[发明专利]新型光伏并网电路拓扑结构

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能光伏并网系统，特别是提高太阳能电池板的输出功率的、使太阳能供电系统工作在最大输出功率点的新型光伏并网电路拓扑结构。

背景技术

太阳能是一种清洁高效的可再生能源，太阳能电池板将太阳能转化成电能以供使用，目前典型光伏并网系统包括：光伏阵列、直流-直流变换器、逆变器和集成的继电保护装置，其中，传统逆变器需要一个外部低通滤波器以从脉宽调制信号(PWM)输出波形中提取50HZ的信号。传统光伏并网逆变器存在的问题：①传统逆变器电路主要缺点是需要外部LC滤波电路，这不仅增加了方案的总成本和体积、重量，而且降低了电效率，不但如此，更重要的是由于调制谐波过大，即便外加了LC滤波电路，仍有相当大的谐波分量，一般在THD在10％左右，对于电网的污染相当严重；②传统逆变器输出波形为高频方波，并具有陡峭的过渡沿，因此输出频谱会在开关频率及开关频率倍频处包含大量频谱能量。因此EMI(电磁干扰)性能较差。③传统逆变器体积较大，不利于电路板空间要求。为了使太阳能电池板工作在最大输出功率点，目前大都采用复杂的软硬件实现太阳能电池最大功率点进行跟踪控制，目前采用的手段是使用嵌入式软件的单片机及其复杂的外围电路实现，其产品成本较高、体积较大而不利于在便携式/紧凑型产品上应用。

发明内容

为解决上述问题，本发明旨在提出一种主要由PSOC可编程片上系统和丁类放大器构成并网逆变器的新型光伏并网电路拓扑结构。

本发明是这样子实现的：光伏并网电路拓扑结构，其特征在于：在太阳能电池板和变压器间设有由PSOC可编程片上系统、乘法器电路、D类功率放大器及PLL锁相环电路组成并网逆变器；太阳能电池板输出端两路，一路分别连接D类功率放大器的一输入通道和PSOC可编程片上系统的输入端，另一路直接和变压器原边一端连接，D类功率放大器输出通道与变压器原边另一端连接；PSOC可编程片上系统输出端与乘法器电路输入端连接，乘法器电路输出端连接D类功率放大器一输入通道，PLL锁相环电路分别与乘法器电路和变压器副边绕组端连接构成单端反激负反馈电路；变压器副边两端串联L电感和Ug等效电网。

PSOC可编程片上系统的核心芯片是型号为CY8C29466芯片。

本发明的有益效果为：利用POSC可编程片上系统对于太阳电池板所产生的端电压和线路电流进行实时采样，并和反馈电压电流进行比较，通过两个时刻的功率比较调整单端反激负反馈电路中的D类功率放大器的PWM输出，使太阳能电池板工作在最大功率输出点，提高光伏并网发电的效率，本发明免去外部滤波器并降低电磁干扰(EMI)，省掉的外部滤波器不仅降低了电路板空间要求，同时大幅降低了很多便携式、紧凑型应用的成本。

附图说明

图1为本发明电路原理图；

图2为本发明的最大功率点跟踪控制算法流程图；

图1中：1.太阳能电池板；2.变压器；3.PSOC可编程片上系统；4.乘法器电路；5.D类功率放大器；6.PLL锁相环电路；7.Ug等效电网。

对图2中的算式符号进行说明，k为时间参数。

电压微分du；k瞬间电压u(k)；k-1瞬间电压u(k-1)；电压增量Δ(u)；

电流微分di；k瞬间电流i(k)；k-1瞬间电流i(k-1)；电流增量Δ(i)；  

控制电压uref；控制电压负差uref-C；控制电压正差uref+C。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。