專利名稱：逆變器的控制裝置和利用該控制裝置的發(fā)電系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種逆變器的控制裝置和利用該控制裝置的發(fā)電系統(tǒng)。更具體地說，本發(fā)明涉及一種連接到商用的電源系統(tǒng)的系統(tǒng)鏈接式逆變器的控制裝置以及一種利用這種控制及能夠與不穩(wěn)定發(fā)電如太陽能發(fā)電配合的發(fā)電系統(tǒng)。
太陽能發(fā)電系統(tǒng)將耗之不盡的清潔的太陽能轉(zhuǎn)換成電能，并且被寄與了極大的希望。特別是近年來，正在進行立法，正式地采用一種系統(tǒng)鏈接系統(tǒng)，該系統(tǒng)用于利用一個逆變器將由太陽能電池產(chǎn)生的直流電轉(zhuǎn)換成交流電并把這種交流電送到商業(yè)電源系統(tǒng)中。

圖1顯示了一個一般的太陽能發(fā)電系統(tǒng)的例子。太陽能電池的輸出通過一個系統(tǒng)鏈接逆變器(以下簡稱逆變器)2連接到商業(yè)電源系統(tǒng)3。逆變器2具有一個具有一個線圈和電容的輸入濾波器(直流側(cè)濾波器)21；一個具有一個半導(dǎo)體開關(guān)的開關(guān)單元22，該半導(dǎo)體開關(guān)由一個門控制信號和類似信號控制開/關(guān)。一個具有一個線圈和電容的輸出濾波器(交流側(cè)濾波器)23；一個控制裝置24，用于控制轉(zhuǎn)換器的操作。控制裝置24具有一個最大功率控制單元241和一個瞬時值電流控制單元242。逆變器2可以具有一個保護裝置或類似裝置。
最大功率控制單元241根據(jù)日照強度和溫度的改變來改變太陽能電池的工作點，從而從太陽能電池中獲得最大的電功率?？刂茊卧?41輸入一個太陽能電池電壓Vpv和一個太陽能電池電流Ipv并對逆變器的輸出電流指令值進行運算操作，使得太陽能電池輸出變?yōu)樽畲蟆８唧w地說，控制單元241對電壓進行運算操作和計算使得太陽能電池電壓等于該電壓。通常是使用一個數(shù)字微處理器(通常稱為micom)作為運算操作裝置。作為這種最大功率控制單元的一個例子，如同日本專利申請公報62-85312中公開的單元。
瞬時值電流控制單元242從最大功率控制單元241輸入電流指令值并通過一個門控信號控制逆變單元22，以便使得逆變器的輸出電流與電流指令值幾乎一致。作為這樣的瞬時值電流控制單元的一個例子，U.S.專利N0.4,424,557公開了一個這樣的單元。
瞬時值電流控制單元的操作將參照圖1和2進行敘述。瞬時值電流控制單元242從最大功率控制單元241輸入電流指令值并發(fā)送一個門控制信號(on/off)指令信號到開關(guān)單元22。圖2顯示了在這個例子中門信號，輸出電流信號波形，和電流指令值之間的關(guān)系。如圖2所示，作為瞬時值電流控制信號，一個門控制信號被發(fā)送以便輸出電流幾乎與電流指令值一致。即，當(dāng)門信號是在高(H)電平時，輸出電流增加，當(dāng)輸出電流超過指示值一個預(yù)定量或更多時，門信號被置為低(L)電平，由此減少輸出電流。當(dāng)輸出電流比指令值低一個預(yù)定量或更多時，門信號被再度設(shè)置為H電平，由此增加輸出電流。通過這樣的一個控制操作，輸出電流幾乎與指令值一致。在用于太陽能的發(fā)電系統(tǒng)的逆變器中，為了減少噪聲和輸出電流失真，在許多情況下，門信號的最高的頻率被設(shè)置到10kHz到30kHz范圍中的一個相當(dāng)高的值。
最大功率控制單元和瞬時值電流控制單元通常被個別地構(gòu)造。這是因為用于最大功率控制和瞬時值電流控制的控制速度是完全不同的。由于最大功率控制單元只跟蹤日照射的不穩(wěn)定就即可，可以使用相對較慢的控制單元。根據(jù)發(fā)明人的研究，控制單元可以工作在例如0.1秒的慢周期就足夠了。但是，由于瞬時值控制系統(tǒng)需要連續(xù)地將輸出電流與電流指定值進行比較以及必須根據(jù)比較結(jié)果確定門的通/斷。此外，為了減少輸出電流失真和噪聲，需要以10Khz或以上的頻率接通/關(guān)斷開關(guān)單元。例如，為了實現(xiàn)10KHz的開關(guān)速度，必須將控制周期限制在少于100毫秒的值。如果在兩個控制操作中都是一個數(shù)字微處理器進行的，則所有的控制邏輯都可以匯編為一個軟件，于是系統(tǒng)的靈活性能夠顯著增加。但是，如果這樣的結(jié)構(gòu)被一般地實施的話，最大功率控制單元瞬時值電流控制單元二者在一個控制周期中(例如，100微秒)執(zhí)行，以至需要非常高速的微處理器和非常高速的模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器。這是非常昂貴的并且存在逆變器不能以低成本制造的問題。因此，總的來說，按硬件構(gòu)造的瞬時值電流控制單元和按軟件構(gòu)造的最大功率控制單元如上所述被結(jié)合在一起。盡管由硬件執(zhí)行瞬時值的控制是較容易的，但是由于要提供兩個硬件的控制單元和一個數(shù)字化微處理器，造成成本上升并需要安裝空間。當(dāng)出現(xiàn)新的開關(guān)器件時，必須改變目前的控制單元的硬件的設(shè)計。
在日本專利申請公報No.57-25171中公開了一種利用定時器中斷的逆變器控制裝置。但是，該裝置不能應(yīng)用于具有輸入根據(jù)如太陽能電池日照而連續(xù)的改變的逆變器。
如上所述，適于鏈接逆變器利用單CPU執(zhí)行瞬時值電流控制(波形形成控制)和最大功率控制的適用的控制裝置還沒有實現(xiàn)。
本發(fā)明就是在考慮上述問題的基礎(chǔ)上作出的，并且本發(fā)明的目的是提供一種低成本的逆變器，它使用單數(shù)字微處理器并執(zhí)行電流控制和最大功率控制，既使對于任何開關(guān)器件或太陽能電池也無需改變硬件的設(shè)計。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種用于通過使用開關(guān)器件將直流電轉(zhuǎn)換成交流電并逆變提供給商業(yè)電源系統(tǒng)的逆變器的控制裝置，包括逆變判別裝置，用于將轉(zhuǎn)換器的輸出電流或者輸出電壓與預(yù)定的參考信號比較，從而判別開關(guān)器件的開關(guān)狀態(tài)是否被逆變；門脈沖信號形成裝置，用于響應(yīng)從判別裝置輸出的逆變請求信號逆變開關(guān)器件的開關(guān)狀態(tài)，其中，門脈沖信號形成裝置是由一個數(shù)字CPU構(gòu)成的，并且該CPU接收轉(zhuǎn)換請求信號作為中斷控制信號并形成一個門脈沖信號在逆變請求中斷處理程序中在中斷信號被輸入之后逆變開關(guān)器件的開關(guān)狀態(tài)。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種發(fā)電系統(tǒng)，包括一個具有該控制裝置的逆變器；一個用于提供直流電到逆變器的太陽能電池；和一個作為逆變器的附加裝置的商業(yè)電源系統(tǒng)，其中太陽能電池的輸出電能被逆變提供到該商業(yè)電源系統(tǒng)。
為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明，提供了一種轉(zhuǎn)換器的控制裝置，用于利用一個開關(guān)器件將直流電轉(zhuǎn)換成交流電，包括一個逆變判別電路，用于接收輸出電流或輸出電壓及基準(zhǔn)信號，從而判別開關(guān)器件的開關(guān)狀態(tài)是否應(yīng)當(dāng)被逆變；以及一個門脈沖信號形成裝置，用于響應(yīng)從轉(zhuǎn)換判別電路輸出的轉(zhuǎn)換請求信號改變開關(guān)器件的開關(guān)狀態(tài)，其中門脈沖信號形成裝置由一個CPU構(gòu)成并輸入逆變請求信號作為CPU的中斷控制信號。
當(dāng)考慮逆變器的切換操作時，應(yīng)當(dāng)理解一些在功能上必需的處理過程的時間周期僅僅是用于切換開關(guān)的時間瞬間。本發(fā)明中注意到了這一點，用于逆變的時刻是由硬件方式來判別的，并且產(chǎn)生一個中斷請求信號，從而允許CPU只在此瞬間時刻執(zhí)行開關(guān)的切換操作。利用該方法，CPU一靚可以最大限度地用于例如一個保護過程，最大功率處理，或類似處理，以便它能夠以相對足夠的響應(yīng)時間并在一個極短的響應(yīng)時間內(nèi)利用一個中斷處理執(zhí)行形成開關(guān)門脈沖的處理。利用該方法，由于門脈沖形成處理是作為CPU的一個軟件來描述的，即使當(dāng)開關(guān)器件改變時也無需改變硬件。此外，相互處理程序之間的獨立性也顯著增加，于是調(diào)試過程易于進行。
圖1是一個用于描述太陽能發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)性的簡易框圖；圖2是一個示意圖，用于解釋輸出電流值和電流指令值之間的關(guān)系；圖3和圖10為示意結(jié)構(gòu)框圖，每一圖用于解釋本發(fā)明的太陽能發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的一個例子；圖4為一個示意電路圖，用于解釋開關(guān)單元的一個例子；圖5為一個示意電路結(jié)構(gòu)圖，用于解釋逆變判別電路的一個實例；圖6和圖9為流程圖，分別用于解釋主控制過程的例子；圖7A，7B，8A，8B為流程圖，分別用于解釋中斷處理的例子；圖11為一個用于解釋在比較例中的主控制程序的流程圖。
(實施例1)圖3顯示了利用根據(jù)本發(fā)明逆變器的太陽能發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的一個較佳實施例。
在圖3中，與圖1中所示的相同的部件使用相同的標(biāo)號。標(biāo)號4表示一個CPU(中央處理單元)；5表示一個逆變判別電路；6表示一個轉(zhuǎn)換器。轉(zhuǎn)換器6連接到商業(yè)電源系統(tǒng)3中并且向逆變判別電路5提供所需的電流值作為一個基準(zhǔn)電流值。來自開關(guān)單元22的電流輸出被提供到逆變判別電路5。
根據(jù)圖3中的逆變器2，一個模擬比較器和一個適當(dāng)?shù)挠蒀PU執(zhí)行的程序被結(jié)合在一起并且設(shè)定一個斷開所有的開關(guān)單元22的開關(guān)的全斷開時間。在圖3中，開關(guān)單元22的門驅(qū)動電路(未示出)直接由來自數(shù)字CPU4的數(shù)字輸出信號驅(qū)動。來自逆變判別電路5的開關(guān)逆變請求信號被連接到CPU4的中斷信號線。
作為太陽能電池1，其中有以非晶形硅或石英作為光電轉(zhuǎn)換層的電池。但是實施本發(fā)明時這一點沒有限制。在本實施例中，使用了由USSC公司制造的56塊(14串×4并)非晶形太陽能電池模塊(商品名UPM880)作為太陽能電池1并且構(gòu)造了具有200V和5.6A的輸出的陣列。
太陽能電池1的輸出通過具有大容量電容的直流側(cè)濾波器21被輸入到開關(guān)單元22。在該實施例中，一個4700MF的鋁電解電容器被用作為直流側(cè)濾波器21的電容器。這種電容器的選擇要使得它能夠經(jīng)受脈動電流和太陽能電池1的電壓的釋放。
作為開關(guān)單元22，最好使用利用4個自滅弧型開關(guān)器件例如MOSFET，IGBT，等的所謂全橋電路。作為另一種電路，也可以使用利用兩個器件的半橋式電路。在該實施例中，圖4中所示的全橋電路使用了4個由日立公司制造的MOSFET(2SK1405600和15A)構(gòu)成。開關(guān)單元22的輸出通過一個輸出電抗器(10A，10mH)被連接到商業(yè)電源系統(tǒng)。
如圖4所示，四個MOSFET具有兩組MOSEFT(221和222；223和224)，其中的每一個，源極S和漏極D互連。源極互連S的MOSEFT(221和223)的漏極D，被分別連接到正端(+)。漏極D互連的MOSEFT(222和224)的源極S被分別連接到負(fù)端(-)。輸出被從MOSEFT的源極S和漏極D的連接的節(jié)處取出。來自CPU4的輸出被送到每個MOSEFT的柵極G。
作為瞬時值電流控制系統(tǒng)(逆變判別系統(tǒng))是電流跟蹤型。圖5為執(zhí)行該功能的電路的一個具體的例子。在圖5中的逆變判別電路5中，通過將系統(tǒng)電壓乘以一個預(yù)定的常數(shù)而得到的電壓作為基準(zhǔn)電壓施加到參考信號輸入端Iref。一個逆變器輸出信號被提供到輸出電流輸入端Iinv并分別由比較器COMP1和COMP2進行比較。具有相反相位的逆變請求信號被輸出。
R1到R9和R12表示固定電阻，VR10，VR11，VR13，和VR14分別表示可變電阻。
這些電阻器的電阻值被設(shè)定如下R1至R8＝100KΩ；R9，R12＝5.1KΩ；VR10，VR13＝500Ω；VR11，VR14＝200Ω。
現(xiàn)在參照圖2描述逆變判別電路5的操作狀態(tài)。當(dāng)基準(zhǔn)電流Iref和輸出電流Iinv之間的差超過預(yù)定的電流寬度Δ時，產(chǎn)生一個輸出以便逆變請求信號R或S被設(shè)為高邏輯電平H。在該實施例中，普通運算放大器TL072被用作為算術(shù)運算放大器U1-1和U1-2，及其中輸出被為TTL電平由Maxim公司制造的且操作速度高MAX909作為比較器的。具體地說，對這些器件雖然沒有嚴(yán)格的限制，為了連接到數(shù)字CPU，使用數(shù)字電平(CMOS，TTL)輸出到輸出端R和S的器件將是很方便的。考慮到逆變器的效率和失真，有必要將電流寬度Δ設(shè)置為一個適當(dāng)?shù)闹怠Ｍǔ碚f，當(dāng)Δ降低時開關(guān)次數(shù)增加而效率變差。但是，失真也降低。當(dāng)Δ增加時，產(chǎn)生相反的現(xiàn)象。因此，有必要再考慮到失真等音素的情況下確定電流寬值Δ。
逆變判別電路5的輸出R和S被連接到數(shù)字CPU的中斷輸入端。最好采用具有多個中斷輸入端的CPU。除非其它情況，只需利用一個用于中斷控制的電路如有Intel公司制造的集成電路(型號8251)將多個中斷輸入端連接起來。
在該實施例中，使用了一個由Mitsubishi電器公司制造的用于學(xué)習(xí)的微計算機板(商品名MTK7702A)。在板上安裝了一個器件M7710(由Mitsubishi電器公司制造，時鐘頻率為25MHz)作為CPU。這種CPU是所謂單片型，并且具有一個A/D轉(zhuǎn)換器，一個D/A轉(zhuǎn)換器，一個定時器，一個并行I/O，一個RAM，和三個中斷輸入端。該CPU適于實施本發(fā)明。在該實施例中，輸出端R和S被分別接到中斷0和中斷1。并口No.6的到4位被用作為門脈沖。
該并口的輸出由一個光電耦合器隔離，然后被送到開關(guān)器件的門驅(qū)動電路。門驅(qū)動電路可以采用眾所周知的電路。在許多情形中，由于所建議的門驅(qū)動電路在許多公司的功率器件手冊中透露，它們也可以被采用。
根據(jù)本發(fā)明的逆變器控制電路如上構(gòu)造。下面描述一種軟件的結(jié)構(gòu)。
在本發(fā)明的控制裝置中，必需說明兩個獨立的處理程序。即描述為中斷處理的開關(guān)逆變處理程序和用于執(zhí)行其它處理程序如最佳操作點跟蹤控制或類似程序的主控制程序。在本發(fā)明的情形中，由于交互程序無須知道它們的存在，程序可以很容易地描述并且可維護性能得以提高。
根據(jù)該實施例，一個用于閃爍連接到CPU M7710的第五并口的LED的程序在主控制程序中被執(zhí)行。圖6表示了該主控制程序。由主控制程序描述的操作必須有一個比開關(guān)轉(zhuǎn)換操作慢的延時控制(響應(yīng))時間。除非其它情形，用于中斷處理的時間會變?yōu)椴荒鼙幌鄬Φ睾雎缘拇笮〔⒎恋K操作。
中斷處理程序的描述內(nèi)容示于圖7A和圖7B。用于ALLOFF(所有的開關(guān)器件都被斷開。在該實施例中，ALLOFF處理被執(zhí)行2微秒的時間)的處理執(zhí)行一個預(yù)定的時間。之后，執(zhí)行向電流增加模式(FET221和224被導(dǎo)通)以及電流減少模式(FET222和223被導(dǎo)通)的一個狀態(tài)逆變。利用ALLOFF過程，可以防止事故，諸如使得串聯(lián)到太陽能電池輸出的開關(guān)器件(圖4中的FET223和224)由于滅弧延時被同時導(dǎo)通，電路被短路及開關(guān)器件被擊穿等。該實施例的特點是ALLOFF的時間是由軟件的方式?jīng)Q定的。當(dāng)開關(guān)器件的類型被改變時，有時ALLOFF時間必須被改變。即使在這種情況下，該實施例的控制裝置不需要既費時又費錢的硬件的改變。由于開關(guān)操作可以由CPU智能地進行，對于各種未預(yù)料到的情形進行各種處理，系統(tǒng)的安全性得以提高。
根據(jù)該控制裝置，在復(fù)位之后執(zhí)行LED的閃爍操作時，只有當(dāng)開關(guān)逆變中斷時，才進行開關(guān)逆變并控制輸出電流波形。在該裝置中，由于與系統(tǒng)的相位同步是由提供到逆變判別電路的基準(zhǔn)電流Iref自動完成的，以上的控制處理程序相當(dāng)簡單。
(實施例2)在該實施例中，由Mitsubishi電器公司制造的IGBT(CM50DY-12H)被采用作為開關(guān)器件而其它硬件大體與實施例1中的相同。對處理程序的描述改變?yōu)槿鐖D8A和8B所示。具體地說，原來的逆變的時間的由一定時器進行測量。當(dāng)測量的時間太短時，執(zhí)行一個時間等待程序。在該實施例中，最短的開關(guān)時間被設(shè)定為0.1毫秒。通過執(zhí)行如上所述的最短時間的限制處理，開關(guān)頻率可以被限制到10KH或更少。由于IGBT的開關(guān)操作慢于MOSFET的開關(guān)操作，所以限制開關(guān)頻率是必要的。但是，在本發(fā)明的控制裝置中，沒有必要改變與之相關(guān)的硬件。一個用于存儲時間的存儲器被中斷0和中斷1共用。
(實施例3)在該實施例中，除了前述的實施例以外，主控制程序被改寫為如圖9所示，并且最佳操作點跟蹤(MPPT)控制操作由該主控制程序執(zhí)行。
即，在電流指令值增加模式被設(shè)定之后，一個電流幅度指令被更新并且該裝置等待0.1毫秒。接下來，PV(太陽能電池)電流/電壓被讀出并且PV電功率被計算。這時進行核實看PV(太陽能電池)電功率是否已經(jīng)增加到大于先前計算結(jié)果。如果是，電流幅度指令被更新。當(dāng)PV功率沒有比先前的計算結(jié)果增加時，電流指令模式被逆變。之后，電流幅度指令被更新。
如上所述，電流指令根據(jù)PV功率的增加和減少而被更新。關(guān)于最佳操作點跟蹤，構(gòu)成了圖10所示的電路，使得微機板也可以獲取太陽能電池電壓和電流加到A/D輸入端。
為了取出太陽能電池電壓，通常的方法是利用一個適當(dāng)電壓的分壓電阻降低太陽能電池的電壓，之后，降低電壓通過時用一個隔離放大器被輸入到A/D輸入端。為了獲取太陽能電池的電流，在隔離之后，利用一個由霍爾元件構(gòu)成的DCCT(直流電流變換器)將電流轉(zhuǎn)換成電壓，該電壓被輸入到CPU的A/D輸入端。至于其它方法，有使用精密電阻電流檢測方法。D/A轉(zhuǎn)換器的輸出由一個模擬乘法器243乘以系統(tǒng)電壓，得到的電壓被作為基準(zhǔn)電流Iref，從而，使得逆變器輸出電流的幅度能夠由CPU控制。最大功率控制單元241被設(shè)置在CPU4中。
有一種登山法作為MPPT控制操作方法。在該實施例中，采用了登山方法。在上面所述的圖9中的虛線所包圍的部分顯示了該登山方法的流程。即，電流指令值被增加，在這時計算PV功率，當(dāng)功率下降時，電流指令值減少，當(dāng)功率上升時，電流指令值進一步增加。為控制環(huán)路提供了100毫秒(0.1秒)的等待時間以便逆變器能夠跟蹤操作。即使存在用于限制開關(guān)之間的等待時間，中斷處理程序的處理時間最多為0.2毫秒或更少。因此，在上面的兩個控制時間之間，有500倍的差值。
當(dāng)該裝置如上所述在白天在藍色天空下被操作時，該實施例的轉(zhuǎn)換器不會工作異常，但是執(zhí)行最大功率點跟蹤操作。對于輸出電流失真和最短開關(guān)時間不會產(chǎn)生問題。如上所述，MPPT操作和輸出波形形成操作可以由單CPU實現(xiàn)。
作為比較例，圖11顯示了一個只通過軟件用于處理波形形成和主控制操作的程序的例子的流程圖。在這種情形下，相對復(fù)雜的處理例如系統(tǒng)同步過程，相位判別過程，或類似過程是必要的。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，提供了一個系統(tǒng)連接逆變器的控制裝置，用于將直流電轉(zhuǎn)換成交流電并反過來送到商業(yè)電源系統(tǒng)中，包括逆變判別裝置，用于輸入一個輸出電流或者輸出電壓以及一個基準(zhǔn)信號，及用于判別開關(guān)器件的開關(guān)狀態(tài)是否被逆變；一個門脈沖信號形成裝置，用于響應(yīng)從轉(zhuǎn)換判別裝置輸出的逆變請求信號改變開關(guān)器件的開關(guān)狀態(tài)，其中的門脈沖信號形成裝置由數(shù)字CPU構(gòu)成而逆變請求信號作為該CPU的中斷控制信號輸入。該控制裝置具有如下的效果。
(1)對于開關(guān)器件的特定的參數(shù)如ALLOFF時間和最短開關(guān)時間可以很容易地改變。
(2)可以很容易地實現(xiàn)門阻斷功能。
(3)最低或最高開關(guān)頻率可以容易地限制。
(4)在太陽能發(fā)電中，MPPT控制單元和波形控制單元可以由廉價的較低速的單CPU構(gòu)成。因此，轉(zhuǎn)換器控制裝置的成本可被降低。
(5)由于采用了中斷處理過程，最大功率控制過程和波形形成控制(門脈沖產(chǎn)生)過程可作為完全獨立的程序描述。因此，每個程序的調(diào)試可以獨立地容易地執(zhí)行并且開發(fā)效率也可以提高。
權(quán)利要求
1.一種逆變器的控制裝置，用于利用一個開關(guān)器件將直流電轉(zhuǎn)換成交流電并用于向商用電源系統(tǒng)提供所述交流電能，包括一個逆變判別裝置，用于比較所述逆變器的輸出電流或輸出電壓與基準(zhǔn)信號，從而判別開關(guān)器件的開關(guān)狀態(tài)是否應(yīng)當(dāng)被逆變；一個門脈沖信號形成裝置，用于響應(yīng)從判別電路輸出的逆變請求信號逆變所述開關(guān)器件的開關(guān)狀態(tài)，其中所述門脈沖信號形成裝置是有一個數(shù)字CPU，所述的CPU接收所述的逆變請求信號作為中斷控制信號并形成一個門脈沖信號，在所述的中斷控制信號被輸入后在逆變請求中斷處理程序中逆變所述開關(guān)器件的開關(guān)狀態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其中所述的門脈沖信號形成裝置逆變所述的開關(guān)器件的開關(guān)狀態(tài)到一個第一狀態(tài)，在該狀態(tài)中所述的逆變器的輸出電壓以第一極性施加到到商業(yè)電源系統(tǒng)中，或者一個第二狀態(tài)，其中所述的輸出電壓被以所述的第一極性相反的極施加。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的裝置，還具有一個時間測量裝置，其中所述的數(shù)字CPU基于所述的時間測量裝置的輸出上所述的逆變請求中斷處理程序中獲得一個在先前的逆變請求和目前的逆變請求之間的時間差，并當(dāng)所述的時間差短于預(yù)定的時間時，CPU等待所述的開關(guān)器件的開關(guān)狀態(tài)的逆變直到時間達到所述的預(yù)定時間。
4.一種太陽能發(fā)電系統(tǒng)，包括具有根據(jù)權(quán)利要求1的控制裝置的逆變器；用于提供直流電到所述的逆變器的太陽能電池；以及商業(yè)電源系統(tǒng)，作為所述轉(zhuǎn)換器的附加系統(tǒng)，其中所述的太陽能電池的輸出電能被反向地提供到所述的商業(yè)電源系統(tǒng)中。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的系統(tǒng)，其中除了改變所述開關(guān)狀態(tài)的程序之外，所述的控制裝置的數(shù)字CPU也同時執(zhí)行一個最大功率控制過程，用于控制所述太陽能電池的操作電壓，以便從太陽能電池提取最大功率。
全文摘要
為了提供一種廉價的使用單微處理器并可以執(zhí)行電流控制和最大功率控制而無須改變硬件設(shè)計的逆變器，提供了一個用于將直流電轉(zhuǎn)換成交流電的利用開關(guān)器件的逆變器的控制裝置，其中控制裝置由一個逆變判別電路構(gòu)成，用于接收輸出電流或輸出電壓及基準(zhǔn)信號，并用于判別開關(guān)器件的開關(guān)狀態(tài)是否應(yīng)當(dāng)被逆變，一個門脈沖信號形成裝置，用于響應(yīng)從逆變判別電路輸出的逆變請求信號改變開關(guān)器件的開關(guān)狀態(tài)。其中門脈沖信號形成裝置具有一個數(shù)字CPU，用于利用逆變請求信號通過一個中斷過程形成一個門脈沖信號作為中斷控制信號。
文檔編號G05F1/67GK1146658SQ9611084
公開日1997年4月2日 申請日期1996年7月26日 優(yōu)先權(quán)日1995年7月26日
發(fā)明者竹原信善, 深江公俊 申請人:佳能株式會社