MTTP太阳能充电逆变一体机总体设计方案.doc

48V 3KVA光伏控制逆变一体机设计方案
1.设计内容
设计内容包括光伏板后，由光伏板向蓄电池充电部分电路，即光伏控制部分，及由蓄电池向外界负载输出交流功率的电路部分，即逆变部分。
1.1光伏控制器
光伏直流输入：
额定充电电流 50A
充电路数 3
过充保护点电压 56.8VDC
过充恢复点电压 56.8VDC
防雷方式 压敏电阻防雷
1.2逆变器直流输入：
额定电压 48VDC
欠压点电压 43.2VDC
欠压恢复点电压 52.8VDC
过压点电压 70VDC
过压恢复点电压 66VDC
1.3逆变器交流输出：
额定电压 220VAC
额定频率 50HZ
输出波形 正弦波
过载能力 120%1分钟
电压稳定精度 ±3%
频率稳定精度 ±1%
波形失真率 <3%（线性负载）
动态响应（1—100%） 5%
2.光伏控制器设计方案
2.1最大功率点跟踪MPPT
DC/DC 转换电路(也称为斩波电路或斩波器)是接在直流电源和负载之间，通过控制电压将不可控的直流输入变为可控的直流输出的一种变换电路。将DC/DC 变换器接入太阳能电池的输入回路,并对DC/DC 变换器的输入、输出电压和电流测量结果通过单片机的分析运算，由单片机输出PWM 脉冲调节DC/DC 转换器内部开关管的占空比来控制太阳能电池的输出电流,从而使蓄电池电压保持恒定。同时通过控制开关管的占空比也可调节太阳能电池输出。
查阅国内功率等级在235-255W之间的PV板，其峰值输出电流在8A左右，开路电压在36.9-37.4VDC之间，工作电压29.8-30.2之间。
拟采用升压式(Boost) DC/DC 转换电路来实现最大功率点跟踪。基于一体机的交流输出功率平衡考虑，拟设3路充电输入。每一路输入的电流设定在50A。

2.2BOOST基本电路
上图中光伏板采用并联方式，BOOST输入电压约为30VDC,输出电压，即蓄电池充电电压为48VDC，则Q1的占空比为
don=(Vout+Vd-Vi)/(Vout+Vd)=(48+1-30)/(48+1)=40%；
阴雨天气或日照条件不好时，BOOST的输入电压，即光伏板的发电电压会降低，此时为维持蓄电池充电电压不变，需要向增大的方向调整占空比。随着蓄电池充电量的增加，蓄电池的端电压也会不断提高，此时也需要向增大的方向调整占空比。
为实现MPPT(最大功率点跟踪)，需要对A点的电压和B点的电流，进行测量，根据电压，电流及蓄电池端电压等条件决定Q1的占空比。