《CN2012100271112A 一种用于光伏逆变器系统辅助电源的卸荷电路模块 1-7》由会员分享，可在线阅读，更多相关《CN2012100271112A 一种用于光伏逆变器系统辅助电源的卸荷电路模块 1-7（7页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、(10)申请公布号 CN 102570787 A(43)申请公布日 2012.07.11CN102570787A*CN102570787A*(21)申请号 201210027111.2(22)申请日 2012.02.08H02M 1/36(2007.01)(71)申请人广东易事特电源股份有限公司地址 523808 广东省东莞市松山湖科技产业园区工业北路6号广东易事特电源股份有限公司(72)发明人陈书生 郑照红 郭晓露 谷冬平(74)专利代理机构广州华进联合专利商标代理有限公司 44224代理人谭一兵 曾云腾(54) 发明名称一种用于光伏逆变器系统辅助电源的卸荷电路模块(57) 摘要本发明公开了
2、一种用于光伏逆变器系统辅助电源的卸荷电路模块，包括太阳能电池板、输入母线电容、辅助电源及卸荷电路模块，所述卸荷电路模块电性连接于输入母线电容及辅助电源之间，所述卸荷电路模块包括第一电阻、第二电阻、第四电阻、第二开关管及光电耦合器，所述第一电阻电性连接于所述输入母线电容及第二开关管漏极之间，所述第二开关管源极接初级地，第二开关管的栅极电性连接于所述光电耦合器的集电极，所述光电耦合器的发射极接初级地，光电耦合器的阳极通过第四电阻电性连接于辅助电源的输出端，所述光电耦合器的阴极接次级地。本发明解决了光伏逆变器辅助电源反复启停的问题，只有当太阳能电池板输出的功率达到一定值时才启动辅助电源。(51)In
3、t.Cl.权利要求书1页 说明书4页 附图1页(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图 1 页1/1页21.一种用于光伏逆变器系统辅助电源的卸荷电路模块，其特征在于：包括太阳能电池板（10）、输入母线电容（20）、辅助电源（30）及卸荷电路模块（40），所述卸荷电路模块（40）电性连接于所述输入母线电容（20）及光伏逆变器系统的辅助电源（30）之间，所述辅助电源（30）从所述母线电容（20）取电，所述卸荷电路模块（40）包括第一电阻（R1）、第二电阻（R2）、第四电阻（R4）、第二开关管（Q2）及光电耦合器（U2），所述第一电阻（R1）电
4、性连接于所述输入母线电容（20）及所述第二开关管（Q2）的漏极之间，所述第二开关管（Q2）的源极接初级地，所述第二开关管（Q2）的栅极电性连接于所述光电耦合器（U2）的三极管集电极，所述光电耦合器（U2）的三极管发射极接初级地，所述光电耦合器（U2）的二极管阳极通过所述第四电阻（R4）电性连接于所述辅助电源（30）的输出端，所述光电耦合器（U2）的二极管阴极接次级地。2.根据权利要求1所述的一种用于光伏逆变器系统辅助电源的卸荷电路模块，其特征在于：所述辅助电源（30）包括初级电源单元（31）、次级电源单元（32）及变压器单元（33），所述初级电源单元（31）包括电源芯片（U1）及第一开关管（Q
5、1），所述电源芯片（U1）包括芯片供电管脚（VCC），所述芯片供电管脚（VCC）电性连接有启动电阻（R0），所述启动电阻（R0）另一端与所述输入母线电容（20）电性连接，所述卸荷电路模块（40）的第二开关管（Q2）的栅极通过第二电阻（R2）电性连接所述启动电阻（R0）一端；所述第一开关管（Q1）的栅极电性连接有第三电阻（R3），所述第三电阻（R3）一端与所述电源芯片（U1）输出端电性连接；所述变压器单元（33）电性连接于所述初级电源单元（31）与所述次级电源单元（32）之间。3.根据权利要求1所述的一种用于光伏逆变器系统辅助电源的卸荷电路模块，其特征在于：所述光电耦合器（U2）的二极管阳极与所
6、述辅助电源（30）的电压输出端之间电性连接有第四电阻（R4）。4.根据权利要求1所述的一种用于光伏逆变器系统辅助电源的卸荷电路模块，其特征在于：所述第二开关管（Q2）为MOS管、三极管及IGBT管三种中的任意一个。权 利 要 求 书CN 102570787 A1/4页3一种用于光伏逆变器系统辅助电源的卸荷电路模块技术领域0001 本发明涉及光伏逆变电源领域，尤其是涉及一种用于光伏逆变器系统辅助电源的卸荷电路模块。背景技术0002 光伏并网逆变器辅助电源常用的取电方式分为从电网取电、从电网和光伏逆变器直流母线互顶取电、从光伏逆变器直流母线取电三种。其中，在通过前两种取电方式取电时，辅助电源要完成
7、AC/DC的转化，需要整流桥和较大的输入电容，同时在夜间会有待机损耗。而从光伏逆变器直流母线取电时，由于天气原因造成太阳光很弱时，根据太阳能电池板的输出特征，这时仍会有较高的电压加到光伏逆变器直流母线上。当光伏逆变器直流母线上的电压达到辅助电源的启动电压时，辅助电源就会启动，启动后辅助电源就要从光伏逆变器直流母线上吸取电流，但这种情况下太阳能电池板输出的电流有限，随着辅助电源吸取电流的增大造成光伏逆变器直流母线的电压急剧下降，导致光伏逆变器直流母线的电压无法满足辅助电源的要求，辅助电源被迫关闭；当辅助电源关闭后，太阳能电池板的电压又上升到较高的值，辅助电源又会启动。如此反复循环下去，会对辅助电
8、源及光伏并网逆变器造成比较大的伤害。0003 中国专利申请201010154709.9公开了一种可避免光伏逆变器辅助电源反复启停的电路，该电路为卸荷负载投切电路，该卸荷负载投切电路与辅助电源整合在一起，将该卸荷负载投切电路作为辅助电源的一部分，且卸荷负载投切电路的开通和关断全部由辅助电源的初级电路来控制。在辅助电源关机时，该卸荷负载投切电路挂载在光伏逆变器的直流母线上，以抑制太阳能电池板在弱光时过高的开路电压，避免了过高的太阳能电池板的开路电压引发辅助电源开机；反之，当太阳能电池板的输出能力足够使辅助电源启动时，卸荷负载投切电路被移除，整个辅助电源系统正常工作。0004 同时，卸荷负载电路的关
9、断控制电路连接到为电源芯片供电的支路或辅助电源芯片的电压基准。关闭卸荷负载投切电路时需要在较短的时间提供较大的驱动电流，很可能会将为电源芯片供电支路的电压拉低，导致电源芯片关闭，辅助电源也被迫关闭。而电源芯片的电压基准能提供的驱动能力很小，从此处取电会造成电源芯片的定时电路故障，降低芯片可靠性。0005 该卸荷负载投切电路是辅助电源的一部分，不是独立模块，导致只适用于特定的辅助电源拓扑，而且辅助电源芯片采用特定的比较传统的电源芯片UC384X，这就导致该卸荷负载投切电路无法搭载使用新型的电源芯片，而且在某些条件下无法避免辅助电源反复启停。0006 专利申请201010154709.9仅考虑辅助
10、电源所需功率，没有考虑足够的余量。当太阳能电池板输出的功率可以满足辅助电源需要，辅助电源启动，若电网符合要求，逆变器也会启动，这时若太阳能电池板输出的功率仅够满足辅助电源需要，逆变器一启动，光伏逆变器直流母线上的电压同样有可能会因输出电流增大而下降，辅助电源同样有可能关闭。即说 明 书CN 102570787 A2/4页4使辅助电源不关闭，如果额定功率为几千瓦的光伏逆变器输出的功率仅有十几瓦甚至更低的情况下，光伏逆变器的输出电流已经严重畸变，这时并网对光伏逆变器本身及电网都没有好处。发明内容0007 本发明是针对上述背景技术存在的缺陷提供一种用于光伏逆变器系统辅助电源的卸荷电路模块，解决光伏逆
11、变器辅助电源反复启停的问题，只有当太阳能电池板输出的功率达到一定值时才启动辅助电源。0008 为实现上述目的，本发明公开了一种用于光伏逆变器系统辅助电源的卸荷电路模块，其包括太阳能电池板、输入母线电容、辅助电源及卸荷电路模块，所述卸荷电路模块电性连接于所述输入母线电容及光伏逆变器系统的辅助电源之间，所述辅助电源从所述母线电容取电，所述卸荷电路模块包括第一电阻、第二电阻、第四电阻、第二开关管及光电耦合器，所述第一电阻电性连接于所述输入母线电容及所述第二开关管的漏极之间，所述第二开关管的源极接初级地，所述第二开关管的栅极电性连接于所述光电耦合器的三极管集电极，所述光电耦合器的三极管发射极接初级地，
12、所述光电耦合器的二极管阳极通过所述第四电阻电性连接于所述辅助电源的输出端，所述光电耦合器的二极管阴极接次级地。0009 进一步地，所述辅助电源包括初级电源单元、次级电源单元及变压器单元，所述初级电源单元包括电源芯片及第一开关管，所述电源芯片包括芯片供电管脚，所述芯片供电管脚电性连接有启动电阻，所述启动电阻另一端与所述输入母线电容电性连接，所述卸荷电路模块的第二开关管的栅极通过第二电阻电性连接所述启动电阻一端；所述第一开关管的栅极电性连接有第三电阻，所述第三电阻一端与所述电源芯片输出端电性连接；所述变压器单元电性连接于所述初级电源单元与所述次级电源单元之间。0010 进一步地，所述光电耦合器的二
13、极管阳极与所述辅助电源的电压输出端之间电性连接有第四电阻。0011 进一步地，所述第二开关管为MOS管、三极管及IGBT管三种中的任意一个。0012 综上所述，本发明一种用于光伏逆变器系统辅助电源的卸荷电路模块通过在输入母线电容与辅助电源之间电性连接卸荷电路模块，在弱光照时提供电流回路将太阳能电池板产生的能量消耗掉，避免太阳能电池板出现开路状态，防止太阳能电池板出现电压虚高的现象，通过调整第一电阻的大小可以控制在太阳能电池板输出的功率达到一定值时才启动辅助电源，确保辅助电源不会反复启停，保证了光伏逆变器辅助电源启动的可控性及稳定性。附图说明0013 图1为本发明实施例的原理框图。0014 图2
14、为图1所示的结构示意图。具体实施方式0015 为能进一步了解本发明的特征、技术手段以及所达到的具体目的、功能，下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。说 明 书CN 102570787 A3/4页50016 如图1和图2所示，本发明一种用于光伏逆变器系统辅助电源的卸荷电路模块包括太阳能电池板10、输入母线电容20、辅助电源30及卸荷电路模块40，所述卸荷电路模块40电性连接于所述输入母线电容20及光伏逆变器系统的辅助电源30之间，在光伏逆变器系统使用Boost电路做前级的情况下，所述输入母线电容20为Boost电路的输出电容，所述辅助电源30从所述母线电容20取电。0017 所述辅
15、助电源30包括初级电源单元31、次级电源单元32及变压器单元33，所述初级电源单元31包括电源芯片U1及第一开关管Q1，所述电源芯片U1包括芯片供电管脚VCC，所述芯片供电管脚VCC电性连接有启动电阻R0，所述启动电阻R0另一端与所述输入母线电容20电性连接，所述启动电阻R0的阻值及所述电源芯片U1的最小启动电流决定了所述辅助电源30的最小启动电压，通过设定所述辅助电源30的最小启动电压及查得的所述电源芯片U1的最小启动电流可以选择相应的启动电阻R0的阻值；所述第一开关管Q1的栅极电性连接有第三电阻R3，所述第三电阻R3一端与所述电源芯片U1输出端电性连接；所述次级电源单元32包括整流滤波电路
16、321，所述整流滤波电路321主要由二极管D2、第二电容C2、第三电容C3、第五电容C5、第六电容C6及电感L1组成，用于输出低压直流电；所述变压器单元33包括变压器T，所述变压器T电性连接于所述初级电源单元31与所述次级电源单元32之间。0018 所述辅助电源30开关电路可以是反激式，也可以采用其他常用开关电路结构。在光伏逆变器系统中，由于辅助电源30直接从输入母线电容20上取电，辅助电源30的输入电压范围与光伏逆变器系统额定的输入电压范围一致，为保证辅助电源30运行的可靠性，需根据辅助电源30的输入电压范围及辅助电源30输出功率选择合适的开关电路结构；当辅助电源30的输入电压较高时，选择双管正激式或双管反激式，当辅助电源30输入电压较低及输出功率较小时选择反激式。0019 所述卸荷电路模块40包括第一电阻R1、第二电阻R2、第四电阻R4、第二开关管Q2及光电耦合器U2，所述第二开关管Q2为MOS管、三极管及IGBT管三种中的任意一个；所
