本申請涉及光伏發(fā)電,特別是涉及一種升壓逆變系統(tǒng)。
背景技術(shù):
1、太陽能光伏發(fā)電在21世紀(jì)會占據(jù)世界能源消費的重要地位,不但要替代部分常規(guī)能源,而且將成為世界能源供應(yīng)的主體。預(yù)計到2030年,可再生能源在總能源結(jié)構(gòu)中將占到30%以上,而太陽能光伏發(fā)電在世界總電力供應(yīng)中的占比也將達(dá)到10%以上;到2040年,可再生能源將占總能耗的50%以上,太陽能光伏發(fā)電將占總電力的20%以上;到21世紀(jì)末,可再生能源在能源結(jié)構(gòu)中將占到80%以上,太陽能發(fā)電將占到60%以上。這些數(shù)字足以顯示出太陽能光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展前景及其在能源領(lǐng)域重要的戰(zhàn)略地位。在當(dāng)今油、碳等能源短缺的現(xiàn)狀下,各國都加緊了發(fā)展光伏的步伐。在發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)的大背景下,各國政府對光伏發(fā)電的認(rèn)可度逐漸提高。
2、對于沙漠地帶,或其它人員稀少的地區(qū),采用光伏發(fā)電儲能,該儲能用于為各種用電場所使用的逆變系統(tǒng)(如水泵、打磨機(jī)等等)供電,但由于太陽能光伏板的組合方式有差異,以及太陽光線強(qiáng)弱不同,導(dǎo)致逆變器(或稱為逆變電路)的輸入電壓范圍過大(200~700vdc不等),從而導(dǎo)致逆變器工作不穩(wěn)定。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本申請的目的是提供一種升壓逆變系統(tǒng),以解決背景技術(shù)所描述的逆變電路工作不穩(wěn)定的問題。
2、為實現(xiàn)上述目的,本申請?zhí)峁┝巳缦路桨福?/p>
3、本申請?zhí)峁┝艘环N升壓逆變系統(tǒng),包括:igbt整流電路、boost升壓電路、igbt逆變電路、第一電容、第二電容、第三電容、第四電容、電源電路、boost驅(qū)動電路和igbt逆變驅(qū)動電路;
4、所述igbt整流電路、第一電容、第二電容、boost升壓電路、第三電容、第四電容、igbt逆變電路依次并聯(lián);
5、所述電源電路的電壓輸入端與所述boost升壓電路的輸出端連接;所述電源電路的逆變上橋驅(qū)動電壓輸出端與所述igbt逆變驅(qū)動電路的上橋電源輸入端連接;所述電源電路的逆變下橋-boost驅(qū)動電壓輸端與所述igbt逆變驅(qū)動電路的下橋電源輸入端,以及所述boost驅(qū)動電路的電源輸入端連接;
6、所述igbt逆變驅(qū)動電路的驅(qū)動信號輸出端與所述igbt逆變電路驅(qū)動信號輸入端連接;
7、所述boost驅(qū)動電路的驅(qū)動信號輸出端與所述boost升壓電路的驅(qū)動信號輸入端連接。
8、可選地,所述igbt整流電路包括:相互并聯(lián)的第一整流支路、第二整流支路和第三整流支路;所述第一整流支路包括相互串聯(lián)的第一二極管和第二二極管,且連接方向一致;所述第一二極管與所述第二二極管之間設(shè)置有第一電源輸入端口連接;所述二整流支路包括相互串聯(lián)的第三二極管和第四二極管,且連接方向一致;所述第三二極管與所述四二極管之間設(shè)置有第二電源輸入端口;所述三整流支路包括相互串聯(lián)的第五二極管和第六二極管,且連接方向一致;所述第五二極管與所述六二極管之間設(shè)置有第三電源輸入端口。
9、可選地,所述boost升壓電路包括:相互并聯(lián)的第一升壓電路和第二升壓電路,所述第一升壓電路包括第一電感和第七二極管,且所述第一電感的一端與所述igbt整流電路包括的二極管的負(fù)極連接,另一端與所述第七二極管的正極連接,所述第七二極管的正極與所述igbt逆變電路的第一輸入端連接;所述第二升壓電路包括第二電感和第八二極管,且所述第二電感的一端與所述igbt整流電路包括的二極管的正極連接,另一端與所述第八二極管的正極連接,所述第八二極管的正極與所述igbt逆變電路的第一輸入端連接;
10、所述boost升壓電路還包括第七功率管、第八功率管和電阻,所述第七功率管連接的漏極連接在所述第一電感與所述第七二極管之間,源極與所述電阻的一端連接,柵極為第一boost驅(qū)動信號輸入端:所述第八功率管連接的漏極連接在所述第二電感與所述第八二極管之間,源極端與所述電阻的一端連接,柵極為第二boost驅(qū)動信號輸入端;所述電阻的另一端與所述igbt整流電路包括的二極管的正極連接。
11、可選地,所述boost驅(qū)動電路有兩路相同配置的光耦隔離驅(qū)動;對于每一路光耦隔離驅(qū)動,設(shè)置有原始boost驅(qū)動信號接收端和放大boost驅(qū)動信號輸出端,所述原始boost驅(qū)動信號接收端與boost升壓電路的控制芯片連接,所述放大boost驅(qū)動信號輸出端與boost升壓電路的功率管的柵極連接。
12、可選地,所述升壓逆變系統(tǒng)還包括boost控制芯片,所述boost控制芯片與boost驅(qū)動電路信號連接。
13、可選地,所述igbt逆變電路包括:相互并聯(lián)的第一逆變支路、第二逆變支路和第三逆變支路;每支逆變支路包括相互串聯(lián)的兩個功率開關(guān)管,且其中一個功率開關(guān)管的發(fā)射極與另一個功率開關(guān)管的集電極連接,基極與igbt逆變驅(qū)動電路的放大逆變驅(qū)動信號的輸出端連接。
14、可選地,所述igbt逆變電路包括u相輸出、v相輸出和w相輸出,分別記為u_out、v_out和w_out;
15、所述電源電路包括變壓器,所述變壓器的輸入端與所述boost升壓電路的輸出端連接,用于為所述變壓器提供工作電源;所述變壓器用于產(chǎn)生逆變驅(qū)動電壓u_ph、v_ph、w_ph及pl,其中u_ph的參考地與igbt逆變電路的u相輸出共地,為逆變電路的u相的上橋功率器件驅(qū)動供電;v_ph的參考地與v相輸出共地,為逆變電路的v相的上橋功率器件驅(qū)動供電;w_ph的參考地與w相輸出共地,為逆變電路w相的上橋功率器件驅(qū)動供電,pl為逆變電路三相下橋功率器件驅(qū)動供電,pl還與boost驅(qū)動電路中的功率器件連接,以為其驅(qū)動供電。
16、可選地,所述igbt逆變驅(qū)動電路為6路光耦隔離驅(qū)動,這6路光耦的原邊與dsp共地且接受dsp發(fā)出的控制信號,副邊中,控制逆變電路下橋功率器件的三路光耦采用pl供電,其余三路分別使用對應(yīng)的相驅(qū)動電壓進(jìn)行供電。
17、可選地,所述升壓逆變系統(tǒng)還包括dsp,dsp與所述igbt逆變驅(qū)動電路信號連接,以為igbt逆變驅(qū)動電路提供驅(qū)動信號。
18、根據(jù)本申請?zhí)峁┑木唧w實施例,本申請公開了以下技術(shù)效果:
19、本申請實施例提供的升壓逆變系統(tǒng),在igbt整流電路與igbt逆變電路之間集成boost升壓電路,以通過boost升壓電路對igbt整流電路整流后的電源進(jìn)行升壓,且升壓到基本固定的高電壓,從而得到穩(wěn)定的高電壓,以為igbt逆變電路提供穩(wěn)定的電壓輸入,并將升壓后的電壓輸入給igbt逆變電路,以使得igbt逆變電路對輸入的電壓進(jìn)行逆變。進(jìn)一步地,boost驅(qū)動電路與igbt逆變驅(qū)動電路共用一個電源電路,該電源電路是igbt逆變驅(qū)動電路固有的電源電路,從而不會因為增加了boost升壓電路和boost驅(qū)動電路,而增加新的電源電路;而對于現(xiàn)有的boost升壓電路,其內(nèi)部帶有電源電路,也即現(xiàn)有的升壓逆變系統(tǒng)里包括了兩個電源電路;因此,本申請減少了電源電路的使用,不僅降低成本,還可以減小升壓逆變系統(tǒng)整體的體積。
1.一種升壓逆變系統(tǒng),其特征在于,包括:igbt整流電路、boost升壓電路、igbt逆變電路、第一電容、第二電容、第三電容、第四電容、電源電路、boost驅(qū)動電路和igbt逆變驅(qū)動電路;
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的升壓逆變系統(tǒng),其特征在于,所述igbt整流電路包括:相互并聯(lián)的第一整流支路、第二整流支路和第三整流支路;所述第一整流支路包括相互串聯(lián)的第一二極管和第二二極管,且連接方向一致;所述第一二極管與所述第二二極管之間設(shè)置有第一電源輸入端口連接;所述二整流支路包括相互串聯(lián)的第三二極管和第四二極管,且連接方向一致;所述第三二極管與所述四二極管之間設(shè)置有第二電源輸入端口;所述三整流支路包括相互串聯(lián)的第五二極管和第六二極管,且連接方向一致;所述第五二極管與所述六二極管之間設(shè)置有第三電源輸入端口。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的升壓逆變系統(tǒng),其特征在于,所述boost升壓電路包括:相互并聯(lián)的第一升壓電路和第二升壓電路,所述第一升壓電路包括第一電感和第七二極管,且所述第一電感的一端與所述igbt整流電路包括的二極管的負(fù)極連接,另一端與所述第七二極管的正極連接,所述第七二極管的正極與所述igbt逆變電路的第一輸入端連接;所述第二升壓電路包括第二電感和第八二極管,且所述第二電感的一端與所述igbt整流電路包括的二極管的正極連接,另一端與所述第八二極管的正極連接,所述第八二極管的正極與所述igbt逆變電路的第一輸入端連接;
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的升壓逆變系統(tǒng),其特征在于,所述boost驅(qū)動電路有兩路相同配置的光耦隔離驅(qū)動;對于每一路光耦隔離驅(qū)動,設(shè)置有原始boost驅(qū)動信號接收端和放大boost驅(qū)動信號輸出端,所述原始boost驅(qū)動信號接收端與boost升壓電路的控制芯片連接,所述放大boost驅(qū)動信號輸出端與boost升壓電路的功率管的柵極連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的升壓逆變系統(tǒng),其特征在于,所述升壓逆變系統(tǒng)還包括boost控制芯片,所述boost控制芯片與boost驅(qū)動電路信號連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的升壓逆變系統(tǒng),其特征在于,所述igbt逆變電路包括:相互并聯(lián)的第一逆變支路、第二逆變支路和第三逆變支路;每支逆變支路包括相互串聯(lián)的兩個功率開關(guān)管,且其中一個功率開關(guān)管的發(fā)射極與另一個功率開關(guān)管的集電極連接,基極與igbt逆變驅(qū)動電路的放大逆變驅(qū)動信號的輸出端連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的升壓逆變系統(tǒng),其特征在于,所述igbt逆變電路包括u相輸出、v相輸出和w相輸出,分別記為u_out、v_out和w_out;
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的升壓逆變系統(tǒng),其特征在于,所述igbt逆變驅(qū)動電路為6路光耦隔離驅(qū)動,這6路光耦的原邊與dsp共地且接受dsp發(fā)出的控制信號,副邊中,控制逆變電路下橋功率器件的三路光耦采用pl供電,其余三路分別使用對應(yīng)的相驅(qū)動電壓進(jìn)行供電。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的升壓逆變系統(tǒng),其特征在于,所述升壓逆變系統(tǒng)還包括dsp,dsp與所述igbt逆變驅(qū)動電路信號連接,以為igbt逆變驅(qū)動電路提供驅(qū)動信號。