本发明专利技术公开了一种非隔离并网变换器、空调系统及变换器控制方法，属于高效并网变换器领域，为解决现有装置体积大等问题而设计。本发明专利技术非隔离并网变换器至少包括整流逆变单元，具有整流、逆变双向功能。本发明专利技术空调系统包括上述的非隔离并网变换器。本发明专利技术基于上述的非隔离并网变换器的控制方法包括整流模式。本发明专利技术非隔离并网变换器采用双向AC/DC变换器来实现整流、PFC及并网功能，取消了隔离变压器、减少了器件数量，体积小。本发明专利技术空调系统体积小，能效更高。本发明专利技术非隔离并网变换器的控制方法实现低漏电流、高进网电流质量，整流可以提高耐压等级，降低交流谐波电压、电流，提高功率因数。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及高效并网变换器领域，尤其涉及一种非隔离并网变换器、包含有该非隔离并网变换器的空调系统、以及该非隔离并网变换器的控制方法。
技术介绍
光伏空调因节能、环保、高效性能等原因而得到越来越多的应用。目前，光伏空调并网环节主要采用隔离变压器和无隔离变压器的非隔离结构来实现光伏电池向电网的电能传递。采用隔离变压器的光伏空调系统成本高、重量重、体积大，转换效率低等缺点。现有的采用无隔离变压器的非隔离结构的光伏空调系统结构复杂、成本高、控制方法繁琐。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提出一种采用双向AC/DC变换器来实现整流、功率因数校正及并网功能的非隔离并网变换器。本专利技术的另一个目的是提出一种包含有上述非隔离并网变换器的空调系统。本专利技术的又一个目的是提出一种实现低漏电流、高进网电流质量的非隔离并网变换器的控制方法。为达此目的，一方面，本专利技术采用以下技术方案:一种非隔离并网变换器，所述变换器至少包括整流逆变单元，具有整流、逆变双向功能；整流逆变单元包括相串联的第一电容Cw和第二电容Cm，相串联的第三开关管S3、第四开关管S4、第五开关管S5和第六开关管S 6;在第一电容C &和第二电容C &之间形成节点1、在所述第三开关管S3和第四开关管S4之间形成节点g、在所述第四开关管S4和第五开关管S5之间形成节点a、在所述第五开关管S 5和第六开关管S 6之间形成节点h，在节点g和节点h之间串联有第三钳位二极管D3和第四钳位二极管D 4，在第三钳位二极管队和第四钳位二极管D4之间形成节点b，节点b连接至节点i ;节点a和节点b之间串联有第二电感L2和电网电源；其中，第一电容Cm的负极分别连接至所述第二开关管32的发射极、低电平、第六开关管&的发射极；第一电容C &的正极连接至第二电容C &的负极；第二电容Cdc2的正极分别连接至所述第二续流二极管D2的阴极、所述输出端、所述第三开关管S3的集电极；所述第三开关管&的发射极分别连接至所述第三钳位二极管D3的阴极和所述第四开关管&的集电极；所述第四开关管S 4的发射极分别连接至所述第二电感L 2和所述第五开关管&的集电极；所述第五开关管S 5的发射极分别连接至第四钳位二极管D 4的阳极和所述第六开关管S6的集电极。特别是，所述第一开关管S1、第二开关管S2、第三开关管S3、第四开关管S4、第五开关管SjP /或第六开关管S 6分别由一个IGBT和一个续流二极管组成；每个续流二极管的阳极连接至相应IGBT的发射极，每个续流二极管的阴极连接至相应IGBT的集电极。另一方面，本专利技术采用以下技术方案:—种空调系统，包括空调单元、蓄电池组件、电容支路、交错开关单元和上述的非隔离并网变换器；其中，所述空调单元至少包括负载空调；所述负载空调的第一端接地，第二端连接至所述非隔离并网变换器的输出端；所述电容支路和所述交错开关单元为整体结构；所述蓄电池组件包括蓄电池、蓄电池电容Cbat、第三电感L3、第七开关管S7、第八开关管S8和输出电容C d。;蓄电池电容C bat的正极分别连接至蓄电池的正极和第三电感L 3的第一端，蓄电池电容Cbat的负极分别连接至蓄电池的负极和所述第七开关管S 7的发射极、所述输出电容Cd。的负极、以及低电平；第三电感L 3的第二端分别连接至所述第七开关管S 7的集电极和所述第八开关管&的发射极；所述第八开关管58的集电极分别连接至所述输出电容Cd。的正极、所述空调单元的第二端、以及所述非隔离并网变换器的输出端。特别是，所述第七开关管S7和第八开关管S s分别由一个IGBT和一个续流二极管组成；每个续流二极管的阳极连接至相应IGBT的发射极，每个续流二极管的阴极连接至相应IGBT的集电极。特别是，所述电容支路包括滤波电容Cpv;所述滤波电容Cpv的正极连接至太阳能电池的正极，负极连接至太阳能电池的负极。特别是，所述交错开关单元用于直流变换和最大功率跟踪；所述交错开关单元包括相串联的第一续流二极管D1和第一开关管S 1、以及相串联的第二开关管S2和第二续流二极管D2,所述第一续流二极管D1和第一开关管S i之间形成节点e，第二开关管S 2和第二续流二极管D2之间形成节点f，节点e和节点f之间连接有第一电感L U其中，第一续流二极管01的阳极分别连接至所述滤波电容Cpv的负极、所述太阳能电池的负极、所述第二开关管S2的发射极、以及低电平；第一开关管S i的集电极分别连接至所述滤波电容C pv的正极、所述太阳能电池的正极、所述第二续流二极管D2的阴极、以及输出端。再一方面，本专利技术采用以下技术方案:—种基于上述的非隔离并网变换器的控制方法，所述控制方法包括整流模式，当交流输入电网电压处于正半周期时第四开关管&持续导通，当第三开关管S3导通时交流侧电压Uab= U &/2，线电流给第二电容Cde2充电、且充电电流逐渐减小；当第五开关管S5导通时交流侧电压Uab= 0，线电流线性增加、且直流侧的第一电容C -和所述第二电容C &同时放电；当交流输入电网电压处于负半周期时第五开关管S5持续导通，当第四开关管S 4导通时交流侧电压Uab= O ;当第六开关管S 6导通时交流侧电压U ab= -U dc/20特别是，所述控制方法包括逆变模式，当第三开关管S3和第四开关管S 4同时导通时所述非隔离并网变换器输出正电压，当第四开关管S4和第五开关管S5同时导通时所述非隔离并网变换器输出零电压，当第五开关管S5和第六开关管S6同时导通时所述非隔离并网变换器输出负电压。本专利技术非隔离并网变换器至少包括整流逆变单元，采用双向AC/DC变换器来实现整流、PFC(功率因数校正)及并网功能，取消了隔离变压器、减少了器件数量，结构更紧凑、体积小、转换效率更高。本专利技术空调系统包括上述非隔离并网变换器，系统体积小、生产成本低，能效更尚O本专利技术非隔离并网变换器的控制方法包括整流模式和逆变模式，实现低漏电流、高进网电流质量，整流可以提高耐压等级，降低交流谐波电压、电流，提高功率因数。【附图说明】图1是本专利技术优选实施例一提供的非隔离并网变换器的电路示意图；图2是本专利技术优选实施例一提供的共模电流通路的电路示意图；图3至图5是本专利技术优选实施例一提供的双向AC/DC三电平整流的三种有效开关状态不意图；图6至图8是本专利技术优选实施例一提供的双向AC/DC三电平逆变的三种有效开关状态不意图；图9是本专利技术优选实施例一提供的空调系统的电路示意图。图中标记为:1、电容支路；2、交错开关单元；3、整流逆变单元；4、空调单元；5、非隔离并网变换器；41、蓄电池组件；42、负载空调。【具体实施方式】下面结合附图并通过【具体实施方式】来进一步说明本专利技术的技术方案。优选实施例一:本优选实施例公开一种非隔离并网变换器，如图1所示，变换器至少包括整流逆变单元3，具有整流、逆变双向功能。 整流逆变单元3包括相串联的第一电容Cm和第二电容C dc2,相串联的第三开关管S3、第四开关管S4、第五开关管S5和第六开关管S 6;在第一电容C ^和第二电容C ^之间形成节点1、在第三开关管S3和第四开关管S4之间形成节点g、在第四开关管本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种非隔离并网变换器，其特征在于，所述变换器至少包括整流逆变单元(3)，具有整流、逆变双向功能；其中，整流逆变单元(3)包括相串联的第一电容Cdc1和第二电容Cdc2，相串联的第三开关管S3、第四开关管S4、第五开关管S5和第六开关管S6；在第一电容Cdc1和第二电容Cdc2之间形成节点i、在所述第三开关管S3和第四开关管S4之间形成节点g、在所述第四开关管S4和第五开关管S5之间形成节点a、在所述第五开关管S5和第六开关管S6之间形成节点h，在节点g和节点h之间串联有第三钳位二极管D3和第四钳位二极管D4，在第三钳位二极管D3和第四钳位二极管D4之间形成节点b，节点b连接至节点i；节点a和节点b之间串联有第二电感L2和电网电源；其中，第一电容Cdc1的负极分别连接至所述第二开关管S2的发射极、低电平、第六开关管S6的发射极；第一电容Cdc1的正极连接至第二电容Cdc2的负极；第二电容Cdc2的正极分别连接至所述第二续流二极管D2的阴极、所述输出端、所述第三开关管S3的集电极；所述第三开关管S3的发射极分别连接至所述第三钳位二极管D3的阴极和所述第四开关管S4的集电极；所述第四开关管S4的发射极分别连接至所述第二电感L2和所述第五开关管S5的集电极；所述第五开关管S5的发射极分别连接至第四钳位二极管D4的阳极和所述第六开关管S6的集电极。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：宋泽琳，郭清风，张有林，
申请(专利权)人：珠海格力电器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44
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