无变压器光伏并网逆变器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种无变压器光伏并网逆变器，属于电力电子变换器。本实用新型专利技术的有益效果是：本实用新型专利技术的拓扑结构是在单相全桥拓扑结构的基础上，在直流输入端接2个开关管S1和S2，其中S1为主开关管，S2为续流开关管，该拓扑结构采用单极性PWM调制方法进行控制，由于在直流输入端接了2个开关管，与单相全桥拓扑结构相比，当采用单极性PWM控制方法时，共模电压的幅值不会发生变化；本实用新型专利技术结构简单、操作方便，具有很强的实用性。

【技术实现步骤摘要】
无变压器光伏并网逆变器
本技术涉及一种无变压器光伏并网逆变器，属于电力电子变换器。
技术介绍
光伏发电具有可持续发展、环境友好特点，在应对能源及环境危机问题上较有优势。在光伏(PV)并网系统中一般会采用带变压器的光伏并网逆变器。但工频变压器的体积大、重量重且价格高；而带高频变压器的光伏并网逆变器的功率变换电路控制复杂，系统效率低。为了解决这些问题，提出了无变压器的光伏并网逆变器。现在采用单极性PWM调制方法的优点是输出滤波电感的损耗较低，缺点是共模电流不符合标准要求；而采用双极性PWM调制方法的优点是共模电流为mA级且很小，符合标准要求，缺点是输出滤波电感损耗较大。因此，需要对其进行改进。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本技术提供一种既能使共模电流符合标准要求，又能降低输出滤波电感损耗的无变压器光伏并网逆变器。本技术是通过以下技术方案实现的：一种无变压器光伏并网逆变器，包括输入端的直流电源Vpv，电源Vpv的正极分别连接第一电容C1的一端和第一开关管S1的漏极，第一电容C1的另一端分别连接第二电容C2的一端和第二开关管S2的源极，第一开关管S1的源极分别连接第二开关管S2的漏极、第三开关管S3的漏极和第五开关管S5的漏极，第三开关管S3的源极分别连接第四开关管S4的漏极和第一电感L1的一端，第五开关管S5的源极分别连接第六开关管S6的漏极和第二电感L2的一端，第一电感L1的另一端连接交流电网后Vg与第二电感L2的另一端连接，第二电感L2的另一端、第四开关管S4的源极、第六开关管S6的源极分别连接至直流电源Vpv的负极。进一步地，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S5、第六开关管S6为双极型晶体管、金属氧化物场效应管或绝缘栅双极型晶体管。与现有技术相比，本技术的有益效果是：本技术的拓扑结构是在单相全桥拓扑结构的基础上，在直流输入端接2个开关管S1和S2，其中S1为主开关管，S2为续流开关管，该拓扑结构采用单极性PWM调制方法进行控制，由于在直流输入端接了2个开关管，与单相全桥拓扑结构相比，当采用单极性PWM控制方法时，共模电压的幅值不会发生变化；本技术结构简单、操作方便，具有很强的实用性。附图说明图1是本技术的拓扑结构框图。具体实施方式如图1所示的一种无变压器光伏并网逆变器，包括输入端的直流电源Vpv，电源Vpv的正极分别连接第一电容C1的一端和第一开关管S1的漏极，第一电容C1的另一端分别连接第二电容C2的一端和第二开关管S2的源极，第一开关管S1的源极分别连接第二开关管S2的漏极、第三开关管S3的漏极和第五开关管S5的漏极，第三开关管S3的源极分别连接第四开关管S4的漏极和第一电感L1的一端，第五开关管S5的源极分别连接第六开关管S6的漏极和第二电感L2的一端，第一电感L1的另一端连接交流电网后Vg与第二电感L2的另一端连接，第二电感L2的另一端、第四开关管S4的源极、第六开关管S6的源极分别连接至直流电源Vpv的负极。进一步地，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S5、第六开关管S6为双极型晶体管、金属氧化物场效应管或绝缘栅双极型晶体管。具体工作流程为：开关管S1在整个开关过程中以开关频率调制，而开关管S2的控制信号序列与开关管S1相反；开关管S3在正半周内始终导通，负半周内以开关频率调制且与开关管S2的控制信号相同，而开关管S4的控制信号序列与开关管S3相反；开关管S5在正半周内以开关频率导通，且与开关管S2的控制信号相同，在负半周内始终导通，而开关管S6的控制信号序列与开关管S5相反。其共模分析的过程如下：(1)在电网电流正半周内，当开关管S1、S3和S6导通时，共模电压Vcm为：Vcm＝0.5(Vao+Vbo)＝0.5(Vpv+0)＝0.5Vpv，而交流输出电压Vab＝Vpv；当开关管S2、S3和S5导通时，电流经开关管S3和S5、滤波器和电网回路续流，Vcm＝0.5(Vao+Vbo)＝0.5(0.5Vpv+0.5Vpv)＝0.5Vpv，而Vab＝0。(2)在负半周内，当开关管S1、S4和S5导通时，Vcm＝0.5(Vao+Vbo)＝0.5(0+Vpv)＝0.5Vpv，而Vab＝-Vpv；当开关管S2、S3、S5导通时，电流经开关管S3和S5、滤波器和电网回路续流，Vcm＝0.5(Vao+Vbo)＝0.5(0.5Vpv+0.5Vpv)＝0.5Vpv，而Vab＝0。根据以上的理论分析可以得出结论：采用单极性调制法，降低了系统的损耗，共模电压的幅值基本是一定值，所以其共模电流的值很小，为mA级。因此，本申请的无变压器光伏并网逆变器既可以减少系统的损耗，又可以使共模电流的值满足标准要求。综上所述，仅为本技术的较佳实施例而已，并非用来限定本技术实施的范围，凡依本技术权利要求范围所述的形状、构造、特征及精神所为的均等变化与修饰，均应包括于本技术的权利要求范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无变压器光伏并网逆变器，其特征在于：包括输入端的直流电源V

【技术特征摘要】
1.一种无变压器光伏并网逆变器，其特征在于：包括输入端的直流电源Vpv，电源Vpv的正极分别连接第一电容C1的一端和第一开关管S1的漏极，第一电容C1的另一端分别连接第二电容C2的一端和第二开关管S2的源极，第一开关管S1的源极分别连接第二开关管S2的漏极、第三开关管S3的漏极和第五开关管S5的漏极，第三开关管S3的源极分别连接第四开关管S4的漏极和第一电感L1的一端，第五开关管S5的源极分别连接第六开关...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋龙龙，
申请(专利权)人：扬州奥特斯光电科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32