独立式光伏逆变电源设计方案

随着能源和环保问题的一再突出，给光能发电事业带来了很好的发展机遇。当前光伏发电不断向低成本、高效率和高功率化方向发展。

本文针对题目要求研制一台独立式的光伏逆变电源，结构简单、低成本、效率高、数字化控制，输出电压的质量高，系统的动态响应速度快。本系统包括太阳能电池直流充电系统和逆变系统，反馈控制系统，以及保护系统。如图1所示：

充电器控制部分的设计对我利用太阳能的效率是很关键的。本方案中的光电池是100w的，通过对针对太阳能电池输出特性及铅酸蓄电池充电特性的研究上，设计两阶段蓄电池充电过程：恒压快速充电过程和恒压浮充阶段，同时实现对太阳能电池的最大功率输出点的跟踪，对蓄电池进行合理地充电保护。为了保护蓄 电池，在逆变电源工作过程中必须对蓄电池电压进行监控，设置蓄电池的过压保护点和欠压保护点。当蓄电池电压一旦低于规定的最低电压时就停止 逆变 器工作来保护蓄电池。充电控制电路将用英飞凌的8位单片机做控制器，实现智能充电功能。

逆变器的设计，将采用了“全桥逆变+高频升压+LC滤波”的设计策略，实现电路简单、成本低、易于控制。

这个系统的重点应该是逆变器的控制和输出反馈控制系统。所以我们的设计：

当太阳能光伏发电系统当负载变化时，特别是大功率负载的加入或退出，对电源的冲击很大，所以为抑制这些变化造成的影响，必须采用一种合适的控制策略，使逆变电源维持稳定的工作。本文将采用电压电流双闭环反馈控制稳定输出交流电压。通过采样滤波电感电流和滤波电容电压，用外环电压误差的控制信号去控制电流，调节电流使输出电压跟踪参考电压值。外环回路是定值控制系统，内环回路是随动控制系统，外环调节器可以按照负载的变化相应的调整内环调节器的给定值，使调节系统仍然具有良好的品质，电压环与电流环配合使用达到调节输出电压和补偿电流特性的目的，所以双闭环控制系统对负载的变化具有较强的适应能力，可以使逆变电源的输出性能得到较大的改善。