并控制开关的开通与

0 关断。这时，开通 Switch1 和 Switch2，关断 Switch3，保证重要负荷

的供电。当逆变器发生故障时，立即断开

Switch1，逆变器退出，同时断开 Switch4，由电网

对重要负荷供电。当逆变器故障消失时，在与电网同步后，开通

Switch1，再闭合 Switch4，

恢复对当地负荷的供电。当需要检修逆变器时，先断开开关

Switch2，检修完成后，重新闭

合

Switch2。

    DC/DC 变换器方案设计
    DC/DC 变换器采用 Boost 拓扑，实现直流电压的升压功能和蓄电池的最大功率点跟踪
（

MPPT）。PWM 驱动信号由 DSP 产生，通过采集太阳能电池板的输出电压和电流，计算

瞬时输出功率，不断与前一时刻的输出功率相比较，来跟踪太阳能电池板的最大输出功率。
    蓄电池充放电设备设计
    蓄电池充放电设备的硬件电路采用 Buck-Boost 拓扑，驱动信号由 PIC 单片机产生。充电
时根据当前蓄电池状态，启用均充模式或者浮充模式，实现对蓄电池的智能化充电。当系统
需要蓄电池放电时，由

PIC 单片机产生 PWM 驱动脉冲，实现蓄电池对负载的放电。

    光伏并网系统逆变器要求
    并网光伏发电系统的核心是并网逆变器，而此系统中需要专用的逆变器，以保证输出的
电力满足电网电力对电压、频率等电性能指标的要求。因此并网时，对逆变器提出了较高的
要求，主要有

:

(1)要求逆变器输出正弦波电流；
(2)要求逆变器在负载和日照变化幅度较大的情况下均能高效运行；
(3)要求逆变器能使光伏方阵工作在最大功率点；
(4)要求逆变器具有体积小、可靠性高的特点；
(5)在市电断电情况下，逆变器在日照时能够单独供电。
光伏并网系统的拓扑结构
光伏并网系统的拓扑结构可分为以下三类：
(1)单级式并网逆变器拓扑
(2)两级式并网逆变器拓扑
(3)多级式并网逆变器拓扑
5kw 微网逆变器电路设计
系统的硬件总体图如图

2 所示。

 
图

1 5kw 微网逆变器系统结构图

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
图

2 系统硬件图

主控制芯片的选择
控制芯片要实现的功能有

:对检测信号进行 A/D 转换；产生 PWM 波形；完成 MPPT；电能

计 量 和 反 孤 岛 效 应 的 计 算 过 程 。 控 制 电 路 的 核 心 器 件 采 用 美 国

TI 公 司 的

TMS320F2812DSP(简称 2812)。
逆变器的设计
逆变器是光伏并网发电系统的核心部件，选择高可靠性的逆变模块是电路正常工作的必要
条件。下面对

IPM（智能功率模块）组成逆变器和分离元件组成逆变器进行分别阐述。

IPM 逆变模块介绍
IPM 是一种先进的功率开关器件，具有 GTR(大功率晶体管)高电流密度、低饱和电压和耐高
压的特点，并具有

MOSFET(场效应晶体管)高输入阻抗高开关频率和低驱动功率等优点 。