采用三相功率調節器發電的太陽能電池設計

將太陽能電池產生的電能并入市電電網，需要三相功率調節器，本文介紹輸入直流300V、輸出AC220V/10kW的三相功率調節器。這種調節器采用了兩支路的“V”型接線(相對于三支路的“Y”接線而言)。其特點是不使用隔離變壓器。V相不接地。可以減少因開/關電路產生的高次諧波泄漏電流。適用于太陽能發電、風力發電、燃料電池等新型能源。

　　上圖是功率調節器的主電路。來自太陽能等新型能源的DC300V電壓。經共模扼流圈NFl后由斬波器升壓至DC750V。再由電解電容器接入“V”型PWM變換器，其三相交流輸出經LC濾波器濾除開關脈動成分，再由共模抑制扼流圈NF2并人市電電網。PWM采用IGBT開關管，開關頻率為17kHz，剛好超過入耳的可聞閾值。

　　因為不用隔離變壓器。要求交流回路中直流成分要少于1%，因此在NF2的內部設有分流器，用來檢測交流電流中所含的直流分量。

　　為了提高變換器的效率，普遍采用軟開關方式來減少開關損失，為此在電路中增加了兩個開關管和一個諧振線圈。如下圖中虛線框內部分。

　　這個諧振電路在開關導通時動作;而在開關關斷時，電流從與開關管并連的10nF諧振電容流過，使變換器的開關損失得以再生。

　　采用軟開關后，系統的效率為94.3%(輸出10kW時)，而不用軟開關，效率為91.2%。