直流到交流的電力轉換系統技術方案

本發明專利技術提供一種直流到交流的電力轉換系統，包括：交流電壓采樣模塊，采集電網的交流電壓值；交流電流采樣模塊，采集電網的交流電流值；交流電能檢測單元，與交流電壓采樣模塊和交流電流采樣模塊連接，檢測單相或多相的交流電壓、交流電流、過零點、有功功率、無功功率、視在功率、功率因數和/或電能；電力轉換控制器，根據交流電能檢測結果產生電力轉換的控制信號；直流轉換電路，與電力轉換控制器連接；逆變電路，分別與電力轉換控制器和電網連接，并通過一直流母線與直流轉換電路連接。本發明專利技術能夠實現單相或多相的交流電壓、交流電流、過零點、有功功率、無功功率、視在功率、功率因數、電能等的完整檢測，涉及各種電能質量參數的檢測。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及電流轉換
，具體來說，本專利技術涉及一種直流到交流的電力轉換系統。
技術介紹
目前并網逆變器交流檢測通常采用微處理器(MCU)檢測交流電壓，使用軟件鎖相技術快速跟蹤電網電壓，實行頻率和相位的鎖定。圖1為現有技術中的一個交流電壓檢測電路102的內部模塊圖。其中，采樣電路106測量電網(LI L3為火線，N為零線)交流電各極之間的電壓，將數據傳輸給微處理器108，微處理器108將數據處理后產生數據流，通過光藕110傳送給器件112，以進行使用。另外，電源電路104將電網交流電轉換為給微處理器108的供電?，F有技術中一般通過MCU或者主控制器計算獲得電壓的有限值、平均值用于電力轉換的控制。但這些計算會存在運算復雜，資源要求高的缺點。另外，現有技術通常只檢測電壓，而沒有交流電流的檢測，這樣就沒有直接檢測到的交流有功功率、無功功率、視在功率等。從而既不能監測逆變器的這些性能，也不能進行相關的控制，比如功率調節、無功補償、功率因數調節等。
技術實現思路
本專利技術所要解決的技術問題是提供一種直流到交流的電力轉換系統，能夠實現單相或多相的交流電壓、交流電流、過零點、有功功率、無功功率、視在功率、功率因數、電能等的完整檢測。為了解決上述技術問題，本專利技術提供一種直流到交流的電力轉換系統，包括:交流電壓采樣模塊，與電網相連接，用于采集所述電網的交流電壓值；交流電流采樣模塊，與電網相連接，用于采集所述電網的交流電流值；交流電能檢測單元，其輸入引腳分別與所述交流電壓采樣模塊和所述交流電流采樣模塊相連接，用于檢測單相或多相的交流電壓、交流電流、過零點、有功功率、無功功率、視在功率、功率因數和/或電能；電力轉換控制器，與所述交流電能檢測單元的輸出引腳相連接，用于根據交流電能檢測結果產生電力轉換的控制信號；直流轉換電路，與所述電力轉換控制器相連接，用于根據所述控制信號調節直流轉換工作狀態；逆變電路，分別與所述電力轉換控制器和電網相連接，并通過一直流母線與所述直流轉換電路相連接，用于根據所述控制信號調節直流到交流的逆變工作狀態?？蛇x地，所述直流到交流的電力轉換系統還包括:直流母線電壓采樣電路，分別與所述交流電能檢測單元和所述直流母線相連接，用于檢測所述直流母線的電壓值并發送給所述交流電能檢測單元?？蛇x地，所述電力轉換控制器包括:直流轉換控制器，分別與所述交流電能檢測單元和所述直流轉換電路相連接，用于根據所述交流電能檢測結果控制所述直流轉換電路的直流轉換工作狀態；逆變控制器，分別與所述交流電能檢測單元和所述逆變電路相連接，用于根據所述交流電能檢測結果控制所述逆變電路的直流到交流的逆變工作狀態，實現交流側的轉換控制和保護控制?？蛇x地，所述直流到交流的電力轉換系統還包括:通信模塊，分別與所述交流電能檢測單元和一外部的監測系統相連接，用于獲取所述交流電能檢測結果的數據，通過有線或無線通信方式將其傳輸給所述監測系統，進行監測?？蛇x地，所述交流電能檢測單元為電能檢測芯片，包括ADI ADE系列、凌云邏輯CS系列、美信、上海貝嶺、鉅泉光電或者銳能微的電能檢測類芯片。與現有技術相比，本專利技術具有以下優點: 本專利技術能夠提高并網逆變器電網的檢測精度，提高逆變器的電力轉換性能和保護性能。本專利技術能夠提高并網逆變器檢測的功能，實現單相和多相的交流電壓、交流電流、過零點、有功功率、無功功率、視在功率、功率因數、電能等的完整檢測，實現各種電能質量的檢測以用于各項保護功能。本專利技術也可以提高并網逆變器的相關控制功能，實現有功功率調節、無功功率調節、功率因數調節等功能。本專利技術簡化了并網逆變器的電路設計和程序設計，降低成本，并提高可靠性和效率。附圖說明本專利技術的上述的以及其他的特征、性質和優勢將通過下面結合附圖和實施例的描述而變得更加明顯，其中:圖1為現有技術中的一個交流電壓檢測電路的內部模塊圖；圖2為本專利技術中一個實施例的直流到交流的電力轉換系統的模塊結構示意圖；圖3為本專利技術中另一個實施例的直流到交流的電力轉換系統的模塊結構示意圖；圖4為本專利技術中再一個實施例的直流到交流的電力轉換系統的模塊結構示意圖。具體實施例方式下面結合具體實施例和附圖對本專利技術作進一步說明，在以下的描述中闡述了更多的細節以便于充分理解本專利技術，但是本專利技術顯然能夠以多種不同于此描述的其它方式來實施，本領域技術人員可以在不違背本專利技術內涵的情況下根據實際應用情況作類似推廣、演繹，因此不應以此具體實施例的內容限制本專利技術的保護范圍。圖2為本專利技術中一個實施例的直流到交流的電力轉換系統的模塊結構示意圖。需要注意的是，這個以及后續其他的附圖均僅作為示例，其并非是按照等比例的條件繪制的，并且不應該以此作為對本專利技術實際要求的保護范圍構成限制。如圖2所示，該直流到交流的電力轉換系統主要包括交流電能檢測單元201、交流電壓采樣模塊202、交流電流采樣模塊203、電力轉換控制器205、直流轉換電路210和逆變電路211等。其中，交流電壓采樣模塊202與電網204相連接，用于采集電網204的交流電壓值；交流電流采樣模塊203與電網204相連接，用于采集電網204的交流電流值。交流電能檢測單元201的輸入引腳分別與交流電壓采樣模塊202和交流電流采樣模塊203相連接，用于實現單相或多相的交流電壓、交流電流、過零點、有功功率、無功功率、視在功率、功率因數和/或電能等的完整檢測。電力轉換控制器205與交流電能檢測單元201的輸出引腳相連接，用于根據交流電能檢測結果產生電力轉換的控制信號給直流轉換電路210和逆變電路211。直流轉換電路210與電力轉換控制器205相連接，用于根據控制信號調節直流轉換工作狀態。逆變電路211分別與電力轉換控制器205和電網204相連接，并通過一直流母線209與直流轉換電路210相連接，用于根據控制信號調節直流到交流的逆變工作狀態。圖3為本專利技術中另一個實施例的直流到交流的電力轉換系統的模塊結構示意圖。如圖3所示，該直流到交流的電力轉換系統在圖2所示的電力轉換系統的基礎上還包括一直流母線電壓采樣電路308，其分別與交流電能檢測單元201和直流母線209相連接，用于檢測直流母線209的電壓值并發送給交流電能檢測單元201。圖4為本專利技術中再一個實施例的直流到交流的電力轉換系統的模塊結構示意圖。如圖4所示，該直流到交流的電力轉換系統在圖3所示的電力轉換系統的基礎上將該電力轉換控制器205細分為直流轉換控制器416和逆變控制器418。其中，直流轉換控制器416分別與交流電能檢測單元201和直流轉換電路210相連接，用于根據交流電能檢測結果控制直流轉換電路210的直流轉換工作狀態。逆變控制器418分別與交流電能檢測單元201和逆變電路211相連接，用于根據交流電能檢測結果控制逆變電路211的直流到交流的逆變工作狀態，實現交流側的轉換控制和保護控制。在本專利技術的上述各實施例中，該交流電能檢測單元201為電能檢測芯片，可以是多種型號，比如可用ADI (亞德諾半導體)ADE系列、Cirrus Logic (凌云邏輯)CS系列；Maxim(美信)、上海貝嶺、鉅泉光電或者銳能微等的電能檢測類芯片。另外，在上述圖2、圖3和圖4所示的實施例中，該直流到交流的電力轉換系統還可以包括一通信模塊213，其分別與交流電能檢測單元本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種直流到交流的電力轉換系統，包括：交流電壓采樣模塊(202)，與電網(204)相連接，用于采集所述電網(204)的交流電壓值；交流電流采樣模塊(203)，與電網(204)相連接，用于采集所述電網(204)的交流電流值；交流電能檢測單元(201)，其輸入引腳分別與所述交流電壓采樣模塊(202)和所述交流電流采樣模塊(203)相連接，用于檢測單相或多相的交流電壓、交流電流、過零點、有功功率、無功功率、視在功率、功率因數和/或電能；電力轉換控制器(205)，與所述交流電能檢測單元(201)的輸出引腳相連接，用于根據交流電能檢測結果產生電力轉換的控制信號；直流轉換電路(210)，與所述電力轉換控制器(205)相連接，用于根據所述控制信號調節直流轉換工作狀態；逆變電路(211)，分別與所述電力轉換控制器(205)和電網(204)相連接，并通過一直流母線(209)與所述直流轉換電路(210)相連接，用于根據所述控制信號調節直流到交流的逆變工作狀態。

【技術特征摘要】
1.一種直流到交流的電力轉換系統，包括: 交流電壓采樣模塊(202)，與電網(204)相連接，用于采集所述電網(204)的交流電壓值； 交流電流采樣模塊(203)，與電網(204)相連接，用于采集所述電網(204)的交流電流值； 交流電能檢測單元(201)，其輸入引腳分別與所述交流電壓采樣模塊(202)和所述交流電流采樣模塊(203)相連接，用于檢測單相或多相的交流電壓、交流電流、過零點、有功功率、無功功率、視在功率、功率因數和/或電能； 電力轉換控制器(205)，與所述交流電能檢測單元(201)的輸出引腳相連接，用于根據交流電能檢測結果產生電力轉換的控制信號； 直流轉換電路(210)，與所述電力轉換控制器(205)相連接，用于根據所述控制信號調節直流轉換工作狀態； 逆變電路(211)，分別與所述電力轉換控制器(205)和電網(204)相連接，并通過一直流母線(209)與所述直流轉換電路(210)相連接，用于根據所述控制信號調節直流到交流的逆變工作狀態。2.根據權利要求1所述的直流到交流的電力轉換系統，其特征在于，還包括: 直流母線電壓采樣電路(308)，分別與所述交流電能檢測單元(201)和所述直流母線(2...

【專利技術屬性】
技術研發人員：羅宇浩，周懂明，吳國良，
申請(專利權)人：浙江昱能光伏科技集成有限公司，
類型：發明
國別省市：