)。包括數(shù)字信號(hào)處理器DSP、與所述數(shù)字信號(hào)處理器DSP連接的采樣電路及與所述采樣電路連接的逆變模塊,所述逆變模塊包括IGBT模組和連接在所述IGBT模組上的溫度傳感器,所述數(shù)字信號(hào)處理器DSP和所述逆變模塊相連,以及用于存儲(chǔ)逆變器額定功率范圍內(nèi)若干等級(jí)功率、IGBT模組溫度和環(huán)境溫度對(duì)應(yīng)關(guān)系的存儲(chǔ)器,所述存儲(chǔ)器連接在所述數(shù)字信號(hào)處理器DSP上。本實(shí)用新型逆變器降額系統(tǒng)不需要外部溫度傳感器,僅增加存儲(chǔ)器。在逆變中限制輸出功率,延長(zhǎng)逆變器壽命;對(duì)由于其他原因引起逆變器周圍溫度升高也能夠迅速識(shí)別,降低逆變器輸出功率,從而保證了設(shè)備安全性。
文檔編號(hào)H02M7/48GK202634315SQ201220203909
公開(kāi)日2012年12月26日 申請(qǐng)日期2012年5月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月9日
發(fā)明者趙世英, 薛亞峰 申請(qǐng)人:陜西長(zhǎng)嶺光伏電氣有限公司