一种光伏并网逆变器制造技术

本发明专利技术公开提供了一种光伏并网逆变器。该光伏并网逆变器包括四个开光管，其中两个开关管为高频开关管，两个开光管为低频开光管，并且在电网电压正半周期和负半周期内均只有一个高频开关管开通，降低了开光管的损耗，提高了电能的转换效率。同时，该光伏并网逆变器的拓扑结构使得光伏阵列和地之间存在的寄生电容的共模电压保持不变，从而消除了共模电流，减少了安全隐患。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开提供了一种光伏并网逆变器。该光伏并网逆变器包括四个开光管，其中两个开关管为高频开关管，两个开光管为低频开光管，并且在电网电压正半周期和负半周期内均只有一个高频开关管开通，降低了开光管的损耗，提高了电能的转换效率。同时，该光伏并网逆变器的拓扑结构使得光伏阵列和地之间存在的寄生电容的共模电压保持不变，从而消除了共模电流，减少了安全隐患。【专利说明】一种光伏并网逆变器
本专利技术涉及光伏发电领域，更具体的说是涉及一种光伏并网逆变器。
技术介绍
在能源的日益枯竭的情况相爱，开发和利用可再生能源越来越受到人们的重视。在众多可再生能源中，太阳能光伏发电被认为是当前世界上最有发展前景的新能源技术。光伏逆变器作为光伏发电中的重要组成部分，主要用于将光伏阵列输出的直流电转为交流电。现有的光伏逆变器主要包括隔离型并网逆变器和无隔离型并网逆变器。其中，隔离型并网逆变器主要通过隔离变压器将直流侧和交流侧进行电气隔离，电能转换效率低。非隔离型并网逆变器虽然通过省略隔离变压器来提高电能转换效率，但是由于光伏阵列和地之间存在寄生电容，寄生电容上共模电压的变化汇总寄生电容上产生共模电流(漏电流)，从而使光伏并网逆变器存在安全隐患。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供一种光伏并网逆变器，以在保证电能转换效率的同时，消除共模电流，减少安全隐患。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案:一种光伏并网逆变器，包括:光伏阵列、两个高频开关管、两个低频开关管、两个电容、两个二极管、两个电感、电网以及控制所述高频开关管和所述低频开关管开通或关闭的控制电路；其中，电容Cl的正极与所述光伏阵列的输出端的正极节点相连，负极与所述光伏阵列的输出端的负极节点相连；高频开关管S1、电感L2和低频开关管S2串联，且所述高频开关管SI的正极与所述光伏阵列的输出端的正极节点相连，所述低频开关管S2的负极与所述光伏阵列的输出端的负极节点相连；高频开关管S3、电感LI和低频开关管S4串联，且所述高频开关管S3的正极与所述光伏阵列的输出端的正极节点相连，所述低频开关管S4的负极与所述光伏阵列的输出端的负极节点相连；二极管D2的负极与所述电感L2的电流输入端相连，正极与所述低频开关管S2的负极相连；二极管Dl的负极与所述电感LI的电流输入端相连，正极与所述低频开关管S4的负极相连；电容C2的一个接线端与所述高频开关管SI的负极相连，另一个接线端与所述电感LI的电流输入端相连；所述电网的两个接线端分别与所述电容C2的两个接线端相连；当电网电压正半周期内，所述控制电路用于控制所述低频开关管S4 —直开通，所述低频开关管S2和所述高频开关管S3 —直关闭，并对所述高频开关管SI采用PWM调制；当电网电压负半周期内，所述控制电路用于控制所述低频开关管S2 —直开通，所述高频开关管SI和所述低频开关管S4 —直关闭，并对所述高频开关管S3采用PWM调制。优选的，还包括:连接于所述第二电容和所述电网之间的继电器。优选的，所述控制电路以TMS320F2808芯片为核心。优选的，还包括:采集所述光伏阵列输出电压、所述电网电压、所述光伏阵列输出电流和所述光伏并网逆变器输出电流信号采集电路；与所述信号采集电路相连，将所述信号采集电路采集到的电压和电流转换为所述控制电路可识别的控制信号的信号转换电路；优选的，所述信号采集电路包括:采集所述光伏阵列输出电压和所述电网电压差分电路；采集所述光伏阵列输出电流和所述光伏并网逆变器输出电流的电流传感器。优选的，所述电流传感器采用VAC电流传感器。经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本专利技术公开提供了一种光伏并网逆变器。该光伏并网逆变器包括四个开光管，其中两个开关管为高频开关管，两个开光管为低频开光管，并且在电网电压正半周期和负半周期内均只有一个高频开关管开通，降低了开光管的损耗，提高了电能的转换效率。同时，该光伏并网逆变器的拓扑结构使得光伏阵列和地之间存在的寄生电容的共模电压保持不变，从而消除了共模电流，减少了安全隐患。【专利附图】【附图说明】为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1示出了本专利技术一种光伏并网逆变器的拓扑结构示意图；图2示出了控制电路对光伏并网逆变器的PWM调节模式示意图；图3示出了电网电压正半周期高频开光管SI开通时的电流流向图；图4示出了电网电压正半周期高频开关管SI闭合时的电流流向图；图5示出了电网电压负半周期高频开光管S3开通时的电流流向图；图6示出了电网电压符半周期高频开关管S3闭合时的电流流向图。【具体实施方式】下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。参见图1示出了本专利技术一种光伏并网逆变器的拓扑结构示意图。由图1可知，该光伏并网逆变器的拓扑结构包括:光伏阵列PV、两个高频开关管(SI和S3)、两个低频开关管(S2和S4)、两个电容(LI和L2)、两个二极管(Dl和D2)、两个电感(LI和L2)以及电网。其中，电容Cl的正极与光伏阵列PV的输出端的正极节点相连，负极与光伏阵列PV的输出端的负极节点相连。闻频开关管S1、电感L2和低频开关管S2串联，且闻频开关管SI的正极与光伏阵列PV的输出端的正极节点相连，低频开关管S2的负极与光伏阵列PV的输出端的负极节点相连。高频开关管S3、电感LI和低频开关管S4串联，且所述高频开关管S3的正极与所述光伏阵列的输出端的正极节点相连，所述低频开关管S4的负极与所述光伏阵列的输出端的负极节点相连。二极管D2的负极与所述电感L2的电流输入端相连，正极与所述低频开关管S2的负极相连。二极管Dl的负极与所述电感LI的电流输入端相连，正极与所述低频开关管S4的负极相连。电容C2的一个接线端与所述高频开关管SI的负极相连，另一个接线端与所述电感LI的电流输入端相连。所述电网的两个接线端分别与所述电容C2的两个接线端相连。需要说明的是，在实际应用中该光伏并网逆变器还包括控制高频开关管和低频开关管开通或关闭的控制电路(图中未画出)。其工作原理如下:当电网电压正半周期内，该控制电路控制低频开关管S4 一直开通，低频开关管S2和高频开关管S3 —直关闭，并对高频开关管SI采用PWM调制。当电网电压负半周期内，所述控制电路用于控制所述低频开关管S2 —直开通，所述高频开关管SI和所述低频开关管S4 —直关闭，并对所述高频开关管S3采用PWM调制。参见图2?图6，图2示出了控制电路对光伏并网逆变器的PWM调节模式示意图，图3示出了电网电压正半周期高频开光管SI开通时的电流流向图，图4示出了电网电压正半周期高频开关管SI闭合时的电流流向图，图5示出了电网电压负半周期高频开光管S3开通时的电流流向图，图6示出了电网电压符半周期高频开关管S3闭合时的电流本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光伏并网逆变器，其特征在于，包括：光伏阵列、两个高频开关管、两个低频开关管、两个电容、两个二极管、两个电感、电网以及控制所述高频开关管和所述低频开关管开通或关闭的控制电路；其中，电容C1的正极与所述光伏阵列的输出端的正极节点相连，负极与所述光伏阵列的输出端的负极节点相连；高频开关管S1、电感L2和低频开关管S2串联，且所述高频开关管S1的正极与所述光伏阵列的输出端的正极节点相连，所述低频开关管S2的负极与所述光伏阵列的输出端的负极节点相连；高频开关管S3、电感L1和低频开关管S4串联，且所述高频开关管S3的正极与所述光伏阵列的输出端的正极节点相连，所述低频开关管S4的负极与所述光伏阵列的输出端的负极节点相连；二极管D2的负极与所述电感L2的电流输入端相连，正极与所述低频开关管S2的负极相连；二极管D1的负极与所述电感L1的电流输入端相连，正极与所述低频开关管S4的负极相连；电容C2的一个接线端与所述高频开关管S1的负极相连，另一个接线端与所述电感L1的电流输入端相连；所述电网的两个接线端分别与所述电容C2的两个接线端相连；当电网电压正半周期内，所述控制电路用于控制所述低频开关管S4一直开通，所述低频开关管S2和所述高频开关管S3一直关闭，并对所述高频开关管S1采用PWM调制；当电网电压负半周期内，所述控制电路用于控制所述低频开关管S2一直开通，所述高频开关管S1和所述低频开关管S4一直关闭，并对所述高频开关管S3采用PWM调制。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨勇，朱彬彬，谢门喜，陶雪慧，
申请(专利权)人：苏州大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32