采用三相功率调节器发电的太阳能电池设计

将太阳能电池产生的电能并入市电电网，需要三相功率调节器，本文介绍输入直流300V、输出AC220V/10kW的三相功率调节器。这种调节器采用了两支路的“V”型接线(相对于三支路的“Y”接线而言)。其特点是不使用隔离变压器。V相不接地。可以减少因开/关电路产生的高次谐波泄漏电流。适用于太阳能发电、风力发电、燃料电池等新型能源。

上图是功率调节器的主电路。来自太阳能等新型能源的DC300V电压。经共模扼流圈NFl后由斩波器升压至DC750V。再由电解电容器接入“V”型PWM变换器，其三相交流输出经LC滤波器滤除开关脉动成分，再由共模抑制扼流圈NF2并人市电电网。PWM采用IGBT开关管，开关频率为17kHz，刚好超过入耳的可闻阈值。

因为不用隔离变压器。要求交流回路中直流成分要少于1%，因此在NF2的内部设有分流器，用来检测交流电流中所含的直流分量。

为了提高变换器的效率，普遍采用软开关方式来减少开关损失，为此在电路中增加了两个开关管和一个谐振线圈。如下图中虚线框内部分。

这个谐振电路在开关导通时动作;而在开关关断时，电流从与开关管并连的10nF谐振电容流过，使变换器的开关损失得以再生。

采用软开关后，系统的效率为94.3%(输出10kW时)，而不用软开关，效率为91.2%。