风光互补逆变器工作原理

风光互补逆变器工作原理 风光过互补控制器一般电路结构: 采用这种设计，风机控制器、太阳能控制器和逆变电路都独立工作，必然存在以下一些 问 1、整个系统中采用了3 套控制电路，重复投资; 2、由于每套装置都独立工作，往往他们自身都处于最佳工作方式，但整个系统不一定运行 于最佳工作方式，资源利用率低; 3、维护效率低，维护工作量大; 4、整体重量大，体积大，给运输和安装带来麻烦。 风光互补主电路结构: 这是一种将风机控制、太阳能控制以及逆变电路结合在一起，在一个微处理器控制下，实现风光互补控制逆变功能的装置 风力发电机输出的交流电，一路通过三相整流得到脉动的直流电压给蓄电池充电;另一路通过三相固态继电器接至卸载电阻。当蓄电池电压达到风机卸载电压值时，开通三相固态继电器，使风力发电机卸载，禁止对蓄电池充电;当蓄电池电压降至风机卸载恢复电压值时，关断三相固态电器，禁止卸载，恢复充电。光伏阵列输出一路通过D8给蓄电池充电，另一路通过D7接至场效应管T5，正常情况下T5 截止，光伏阵列产生的直流输出给蓄电池充电，当蓄电池电压达到光伏阵列过充值时，开通场效应管T5，使光伏阵列输出短路，禁止对蓄电池充电;当蓄电池电压降至 光伏阵列过充恢复值时，关断场效应管T5，恢复光伏阵列对蓄电池充电。图中引入D8是为了防止蓄电池反向漏电，D7是为了防止蓄电池极性接反时，出现短路。蓄电池通过继电器为全桥电路T1~T4提供直线母线电压。T1~T4在控制信号驱动下获得交流输出，经变压器升压后得到所需幅值的交流输出电压，图中D9、R2的引入是为了减少加电时电容C所引起的冲击。R1为 逆变电路电流检测电阻。 控制电路 整个控制电路由两部分构成:一部分为微处理器PIC16C711及其外围电路，它完成风机、光伏阵列的充电控制及逆变电路各种保护功能的实现。另一部分为SG3525和IR2104，它完成逆变脉宽调制信号的产生。控制电路工作原理分别介绍如下。 PIC16C711为8位高速,CMOS单片机，它体积小、功能全、外围电路简单。有4路A/D转换通道。PIC16C711通过第1路A/D口采样蓄电池电压，根据检测结果实现风机卸载和卸载恢复的控制实现对光伏阵列的过充和过充恢复的控制;实现对逆变输入直流电压的欠压和过压控制，并给出相应指示。PIC16C711通过第2 路A/D口对温度进行检测，并根据检测结果适时修改蓄电池的充/放电保护点，温度传感器采用TM P36，它只需简单的外围电路。逆变电路的工作电流由采样电阻R1 进行检测， 它产生的电压信号一路送PIC16C711第3路A/D口，另一路经过一个比较器送PIC16C711外部中断输入端RB0。根据输出保护的反时限特性，采样电阻送入A/D 这一路的滤波电路时间较长，而送入比较器的时间常数很短。如输出电流过大或出现短路时，比较器迅速翻 转，PIC16C711进入中断服务程序迅速处理，关闭逆变输出， 给出相应指示; 在正常情况下， PIC16C711通过主程序中的电流检测，判断是否超过过载值，如超出则进行过载保护，关闭逆变输出，给出相应指示。图3中开关用于控制逆变电路的启动和停止。风机和光伏阵列的充电不受此开关影响。 SG3525为脉宽调制器控制电路，它的振荡频率可由RT和GT 端外接的电阻和电容来设定，这 样振荡频率的稳定性取决于电阻和电容的稳定性，显然难以保证频率的稳定;SG3525 的振荡频 率也可由其第3脚引入外部振荡频率确定。本文采用PIC16C711通过定时中断从RB1 口发出同步信号，可确保振荡频率为稳定的50HZ。SG3525的输出脉冲宽度是由其第9脚对应的模拟电压的 大小来调整的。本文通过一隔离变压器对输出电压进行采样。通过p1调节电路自动调整脉宽实 现稳压功能。SG3525可产生2 路.PWM信号，显然不能直接驱动全桥电路， 所以需引入2片 IR2104。IR2104为半桥MOSFET驱动器，它可将SG3525输出的2路信号变换成4路全桥驱动信 号，完成逆变功能。SG3525和IR2104均有保护信号输入端，其中SG3525 的第10脚为保护信号输入端，高电平有效。IR2104的SD端为保护信号输入端，低电平有效。因此PIC16C711的保护输出信号需通过反相分别送至SG3525和IR2104从而实现可靠的保护。