一种解决boost升压比过高的控制方法与流程

本发明涉及逆变器，具体而言，为一种解决boost升压比过高的控制方法。

背景技术：

1、逆变器是把直流电能(电池、蓄电瓶)转变成定频定压或调频调压交流电(一般为220v,50hz正弦波)的转换器。它由逆变桥、控制逻辑和滤波电路组成。广泛适用于空调、家庭影院、电动砂轮、电动工具、缝纫机、dvd、vcd、电脑、电视、洗衣机、抽油烟机、冰箱，录像机、按摩器、风扇、照明等。

2、太阳能光伏电路系统中常使用微型逆变器改变电流电压再进行输电，现有微型逆变器pv输入电压很低，采用传统非隔离boost线路的时候，致使升压比过高，导致所需占空比很大。在频率较高的时候，toff时间太短，控制困难。

3、因此，推出一种解决boost升压比过高的控制方法。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供，旨在解决上述背景技术中，微型逆变器中由于输入电压过低导致升压比太高，实现困难的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种解决boost升压比过高的控制方法，包括以下实施步骤：

3、s1：参数采样，pv电压电流采集模块连接boost线路进行运行，采集包括pv、bus、电流和电压在内的线路运行参数，为boost线路的调频精准控制提供原始数据；

4、s2：参数计算，市电采集模块采集市电数据，控制器针对采集的市电数据和boost线路运行参数进行综合参数的计算；

5、s3：输出频率设定，根据对市电数据和boost线路运行参数分析，对系统预先设定boost线路的判定输出频率值，利用设定的最高运行频率阈值对当前boost线路运行频率进行判定比较；

6、s4：输出当前pwm，根据对boost线路运行参数的综合计算结果与判定输出频率的比较结果，dsp/mcu控制单元输出pwm对boost线路输出开关频率进行调整，控制boost线路的升压比。

7、进一步地，针对s2步骤中，参数计算的具体实施步骤如下：

8、s201：设置系统相应的最低需求时间tref和误差范围δtref,设置系统最高运行频率fsh；

9、s202：采集市电电压计算目前bus参考值，并对采样pv电压值与bus参考值计算占空比d；

10、s203：根据当前频率fs计算toff值，并计算toff和tref的差值δt，其中-δtref＜δt＜+δtref；

11、s204：根据δt判定属于-δtref＜δt＜+δtref范围内时维持当前频率运行，否则计算当前运行频率fs′；

12、s205：判定频率fs′是否大于最高运行频率fsh，大于最高运行频率以fs′运行，相反则以fsh运行。

13、进一步地，计算toff与tref之间的差值δt，当δt在±δtref之内时，则维持目前开关频率运行；当δt在此范围之外时，则需调整当前开关频率，即当δt＞0时，增加开关频率，开关频率计算方式为当δt＜0时，则减小开关频率，开关频率计算方式为

14、进一步地，采样pv电压时，根据pv电压与bus参考值以及当前开关频率fs计算出占空比d以及toff时间，bus参考值是给定值。

15、进一步地，占空比d的计算公式为d＝(v_bus_ref-vpv)/v_bus_ref，其中v_bus_ref为参考电压，是电路中使用的固定电压作为参考值；vpv为输入电压的实际测量值。

16、进一步地，toff时间的计算公式为toff＝(1-d)/fs，其中toff时间指pwm信号中的关断时间，而fs为boost线路的当前运行频率。

17、进一步地，针对s202步骤中，对于目前bus的参考值是根据市电电压采样vgrid进行计算的，其公式为v_bus_ref＝vgrid*1.414+vcon，其中vcon为一常数。

18、进一步地，pv电压电流采集模块通过电压/电流采集线路采集pv电压值，电压/电流采集线路设置于pv电压电流采集模块内部，dsp/mcu控制单元直接输出pwm。

19、进一步地，boost线路包括igbt场效应管q1，igbt场效应管q1的集电极c引脚连接有二极管d1，二极管d1的另一端连接有电容器c2，电容器c2的另一端连接于igbt场效应管q1的发射极e引脚上，且igbt场效应管q1的集电极c引脚和二极管d1线路间的节点上连接有电感l1，电感l1的另一端连接有电容器c1，电容器c1的另一端连接于igbt场效应管q1的发射极e引脚和电容器c2线路间的节点上，igbt场效应管q1的栅极g引脚与dsp/mcu控制单元相连接，dsp/mcu控制单元对igbt场效应管q1输出pwm。

20、进一步地，igbt场效应管q1为带阻尼二极管型，且电容器c1和电容器c2均为有极性电容，电容器c1和电容器c2的正极均朝向igbt场效应管q1的集电极c引脚连接。

21、与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

22、本发明提出的一种解决boost升压比过高的控制方法，通过侦测pv/bus等系统电压电流调节控制频率，根据侦测的pv电压依据预定的相关性以及需要输出的bus电压和功率等来计算出当前所需开关频率，pv低压输入时，采用较低的开关频率，pv高压输入时，采用较高的开关频率，使toff时间增长，使boost线路工作在变频模式下，从而解决微逆中由于输入电压过低导致升压比太高，toff时间太短和实现困难的问题，简化微逆升压部分的设计，区别于竞争对手的隔离升压线路，同时降低成本。

技术特征：

1.一种解决boost升压比过高的控制方法，其特征在于，包括以下实施步骤：

2.如权利要求1所述的一种解决boost升压比过高的控制方法，其特征在于：针对s2步骤中，参数计算的具体实施步骤如下：

3.如权利要求2所述的一种解决boost升压比过高的控制方法，其特征在于：计算toff与tref之间的差值δt，当δt在±δtref之内时，则维持目前开关频率运行；当δt在此范围之外时，则需调整当前开关频率，即当δt＞0时，增加开关频率，开关频率计算方式为当δt＜0时，则减小开关频率，开关频率计算方式为

4.如权利要求3所述的一种解决boost升压比过高的控制方法，其特征在于：采样pv电压时，根据pv电压与bus参考值以及当前开关频率fs计算出占空比d以及toff时间，bus参考值是给定值。

5.如权利要求4所述的一种解决boost升压比过高的控制方法，其特征在于：占空比d的计算公式为d＝(v_bus_ref-vpv)/v_bus_ref，其中v_bus_ref为参考电压，是电路中使用的固定电压作为参考值；vpv为输入电压的实际测量值。

6.如权利要求4所述的一种解决boost升压比过高的控制方法，其特征在于：toff时间的计算公式为toff＝(1-d)/fs，其中toff时间指pwm信号中的关断时间，而fs为boost线路的当前运行频率。

7.如权利要求2所述的一种解决boost升压比过高的控制方法，其特征在于：针对s202步骤中，对于目前bus的参考值是根据市电电压采样vgrid进行计算的，其公式为v_bus_ref＝vgrid*1.414+vcon，其中vcon为一常数。

8.如权利要求1所述的一种解决boost升压比过高的控制方法，其特征在于：pv电压电流采集模块通过电压/电流采集线路采集pv电压值，电压/电流采集线路设置于pv电压电流采集模块内部，dsp/mcu控制单元直接输出pwm。

9.如权利要求1所述的一种解决boost升压比过高的控制方法，其特征在于：boost线路包括igbt场效应管q1，igbt场效应管q1的集电极c引脚连接有二极管d1，二极管d1的另一端连接有电容器c2，电容器c2的另一端连接于igbt场效应管q1的发射极e引脚上，且igbt场效应管q1的集电极c引脚和二极管d1线路间的节点上连接有电感l1，电感l1的另一端连接有电容器c1，电容器c1的另一端连接于igbt场效应管q1的发射极e引脚和电容器c2线路间的节点上，igbt场效应管q1的栅极g引脚与dsp/mcu控制单元相连接，dsp/mcu控制单元对igbt场效应管q1输出pwm。

10.如权利要求9所述的一种解决boost升压比过高的控制方法，其特征在于：igbt场效应管q1为带阻尼二极管型，且电容器c1和电容器c2均为有极性电容，电容器c1和电容器c2的正极均朝向igbt场效应管q1的集电极c引脚连接。

技术总结
一种解决boost升压比过高的控制方法，属于逆变器技术领域，为了解决微型逆变器中由于输入电压过低导致升压比太高，实现困难的问题；本发明包括以下实施步骤：S1：采样PV/BUS/电流等系统参数；S2:控制器计算综合参数；S3：依据预设判定输出频率；S4：输出当前PWM；通过通过侦测PV/BUS等系统电压电流调节控制频率，根据侦测的PV电压依据预定的相关性以及需要输出的BUS电压和功率等来计算出当前所需开关频率，可实现PV低压输入时，采用较低的开关频率，PV高压输入时，采用较高的开关频率，Toff时间增长便于控制，简化微逆升压部分的设计，有利于降低成本，缩减开发时间以提高开发效率。

技术研发人员：郑东文,汪黎莉
受保护的技术使用者：深圳市盛能杰科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16