一種無傳感器檢測輸出電流的方法及其電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及光伏發(fā)電領(lǐng)域；特別涉及一種無傳感器檢測輸出電流的方法及其電路。
[0002]
【背景技術(shù)】
[0003]光伏逆變器是通過逆變電路將PV面板的直流電轉(zhuǎn)換為交流電，并傳輸給電網(wǎng)或者負(fù)載。對(duì)于逆變電路，因涉及到控制算法，故對(duì)電感電流和輸出電壓U的精度和實(shí)時(shí)性要求都比較高，需要電壓傳感器V和電流傳感器CTI進(jìn)行實(shí)時(shí)采樣。在交流電路中，電壓與電流之間的相位差(Φ)的余弦叫做功率因數(shù)。功率因數(shù)是電力系統(tǒng)的一個(gè)重要的技術(shù)數(shù)據(jù)，主要用來衡量電氣設(shè)備效率高低的一個(gè)系數(shù):功率因數(shù)低，說明電路用于交變磁場轉(zhuǎn)換的無功功率大，從而降低了設(shè)備的利用率，增加了線路供電損失。因此，各個(gè)國家對(duì)光伏逆變器的功率因數(shù)都有一定的要求。有些安規(guī)希望功率因數(shù)越接近I越好；有些安規(guī)則希望功率因數(shù)為一個(gè)固定值(比如澳洲昆士蘭州要求功率因數(shù)恒為0.9)。這就要求逆變器對(duì)功率因數(shù)進(jìn)行控制、調(diào)節(jié)。功率因數(shù)cos?計(jì)算公式為:cos? =有功功率/視在功率=Po/ So這就需要知道輸出電壓U和輸出端電流Ιο。由圖2可知，U已經(jīng)被采樣了。但因LC回路的存在，交流電會(huì)對(duì)電容進(jìn)行充放電，產(chǎn)生電流Ic，導(dǎo)致Ιο。如果在計(jì)算中直接使用k替代Ιο，將導(dǎo)致較大的誤差。為保證cos?的精度，目前技術(shù)多采用另一個(gè)CT2檢測Ιο。具體如圖1所示，該方法雖然保證了精度，但也增加了成本。
[0004]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種低成本、高精度無傳感器檢測輸出電流的方法。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:一種無傳感器檢測輸出電流的方法，其用于檢測太陽能電力系統(tǒng)輸出電流，所述太陽能電力系統(tǒng)包括PV面板；與所述PV面板相連的boost電路；與所述boost電路相連的逆變電路；依次串聯(lián)于所述逆變電路兩端的第一控制電感、負(fù)載、第二控制電感；與所述負(fù)載并聯(lián)且與第一控制電感和第二控制電感形成LC電路的電容，其包括以下步驟:
a、檢測系統(tǒng)輸出電壓U、檢測控制電感電流IL；
b、計(jì)算在一定時(shí)間At內(nèi)輸出電壓U變化量AU;
C、計(jì)算電容電流Ic，交流電會(huì)對(duì)電容進(jìn)行充放電，產(chǎn)生電容電流為:
Ic=電容容值*電壓變化率=C* (AU/At); d、計(jì)算輸出電流1:
1=IL-1c0
[0007]本發(fā)明還提供一種低成本、高精度無傳感器檢測輸出電流的電路，其用于檢測太陽能電力系統(tǒng)輸出電流，它由所述太陽能電力系統(tǒng)包括PV面板、與所述PV面板相連的boost電路、與所述boost電路相連的逆變電路、依次串聯(lián)于所述逆變電路兩端的第一控制電感/負(fù)載/第二控制電感、與所述負(fù)載并聯(lián)且與第一控制電感和第二控制電感形成LC電路的電容、用于檢測系統(tǒng)輸出電壓U的電壓傳感器、用于檢測控制電感電流的電流傳感器組成；所述電流傳感器串聯(lián)于第一控制電感和負(fù)載之間，所述電壓傳感器并聯(lián)于負(fù)載兩端。
[0008]優(yōu)化的，所述電壓傳感器一端連接于第一控制電感和電流傳感器之間，其另一端連接于電容與第二控制電感之間。
[0009]本發(fā)明的有益效果在于:本發(fā)明無需檢測輸出電流的電流傳感器便能獲得輸出電流的精確值，進(jìn)而能提高了功率因數(shù)的精度。
[0010]
【附圖說明】
[0011]附圖1為當(dāng)前檢測輸出電流的系統(tǒng)框圖；
附圖2為本發(fā)明中檢測輸出電流的系統(tǒng)框圖
【具體實(shí)施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖所示的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作以下詳細(xì)描述:
該無傳感器檢測輸出電流的電路用于檢測太陽能電力系統(tǒng)輸出電流，如圖2所示，它由所述太陽能電力系統(tǒng)包括PV面板、與所述PV面板相連的boost電路、與所述boost電路相連的逆變電路、依次串聯(lián)于所述逆變電路兩端的第一控制電感/負(fù)載/第二控制電感、與所述負(fù)載并聯(lián)的電容、用于檢測系統(tǒng)輸出電壓U的電壓傳感器、用于檢測控制電感電流IL的電流傳感器組成；所述電流傳感器串聯(lián)于第一控制電感和負(fù)載之間，所述電壓傳感器并聯(lián)于負(fù)載兩端。在本實(shí)施例中，所述電壓傳感器一端連接于第一控制電感和電流傳感器之間，其另一端連接于電容與第二控制電感之間。
[0013]利用上述電路檢測輸出電流的方法包括以下步驟:
a、檢測系統(tǒng)輸出電壓U、檢測控制電感電流IL；
b、計(jì)算在一定時(shí)間At內(nèi)輸出電壓U變化量AU;
C、計(jì)算電容電流Ic，交流電會(huì)對(duì)電容進(jìn)行充放電，產(chǎn)生電容電流為:
Ic=電容容值*電壓變化率=C* (AU/At); d、計(jì)算輸出電流1:
1=IL-1c0
[0014]根據(jù)1能精確計(jì)算出功率因素，從而對(duì)功率因數(shù)作出準(zhǔn)確調(diào)整，提高了設(shè)備的利用率，減小了線路供電損失。
[0015]上述實(shí)施例只為說明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的在于讓熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人士能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，并不能以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本發(fā)明精神所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種無傳感器檢測輸出電流的方法，其用于檢測太陽能電力系統(tǒng)輸出電流，所述太陽能電力系統(tǒng)包括PV面板；與所述PV面板相連的boost電路；與所述boost電路相連的逆變電路；依次串聯(lián)于所述逆變電路兩端的第一控制電感、負(fù)載、第二控制電感；與所述負(fù)載并聯(lián)且與第一控制電感和第二控制電感形成LC電路的電容，其特征在于，其包括以下步驟: a、檢測系統(tǒng)輸出電壓U、檢測控制電感電流IL； b、計(jì)算在一定時(shí)間At內(nèi)輸出電壓U變化量AU; C、計(jì)算電容電流Ic，交流電會(huì)對(duì)電容進(jìn)行充放電，產(chǎn)生電容電流為: Ic=電容容值*電壓變化率=C* (AU/At); d、計(jì)算輸出電流1:1=IL-1c02.—種無傳感器檢測輸出電流的電路，其用于檢測太陽能電力系統(tǒng)輸出電流，其特征在于:它由所述太陽能電力系統(tǒng)包括PV面板、與所述PV面板相連的boost電路、與所述boost電路相連的逆變電路、依次串聯(lián)于所述逆變電路兩端的第一控制電感/負(fù)載/第二控制電感、與所述負(fù)載并聯(lián)的電容、用于檢測系統(tǒng)輸出電壓U的電壓傳感器、用于檢測控制電感電流的電流傳感器組成；所述電流傳感器串聯(lián)于第一控制電感和負(fù)載之間，所述電壓傳感器并聯(lián)于負(fù)載兩端。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無傳感器檢測輸出電流的電路，其特征在于:所述電壓傳感器一端連接于第一控制電感和電流傳感器之間，其另一端連接于電容與第二控制電感之間。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種無傳感器檢測輸出電流的方法及其電路，電路為在太陽能電力系統(tǒng)上設(shè)置檢測輸出電壓的電壓傳感器和檢測控制電感電流的電流傳感器，方法包括以下步驟：a、檢測系統(tǒng)輸出電壓U、檢測控制電感電流IL；b、計(jì)算在一定時(shí)間Δt內(nèi)輸出電壓U變化量ΔU；c、計(jì)算電容電流Ic，交流電會(huì)對(duì)電容進(jìn)行充放電，產(chǎn)生電容電流為：Ic=電容容值*電壓變化率=C*（ΔU/Δt）；d、計(jì)算輸出電流Io：Io=IL-Ic。本發(fā)明無需檢測輸出電流的電流傳感器便能獲得輸出電流的精確值，進(jìn)而能提高了功率因數(shù)的精度。
【IPC分類】H02S50/00
【公開號(hào)】CN104917458
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510266627
【發(fā)明人】黃敏, 方剛, 劉松
【申請(qǐng)人】江蘇固德威電源科技有限公司
【公開日】2015年9月16日
【申請(qǐng)日】2015年5月22日