基于虛擬阻抗的逆變器負(fù)載檢測(cè)裝置及其方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于虛擬阻抗的逆變器負(fù)載檢測(cè)裝置,包括一逆變器、一輸出電壓采樣電路、一電感電流采樣電路、一虛擬阻抗電路、一運(yùn)算放大器、一CPU處理器。一種基于虛擬阻抗的逆變器負(fù)載檢測(cè)方法,采用虛擬阻抗,用輸出電壓對(duì)電感電流進(jìn)行補(bǔ)償,間接得到逆變器輸出負(fù)載電流,從而消除了諧波對(duì)補(bǔ)償精度的影響,尤其在非線性負(fù)載時(shí),逆變器輸出負(fù)載功率電流的檢測(cè)精度高。該技術(shù)克服了在輸出諧波含量高時(shí),現(xiàn)有的電容無功功率補(bǔ)償方法檢測(cè)精度不高的缺點(diǎn)。
【專利說明】基于虛擬阻抗的逆變器負(fù)載檢測(cè)裝置及其方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及逆變器負(fù)載檢測(cè)裝置及其方法,尤其是基于虛擬阻抗的逆變器負(fù)載檢測(cè)裝置及其方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在逆變器中,為了保證閉環(huán)穩(wěn)定,負(fù)載適應(yīng)能力寬,功率管保護(hù)可靠,一般都會(huì)加入電感電流反饋;同時(shí)為了實(shí)時(shí)顯示輸出負(fù)載功率,避免逆變器過載或過熱損壞,還會(huì)加入負(fù)載功率檢測(cè)和過載保護(hù)。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中一些逆變器為了保證負(fù)載功率檢測(cè)足夠準(zhǔn)確,參見圖1所示,會(huì)采用兩個(gè)電流檢測(cè)元件分別對(duì)電感電流和輸出負(fù)載電流進(jìn)行檢測(cè),但是這樣必然造成成本上升,也會(huì)使電路結(jié)構(gòu)變復(fù)雜。
[0004]另一些逆變器為了降低成本,則將輸出負(fù)載電流檢測(cè)元件省去。為了減小輸出濾波電容的影響,需要對(duì)電感 輸出功率進(jìn)行無功補(bǔ)償。通常采用以下技術(shù)方法:假定輸出電壓為正弦波,先計(jì)算出輸出電容上的無功分量,然后將此這部分無功分量迭加到用電感電流計(jì)算出的負(fù)載量中,間接得到輸出負(fù)載量。然而,逆變器輸出電壓存在諧波,會(huì)在輸出濾波電容上產(chǎn)生一定的高次諧波和無功,上述的技術(shù)辦法很難消除這類影響。特別地,當(dāng)逆變器的負(fù)載為非線性負(fù)載(如=RCD負(fù)載)時(shí),輸出諧波含量高,濾波電容無功功率大,難以對(duì)高次諧波進(jìn)行補(bǔ)償,且補(bǔ)償精度不高,輸出負(fù)載檢測(cè)精度較差。
[0005]因此既能提高逆變器輸出負(fù)載檢測(cè)精度高又能節(jié)約成本是本領(lǐng)域亟待解決的一個(gè)技術(shù)問題。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006]本發(fā)明的一目的是提供一種基于虛擬阻抗的逆變器負(fù)載檢測(cè)裝置,既能提高逆變器輸出負(fù)載檢測(cè)精度高,又能節(jié)約成本。
[0007]—種基于虛擬阻抗的逆變器負(fù)載檢測(cè)裝置,其特征在于,包括:一逆變器模塊、一電感電流采樣電路、一輸出電壓采樣電路、一虛擬阻抗電路、一運(yùn)算放大器、一 CPU處理器;所述的逆變器模塊包括DC/AC模塊和濾波電路,所述濾波電路包括一濾波電感L和一濾波電容C,濾波電路接所述DC/AC模塊輸出兩端;所述輸出電壓采樣電路輸入端接逆變器模塊,所述輸出電壓采樣電路的輸出接所述虛擬阻抗電路輸入端;所述虛擬阻抗電路的輸出接所述運(yùn)算放大器的負(fù)輸入端;所述電感電流采樣電路輸入端接逆變器模塊,所述電感電流采樣電路的輸出接所述運(yùn)算放大器的正輸入端;所述運(yùn)算放大器的輸出端接至所述CPU處理器,所述CPU處理器輸出逆變輸出電流值L。
[0008]在本發(fā)明一實(shí)施例中,所述的輸出電壓采樣電路將濾波電容C和濾波電感L相交
處的瞬時(shí)電壓值Uinv衰減Kus倍,所述輸出電壓采樣電路輸出端電壓值U’ inv,即
【權(quán)利要求】
1.一種基于虛擬阻抗的逆變器負(fù)載檢測(cè)裝置,其特征在于,包括:一逆變器模塊、一電感電流采樣電路、一輸出電壓采樣電路、一虛擬阻抗電路、一運(yùn)算放大器、一 CPU處理器; 所述的逆變器模塊包括DC/AC模塊和濾波電路,所述濾波電路包括一濾波電感L和一濾波電容C,濾波電路接所述DC/AC模塊輸出兩端;所述輸出電壓采樣電路輸入端接逆變器模塊,所述輸出電壓采樣電路的輸出接所述虛擬阻抗電路輸入端;所述虛擬阻抗電路的輸出接所述運(yùn)算放大器的負(fù)輸入端;所述電感電流采樣電路輸入端接逆變器模塊,所述電感電流采樣電路的輸出接所述運(yùn)算放大器的正輸入端;所述運(yùn)算放大器的輸出端接至所述CPU處理器,所述CPU處理器輸出逆變輸出電流值L。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于虛擬阻抗逆變器負(fù)載檢測(cè)裝置,其特征在于:所述的輸出電壓采樣電路將濾波電容C和濾波電感L相交處的瞬時(shí)電壓值Uinv衰減Kus倍,所述輸出
電壓米樣電路輸出端電壓值
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于虛擬阻抗逆變器負(fù)載檢測(cè)裝置,其特征在于:所述的電感電流采樣電路包括一電流傳感器和一第一采樣電阻Rsi ;所述電流傳感器的副邊并聯(lián)所述第一采樣電阻Rsi,所述的電感電流采樣電路的輸出端接至運(yùn)算放大器的正輸入端。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于虛擬阻抗逆變器負(fù)載檢測(cè)裝置,其特征在于:所述的電流傳感器將流經(jīng)濾波電感L的電流值k衰減Kis倍,所述電感電流采樣電路輸出電壓值uKsl,即
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于虛擬阻抗逆變器負(fù)載檢測(cè)裝置,其特征在于:所述虛擬阻抗電路包括取樣電容Cs,第二取樣電阻Rs2 ;所述取樣電容Cs的一端接至所述輸出電壓采樣電路的輸出端,所述取樣電容(;的另一端接至所述第二采樣電阻Rs2的一端、所述運(yùn)算放大器的負(fù)輸入端;所述第二采樣電阻Rs2的另一端接地。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于虛擬阻抗逆變器負(fù)載檢測(cè)裝置,其特征在于:所述取樣電容Cs的容值為濾波電容C的
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于虛擬阻抗逆變器負(fù)載檢測(cè)裝置,其特征在于:所述取樣電容Cs的阻值大于100倍的第二取樣電阻Rs2阻值。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于虛擬阻抗逆變器負(fù)載檢測(cè)裝置,其特征在于:所述運(yùn)算放大器的正輸入端的輸入電壓值u+,即
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的基于虛擬阻抗逆變器負(fù)載檢測(cè)裝置,其特征在于:所述放大?I器輸出接所述CPU處理器輸入,所述CPU處理器計(jì)算并輸出逆變器的輸出電流值
10.一種基于虛擬阻抗的逆變器負(fù)載檢測(cè)方法,其特征在于:實(shí)現(xiàn)步驟包括:
U.步驟1:輸出電壓采樣電路實(shí)時(shí)獲得瞬時(shí)電壓值U’ inv,利用公式
【文檔編號(hào)】G01R21/06GK104034958SQ201410259822
【公開日】2014年9月10日 申請(qǐng)日期:2014年6月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月12日
【發(fā)明者】王志東, 蘇先進(jìn), 劉藝超, 鐘小帆 申請(qǐng)人:漳州科華技術(shù)有限責(zé)任公司