开关复用型光伏储能逆变器电路及逆变器制造技术

本发明专利技术公开了一种开关复用型光伏储能逆变器电路及逆变器。本发明专利技术通过电池与三电平逆变电路的第一输入端连接，三电平逆变电路的第二输入端与光伏电源电路连接，三电平逆变电路的控制端与控制器连接，三电平逆变电路的输出端输出三相交流电；其中，光伏电源电路将光能转换为直流电，并将直流电传输至三电平逆变电路；三电平逆变电路对直流电升压为第一电压，并将第一电压转换为三相交流电，以实现电池充放电及对三电平逆变电路输出端连接的负载供电，通过三电平逆变电路复用元器件同时实现现有技术中的光伏升压电路的升压功能和逆变电路的电池充放电及负载供电功能，降低了光伏储能逆变器的成本、减小了光伏储能逆变器体积。

Switch reuse photovoltaic energy storage inverter circuit and inverter

The invention discloses a switch multiplexing photovoltaic energy storage inverter circuit and an inverter. The invention is connected with the first input terminal of the three-level inverter circuit through the battery, the second input terminal of the three-level inverter circuit is connected with the photovoltaic power circuit, the control terminal of the three-level inverter circuit is connected with the controller, and the output terminal of the three-level inverter circuit outputs three-phase alternating current, wherein the photovoltaic power circuit converts the light energy into direct current, and transmits the direct current to the three-level inverter Circuit: the three-level inverter circuit boosts the direct current to the first voltage, and converts the first voltage to three-phase alternating current, so as to realize the battery charging and discharging and the load power supply connected to the output end of the three-level inverter circuit. Through the three-level inverter circuit multiplexing components, the voltage boosting function of the photovoltaic booster circuit in the prior art and the battery charging and discharging and load power supply of the inverter circuit are realized at the same time Function, reduce the cost of photovoltaic energy storage inverter, reduce the volume of photovoltaic energy storage inverter.

【技术实现步骤摘要】
开关复用型光伏储能逆变器电路及逆变器
本专利技术涉及光储发电
，尤其涉及一种开关复用型光伏储能逆变器电路及逆变器。
技术介绍
当前，光伏储能逆变器因为具有光伏板给电池充电、光伏板给负载供电、光伏板和电池同时给负载供电、电池给负载供电、市电给电池充电等多种灵活的充放电方式，得到了快速的发展和应用。而正因为要实现多种充放电方式，光伏储能逆变器需要多级拓扑和大量的开关器件。现有光伏储能逆变器电路中，光伏升压电路和逆变电路之间是相互独立的，电池左侧为光伏升压电路，实现对光伏板最大功率点的追踪和升压两个功能。电池右侧为逆变电路，实现给负载供电以及电池充放电功能。这种设计使得电路中开关器件和二极管较多，导致光伏储能逆变器成本高、体积大。上述内容仅用于辅助理解本专利技术的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种开关复用型光伏储能逆变器电路及逆变器，旨在解决现有技术中光伏储能逆变器中开关器件和二极管较多导致逆变器成本高、体积大的技术问题。为实现上述目的，本专利技术提供一种开关复用型光伏储能逆变器电路，所述电路包括光伏电源电路、三电平逆变电路及电池；所述电池与所述三电平逆变电路的第一输入端连接，所述三电平逆变电路的第二输入端与所述光伏电源电路连接，所述三电平逆变电路的控制端与控制器连接，所述三电平逆变电路的输出端输出三相交流电；其中，所述光伏电源电路，用于将光能转换为直流电，并将所述直流电传输至所述三电平逆变电路；所述三电平逆变电路，用于对所述直流电升压为第一电压，并将所述第一电压转换为三相交流电，以实现电池充放电及对所述三电平逆变电路输出端连接的负载供电。优选地，所述三电平逆变电路包括充放电单元及三个并联的电压控制单元；其中，各电压控制单元的输入端均与所述光伏电源电路连接，各电压控制单元的输出端输出一相交流电，各电压控制单元的控制端分别与所述充放电单元、所述控制器连接；所述充放电单元还与所述电池连接。优选地，所述电压控制单元包括第一开关元件、第二开关元件、第三开关元件、第四开关元件、第一钳位二极管及第二钳位二极管；其中，所述第一开关元件的第一端与直流母线正极连接，所述第一开关元件的第二端分别与所述第二开关元件的第一端、所述第一钳位二极管的阴极连接，所述第一开关元件的第三端与控制器连接；所述第二开关元件的第二端与所述第三开关元件的第一端连接，所述第二开关元件的第二端还输出一相交流电，所述第二开关元件的第三端与所述控制器连接；所述第三开关元件的第二端分别与所述第四开关元件的第一端、所述第二钳位二极管的阳极、所述光伏电源电路连接，所述第三开关元件的第三端与所述控制器连接；所述第四开关元件的第二端与直流母线负极连接，所述第四开关元件的第三端与所述控制器连接；所述第一钳位二极管的阳极分别与所述第二钳位二极管的阴极、所述充放电单元的中点连接。优选地，每个开关元件均包括IGBT及与所述IGBT反相并联的寄生二极管；各IGBT的栅极与所述控制器连接。优选地，所述充放电单元包括第一电容及第二电容；所述第一电容的第一端分别与所述直流母线正极、所述电池的正极连接，所述第一电容的第二端分别与所述第二电容的第一端、所述第一钳位二极管的阳极连接；所述第二电容的第二端分别与所述直流母线负极、所述电池的负极连接。优选地，所述光伏电源电路包括光伏阵列及储能单元；所述光伏阵列的负极与所述直流母线负极连接，所述光伏阵列的正极与所述储能单元连接；所述储能单元与所述电压控制单元的输入端连接。优选地，所述光伏阵列包括第一光伏板、第二光伏板及第三光伏板，所述储能单元包括第一储能电感、第二储能电感及第三储能电感；所述第一储能电感的第一端与所述第一光伏板的正极连接，所述第一储能电感的第二端分别与所述第三开关元件的第二端、所述第四开关元件的第一端及所述第二钳位二极管的阳极连接。优选地，其特征在于，所述三电平逆变电路还包括三个滤波单元；每个滤波单元与一个电压控制单元对应连接。优选地，所述滤波单元为LCL滤波器。本专利技术还提出一种逆变器，所述逆变器包括如上所述的开关复用型光伏储能逆变器电路。本专利技术通过电池与三电平逆变电路的第一输入端连接，三电平逆变电路的第二输入端与光伏电源电路连接，三电平逆变电路的控制端与控制器连接，三电平逆变电路的输出端输出三相交流电；其中，光伏电源电路将光能转换为直流电，并将直流电传输至三电平逆变电路；三电平逆变电路对直流电升压为第一电压，并将第一电压转换为三相交流电，以实现电池充放电及对三电平逆变电路输出端连接的负载供电，通过三电平逆变电路复用元器件同时实现现有技术中的光伏升压电路的升压功能和逆变电路的电池充放电及负载供电功能，降低了光伏储能逆变器的成本、减小了光伏储能逆变器体积。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一些实施例，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，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。图1是本专利技术一种开关复用型光伏储能逆变器电路一实施例的功能模块图；图2是本专利技术一种开关复用型光伏储能逆变器电路一实施例的结构示意图。附图标号说明：标号名称标号名称100光伏电源电路C1～C2第一电容至第二电容200三电平逆变电路S1～S12第一开关元件至第十二开关元件110光伏阵列D1～D6第一钳位二极管至第六钳位二极管120储能单元P1～P3第一光伏板至第三光伏板210充放电单元L1～L3第一储能电感至第三储能电感220电压控制单元MCU控制器230滤波单元B电池本专利技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。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的一部分实施例，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作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。需要说明，若本专利技术实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。另外，若本专利技术实施例中有涉及“第一”、“第本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种开关复用型光伏储能逆变器电路，其特征在于，包括光伏电源电路、三电平逆变电路及电池；所述电池与所述三电平逆变电路的第一输入端连接，所述三电平逆变电路的第二输入端与所述光伏电源电路连接，所述三电平逆变电路的控制端与控制器连接，所述三电平逆变电路的输出端输出三相交流电；其中，/n所述光伏电源电路，用于将光能转换为直流电，并将所述直流电传输至所述三电平逆变电路；/n所述三电平逆变电路，用于对所述直流电升压为第一电压，并将所述第一电压转换为三相交流电，以实现电池充放电及对所述三电平逆变电路输出端连接的负载供电。/n

【技术特征摘要】
1.一种开关复用型光伏储能逆变器电路，其特征在于，包括光伏电源电路、三电平逆变电路及电池；所述电池与所述三电平逆变电路的第一输入端连接，所述三电平逆变电路的第二输入端与所述光伏电源电路连接，所述三电平逆变电路的控制端与控制器连接，所述三电平逆变电路的输出端输出三相交流电；其中，
所述光伏电源电路，用于将光能转换为直流电，并将所述直流电传输至所述三电平逆变电路；
所述三电平逆变电路，用于对所述直流电升压为第一电压，并将所述第一电压转换为三相交流电，以实现电池充放电及对所述三电平逆变电路输出端连接的负载供电。


2.如权利要求1所述的开关复用型光伏储能逆变器电路，其特征在于，所述三电平逆变电路包括充放电单元及三个并联的电压控制单元；其中，
各电压控制单元的输入端均与所述光伏电源电路连接，各电压控制单元的输出端输出一相交流电，各电压控制单元的控制端分别与所述充放电单元、所述控制器连接；所述充放电单元还与所述电池连接。


3.如权利要求2所述的开关复用型光伏储能逆变器电路，其特征在于，所述电压控制单元包括第一开关元件、第二开关元件、第三开关元件、第四开关元件、第一钳位二极管及第二钳位二极管；其中，
所述第一开关元件的第一端与直流母线正极连接，所述第一开关元件的第二端分别与所述第二开关元件的第一端、所述第一钳位二极管的阴极连接，所述第一开关元件的第三端与控制器连接；
所述第二开关元件的第二端与所述第三开关元件的第一端连接，所述第二开关元件的第二端还输出一相交流电，所述第二开关元件的第三端与所述控制器连接；
所述第三开关元件的第二端分别与所述第四开关元件的第一端、所述第二钳位二极管的阳极、所述光伏电源电路连接，所述第三开关元件的第三端与所述控制器连接；
所述第四开关元件的第二端与直流母线负极连接，所述第四开关元件的第三端与所述控制器连接；<...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾耀，王辉，陈金玲，李金龙，
申请(专利权)人：威胜集团有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43