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【我是工程师第三季】做了一个4000W光伏离网一体机
阅读: 3710 |  回复: 39 楼层直达

2017/04/23 16:23:40
1
lizlk
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LV10
司令
此帖被推荐到论坛首页,作者+2积分

QQ截图20160321155901  我是工程师第三季 携万元大奖强势回归


好久没有来论坛了,今天再微信群内,和钟工,黄工,骄子张工一起讨论了关于逆变器的许多技术,准备用一个帖子开阔一下,想来想去,还是用最近的一个一体机项目来发个帖子好了。

这次用了现有成熟的控制板,做了一个光伏离网一体机,主要功能还是MPPT+逆变器+市电切换+LCD

目前功率设计为,4000W

输入电压:40-60V

用了双EE55变压器,用了钟工公司最牛的HY065N15的管子做推挽。

先爆个照片,后面找时间慢慢来整理。

12帖更新MPPT部分。

lingyan在2017-04-28打赏该贴 +3 电源币 打赏理由:

2x2mm SON封装 2A高效降压转换器 IO-Link数字输入集线器参考设计 具有40μA静态电流的40V、2A、2.2MHz降压稳压器
3-6Vin 3A同步降压SWIFT™转换器 介质转换器 - RJ45 到光纤转换器 用于RF/An的ADJ Hi PSRR超低噪声800mA低输入电压稳压器
4.5V-24V输入同步模式双降压控制器 宽范围 DC 二进制输入模块 低噪声稳压开关电容电压逆变器
2017/04/23 18:28:09
2
javike[版主]
无所不能无所不会
电源币:2905 | 积分:14 主题帖:159 | 回复帖:3050
LV12
元帅

沙发,顶起!围观,学习!

2017/04/23 20:25:26
3
guang卢[实习版主]
电源币:4337 | 积分:10 主题帖:4 | 回复帖:342
LV6
团长
占座,等候大鱼上桌!!
2017/04/23 22:41:16
4
qinzutaim[版主]
电源币:5065 | 积分:131 主题帖:36 | 回复帖:3472
LV11
统帅
吃瓜群众围观
2017/04/23 22:48:04
5
154600
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LV7
旅长
围观 学习
2017/04/24 09:06:36
6
lingyan[实习版主]
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LV6
团长
学习
2017/04/26 19:58:58
7
xzszrs[荣誉版主]
电源币:2830 | 积分:51 主题帖:103 | 回复帖:1687
LV11
统帅

漂亮!

2017/04/27 11:56:58
8
陈坤
电源币:0 | 积分:3 主题帖:0 | 回复帖:7
LV1
士兵
**此帖已被管理员删除**
2017/04/27 15:47:00
9
javike[版主]
无所不能无所不会
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LV12
元帅
话说MPPT就不是电压型的啊,为什么追求精准的电压控制呢?
2017/04/27 18:22:32
10
lizlk
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LV10
司令

哥,记住千万不要与一个五官不全的人谈道理,他等下会把你的智商拉到和他一样的水平的。

这人不知道为什么技术没有长进,天天满嘴胡说,忽悠一群小白,我说你把你的MPPT的死机问题,电流,电压显示不准的问题,晚上居然还在几十A充电的问题先解决了再来说别人不迟啊,技术方便不懂的可以探讨,乱来就是人品问题了哦。

另外附上我的淘宝(不能算广告):https://item.taobao.com/item.htm?spm=a1z10.1-c.w4004-853136426.2.D0GJp5&id=37107379486   自己要好好看看什么是好评如潮。别动不动就说人家的,只能反衬你的小气,说话比较直接,请见谅!

2017/04/27 18:24:19
11
lizlk
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司令
哥们,你的帖子建楼很快啊,我都快跟不上节奏的感觉了!
2017/04/27 18:35:50
12
lizlk
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司令

这机器的MPPT模块并没有集成在主板上,由于充电电流最大到60A,48V满载下要能处理太阳能电池板3000W的功率,所以用了单独的模块,见下图。

该MPPT使用双路交错的PWM控制,相位差别180度,0-96%占空比驱动。这次没有使用三相交错,是由于单芯片上的PWM只能分配了2相PWM给MPPT使用了,没有多余的PWM,DSP上的PWM用尽了。

PWM的驱动波形:

MPPT功率管上的VDS波形,无尖峰

组合

交错后的2电感中点波形。同样无尖峰。

2017/04/27 19:34:59
13
lizlk
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司令

继续更新DCDC推挽部分:

我采用了硬开关的DCDC推挽结构,由于输入48V电池,这次大胆用了150V的管子做推挽,就是下图的钟工家的HY065N15的牛管。

由于开始对这个管子不太熟悉,所以这次我居然用了16个管子,驱动2个EE55变压器。

钟工说这个管子,2对就能出来3000W,按照比例,3对出来4000W一点问题都没有。

经过我的测试,HY065N15管子,实至名归,真的太好了,我目前带载3000W功率测试,散热器冰凉。

为此我准备在下一版继续优化变压器,然后用12个管子做5000W试试。

下面看看这个管子的波形情况:

下图是在没有优化的情况下,管子的VDS波形,可以看出,尖峰还是比较高,到了130多V了,对于150V的管子,这个已经没有什么余量了。

经过优化驱动上的优化,尖峰明显降低了。

经过带载3000W,测试到VDS,此时由于功率很大,电池电压掉到了45V,在此情况下,尖峰比较小了。

对于这种功率下,HY065N15的安全性大大提高了。

看一下驱动波形,VGS,解释一下,我偷了一个小懒,所以我用一个夹子,和一个探头,分别测试了每边的管子的G级,在大负载下看到死区已经非常小了。

2017/04/27 20:15:45
14
lingyan[实习版主]
电源币:2010 | 积分:15 主题帖:13 | 回复帖:360
LV6
团长
钟工家的牛管在哪里有卖?多少钱一个?
2017/04/27 20:19:31
16
lizlk
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司令
可以去后羿论坛,这个管子不便宜,也有TO-247封装的。但是没有超过10元一个。
2017/04/27 20:18:40
15
javike[版主]
无所不能无所不会
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LV12
元帅

哇,你居然用16个管,太奢侈了。

话说这个波形也很有个性哦

2017/04/27 20:20:53
17
lizlk
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LV10
司令
当时给留点位置,第一次用这个牛管啊,不懂,后面改版的时候,再弄成12个好了。
2017/04/28 19:55:04
21
chuangmao
电源币:212 | 积分:0 主题帖:17 | 回复帖:387
LV7
旅长
顶起!围观,学习!
2017/04/29 10:09:55
22
lizlk
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LV10
司令
谢谢兄台支持!
2017/05/22 10:08:28
31
asimilar
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电源币:110 | 积分:0 主题帖:6 | 回复帖:28
LV4
连长

前级推挽有没有试过满载启动,抓一个VDS尖峰的波形来看下,看会不会过150V

2017/05/22 10:43:22
32
lizlk
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司令

没有满载启动的这个过程,程序上的设置是,DCDC推挽先启动,等于空载启动,高压电压检测到稳定值之后,才开启SPWM逆变才软启动。

满载也是在DCDC稳定工作后,所以不存在开启尖峰。

现在做逆变的应该没有推挽和H桥没有任何软起的情况下,直接干输出的吧。

2017/05/23 08:18:37
34
asimilar
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LV4
连长
那你这逆变一体机和市电切换就有延时哟
2017/05/23 13:57:27
35
lizlk
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司令

对有延迟,大约切换时间是5mS。

如果在工作中切换,大约时间是1mS,貌似对负载来说,mS级别的延时,好像没有任何问题啊,包括电脑。

2017/04/27 22:25:06
18
dobetter
电源币:1123 | 积分:40 主题帖:11 | 回复帖:277
LV7
旅长
好久不上,过来顶一顶哈~
2017/04/28 10:14:01
19
lizlk
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司令
大神你都很少来了,都是在群里讨论了吗?
2017/04/28 13:36:41
20
心如刀割
电源币:821 | 积分:11 主题帖:49 | 回复帖:668
LV8
师长
围观学习
2017/04/29 10:10:13
23
lizlk
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司令
感谢心版
2017/04/29 22:04:21
24
skchen
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LV2
班长
这么牛的管,去逛逛后羿论坛
2017/05/01 13:19:07
26
lizlk
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司令
是的!
2017/04/29 22:23:21
25
Mr_刘
电源币:0 | 积分:3 主题帖:0 | 回复帖:5
LV1
士兵
做个记号,跟着高手学习学习咯
2017/05/01 13:26:08
27
lizlk
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司令
2017/05/04 10:11:54
28
lizlk
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司令

今天响应黄工的号召,再次修改了一下推挽的部分

这次用了更好的变压器,修改了死区发生部分。得到了如下结果。

这是用一对HY065N15管子,输出功率1000W得到的VDS波形,才一对管子哦,1000W功率,我带了快30分钟,MOSFET冰凉。

无风扇散热的条件下,我也没有去管温度到底是多少了,先测个波形发出来。

紫色VDS,黄色VGS,可以很明显的看出来,死区的作用很大的,至于死区到底是怎么影响的,群里黄工讨论的比较多了。

这个波形感觉就是变压器次级加谐振电容后得到的,其实我次级后是没有加这个谐振电容,直接整流,也没有用储能电感。

目前尖峰的问题可以彻底的解决了。

2017/05/04 11:32:18
29
xzszrs[荣誉版主]
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统帅
波形确实漂亮了很多啊。而且开关特性偏软。
2017/05/04 11:34:46
30
lizlk
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司令
我这次得要先弄点管子回来了,怕以后这个管子涨价了!
2017/05/22 19:43:52
33
jxn888
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LV1
士兵
静态功耗不知怎么样,很关心这个
2017/05/24 10:58:43
37
lizlk
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司令
大约是0.3A-0.4A之间,折算下来,大约空载损耗10多W。
2017/05/25 21:55:37
41
jxn888
电源币:0 | 积分:3 主题帖:0 | 回复帖:2
LV1
士兵
不错啊 期待出套件
2017/05/23 16:08:40
36
swift116119
电源币:0 | 积分:3 主题帖:0 | 回复帖:1
LV1
士兵

VDS的电压尖峰是怎么消除的,另外,效率能达到多少,我这边做了4kW的推挽升压电路,效率86的样子,有没有什么好的办法

2017/05/24 11:00:00
38
lizlk
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电源币:2546 | 积分:10 主题帖:62 | 回复帖:1053
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司令
占空比不能跑到48%,大约在44-45%左右,占空比大了,尖峰很高。这和普通的推挽有点区别。
2017/05/25 11:57:17
39
huhan0609
电源币:3084 | 积分:0 主题帖:16 | 回复帖:68
LV5
营长

张工,这DS波形有点像软开关的,电路TOP上需要做些处理吗?还是直接把死区调大些就能到达这种状态呢?

2017/05/25 20:16:39
40
lizlk
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LV10
司令
我觉得这不算软开关,这个目前我的是用死区配合变压器的漏感,来实现这个效果的。
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