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。