風(fēng)光互補(bǔ)全橋逆變器及風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及逆變器技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種風(fēng)光互補(bǔ)全橋逆變器及風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電 系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 自然界中，太陽能和風(fēng)能是最普遍，也是取之不盡的可再生能源，兩者在時(shí)間變化 分布上有很強(qiáng)的互補(bǔ)性。由于風(fēng)光單獨(dú)發(fā)電存在穩(wěn)定性差、能量密度低、受天氣影響因素等 弊端，因此采用風(fēng)光互補(bǔ)供電系統(tǒng)成為一大趨勢(shì)。風(fēng)光互補(bǔ)供電系統(tǒng)則是同時(shí)利用太陽能 和風(fēng)能為負(fù)載供電，可最大限度地利用綠色可再生能源。兩種資源的互補(bǔ)性使得風(fēng)光互補(bǔ) 發(fā)電系統(tǒng)在資源分布上具有很好的匹配性，確保動(dòng)力能源的輸出，能大大提高系統(tǒng)供電的 連續(xù)性和穩(wěn)定性。
[0003] 逆變器用來將發(fā)電系統(tǒng)輸出的直流電能轉(zhuǎn)變成標(biāo)準(zhǔn)交流電能，因此逆變系統(tǒng)是可 再生能源并網(wǎng)發(fā)電中的重要設(shè)備，也是技術(shù)的關(guān)鍵所在。而現(xiàn)有的逆變器普遍存在負(fù)載的 電流諧波失真以及實(shí)現(xiàn)不便的缺陷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，提供了一種風(fēng)光互補(bǔ)全橋逆變器，本發(fā)明 通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：
[0005] 一種風(fēng)光互補(bǔ)全橋逆變器，包括脈沖驅(qū)動(dòng)電路以及全橋電路，脈沖驅(qū)動(dòng)電路輸出 五路脈沖波，用以驅(qū)動(dòng)全橋電路；
[0006] 全橋電路包括四個(gè)三極管以及三個(gè)MOS管，四個(gè)三極管包括第一三極管、第二三 極管、第三三極管以及第四三極管，三個(gè)MOS管包括第一MOS管、第二MOS管以及第三MOS 管，第一三極管的基極、第二三極管的基極以及三個(gè)MOS管的柵極分別接收一路脈沖波；
[0007] 第一三極管的集電極與第二三極管的集電極相連，第三三極管的集電極與第四三 極管的集電極相連，第一三極管的發(fā)射極連接第三三極管的基極，第二三極管的發(fā)射極連 接第四三極管的基極；
[0008] 第一MOS管的源極連接第三三極管的集電極，第二MOS管的漏極連接第一二極管 的集電極與第二二極管的集電極，第三MOS管的源極連接第四三極管的集電極，第一MOS管 的漏極、第二MOS管的源極以及第三MOS管的漏極作為輸出端，輸出交流電。
[0009] 較佳的，第一MOS管的漏極與第二MOS管的源極之間連接有一第一二極管，第二 MOS管的源極與第三MOS管的漏極之間連接有一第二二極管。
[0010] 較佳的，脈沖波包括方波、修正波。
[0011] 本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，提供了一種風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)，本發(fā)明通 過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：
[0012] 一種風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)，包括：風(fēng)力發(fā)電機(jī)組、太陽能光伏陣列、風(fēng)光互補(bǔ)控制器、 充電裝置、蓄電池以及風(fēng)光互補(bǔ)全橋逆變器；
[0013] 風(fēng)光互補(bǔ)控制器連接風(fēng)力發(fā)電機(jī)組以及太陽能光伏陣列，在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組以及太 陽能光伏陣列的輸出電壓大于蓄電池的電壓時(shí)，通過充電裝置為蓄電池充電以及送入風(fēng)光 互補(bǔ)全橋逆變器，將直流電轉(zhuǎn)換為交流電進(jìn)行輸出；
[0014] 風(fēng)光互補(bǔ)全橋逆變器包括脈沖驅(qū)動(dòng)電路以及全橋電路，脈沖驅(qū)動(dòng)電路輸出五路脈 沖波，用以驅(qū)動(dòng)全橋電路；
[0015] 全橋電路包括四個(gè)三極管以及三個(gè)MOS管，四個(gè)三極管包括第一三極管、第二三 極管、第三三極管以及第四三極管，三個(gè)MOS管包括第一MOS管、第二MOS管以及第三MOS 管，第一三極管的基極、第二三極管的基極以及三個(gè)MOS管的柵極分別接收一路脈沖波；
[0016] 第一三極管的集電極與第二三極管的集電極相連，第三三極管的集電極與第四三 極管的集電極相連，第一三極管的發(fā)射極連接第三三極管的基極，第二三極管的發(fā)射極連 接第四三極管的基極；
[0017] 第一MOS管的源極連接第三三極管的集電極，第二MOS管的漏極連接第一二極管 的集電極與第二二極管的集電極，第三MOS管的源極連接第四三極管的集電極，第一MOS管 的漏極、第二MOS管的源極以及第三MOS管的漏極作為輸出端，輸出交流電。
[0018] 較佳的，第一MOS管的漏極與第二MOS管的源極之間連接有一第一二極管，第二 MOS管的源極與第三MOS管的漏極之間連接有一第二二極管。
[0019] 較佳的，還包括一泄荷器，連接充電裝置，用以防止過充。
[0020] 較佳的，脈沖波包括方波、修正波。
[0021] 本發(fā)明采用微控制器控制的全橋單相逆變器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，后級(jí)逆變環(huán)節(jié)采用修正 波脈沖驅(qū)動(dòng)的全橋逆變器電路，電流諧波頻譜較低，明顯改善了電流諧波失真，逆變輸出頻 率穩(wěn)定，具有較高的性能價(jià)格比。
【附圖說明】
[0022] 圖1所示的是本發(fā)明的風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023] 圖2所示的是本發(fā)明的風(fēng)光互補(bǔ)控制器的電路圖；
[0024] 圖3所示的是本發(fā)明的充電裝置的電路圖；
[0025] 圖4所示的是本發(fā)明的風(fēng)光互補(bǔ)全橋逆變器的電路圖；
[0026] 圖5所示的是本發(fā)明測(cè)試中的太陽輻射強(qiáng)度示意圖；
[0027] 圖6所示的是本發(fā)明測(cè)試中的溫度示意圖；
[0028] 圖7所示的是本發(fā)明測(cè)試中的風(fēng)速示意圖；
[0029] 圖8所示的是本發(fā)明測(cè)試中的輸出電壓示意圖；
[0030] 圖9所示的是本發(fā)明測(cè)試中方波的電流諧波頻譜；
[0031] 圖10所示的是本發(fā)明測(cè)試中修正波的電流諧波頻譜。
【具體實(shí)施方式】
[0032] 以下將結(jié)合本發(fā)明的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的描述 和討論，顯然，這里所描述的僅僅是本發(fā)明的一部分實(shí)例，并不是全部的實(shí)例，基于本發(fā)明 中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其他實(shí)施 例，都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0033] 為了便于對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的理解，下面將結(jié)合附圖以具體實(shí)施例為例作進(jìn)一步的 解釋說明，且各個(gè)實(shí)施例不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的限定。
[0034] 如圖1所示，本發(fā)明提供的風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)包括：風(fēng)力發(fā)電機(jī)組、太陽能光伏陣 列、風(fēng)光互補(bǔ)控制器、充電裝置、蓄電池以及風(fēng)光互補(bǔ)全橋逆變器，逆變器主要的能量來源 有兩個(gè)，一個(gè)來自兩單元模塊構(gòu)成的太陽能光伏陣列（每單元容量為22V，50W)，另一個(gè)則 來自風(fēng)力發(fā)電機(jī)組。在研宄中對(duì)太陽輻射強(qiáng)度、溫度、風(fēng)速、光伏陣列和風(fēng)力發(fā)電的電壓數(shù) 據(jù)每隔一分鐘通過電壓測(cè)量儀進(jìn)行測(cè)量。通過PIC16F627A-I/P微處理器控制的全橋單相 逆變器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，后級(jí)逆變環(huán)節(jié)采用修正波脈沖驅(qū)動(dòng)的全橋逆變器電路，低壓直流輸入， 標(biāo)準(zhǔn)市電輸出，實(shí)現(xiàn)方便，同時(shí)負(fù)載的電流諧波失真也得到了改善。泄荷器連接充電裝置， 用以防止蓄電池過充。
[0035] 如圖2所示，風(fēng)光互補(bǔ)控制器用來控制太陽能光伏陣列和風(fēng)力發(fā)電機(jī)組輸入充電 器的電壓，其電路如圖2所示。由于夜間光伏陣列不能產(chǎn)生直流電壓，因此在一天內(nèi)所產(chǎn)生 的直流電壓取決于白天太陽的光照輻射強(qiáng)度。風(fēng)力發(fā)電機(jī)組無論是白天還是黑夜都能產(chǎn)生 直流電壓，其值取決于風(fēng)速。該當(dāng)太陽能光伏陣列和風(fēng)力發(fā)電機(jī)組產(chǎn)生的電壓高于電池電 壓，風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電控制系統(tǒng)就可以控制電池進(jìn)行充電，這一過程通過PIC16F877A芯片進(jìn)行 控制。
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