碳化硅组串逆变器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种碳化硅组串逆变器，属于电源设备技术领域，包括依次连接的光伏阵列输入区、直流EMI滤波器、跟踪MPPT控制器、直流母线、逆变单元、交流滤波器、交流继电器、交流EMI滤波器和与三相四线制电网连接的逆变器输出端，逆变单元采用碳化硅功率器件，所述光伏阵列输入区设置有三个，分别是DC1、DC2和DC3，三路光伏阵列输入独立运行，每个光伏阵列输入区配置一个跟踪MPPT控制器。本实用新型专利技术发电效率更高，可适应更加复杂的应用场景。

【技术实现步骤摘要】
碳化硅组串逆变器
本技术涉及电源设备
，尤其是一种组串逆变器。
技术介绍
逆变器是把直流电能转变成交流电(一般为220V,50Hz正弦波)的设备，它由逆变单元、滤波单元、控制单元、汇流单元、升压单元、通讯单元及开关配件等部分组成，各部件相互配合，共同实现将直流电转变为交流电的目的。常用的逆变器主要包括组串式逆变器及集中式逆变器，组串式逆变器具有电压范围宽，一般为250-800V，组件配置灵活，体积小，重量轻，运输和安装方便，占地面积小等优点，在各种应用场所中施工难度均较低，无需借助起吊机构就能实现逆变器的安装。组串逆变器在如何在光伏系统中更好的应用也一直是领域内研究的热点。
技术实现思路
本技术需要解决的技术问题是提供一种碳化硅组串逆变器，发电效率更高，可适应更加复杂的应用场景。为解决上述技术问题，本技术所采用的技术方案是：一种碳化硅组串逆变器，包括依次连接的光伏阵列输入区、直流EMI滤波器、跟踪MPPT控制器、直流母线、逆变单元、交流滤波器、交流继电器、交流EMI滤波器和与三相四线制电网连接的逆变器输出端，逆变单元包括碳化硅功率器件，碳化硅功率器件包括三个并联的器件单元，每个器件单元包括两个碳化硅MOS管串联并且各自反并联一个碳化硅SBD芯片，三个并联的器件单元还并联连接两个串联的电解电容；所述光伏阵列输入区设置有三个，分别是DC1、DC2和DC3，三路光伏阵列输入独立运行，每个光伏阵列输入区配置一个跟踪MPPT控制器。本技术技术方案的进一步改进在于：所述光伏阵列输入区与直流EMI滤波器之间依次连接直流熔丝和直流开关。本技术技术方案的进一步改进在于：所述直流熔丝和直流开关之间连接有直流防雷器。本技术技术方案的进一步改进在于：所述逆变器输出端连接有交流防雷器。本技术技术方案的进一步改进在于：还包括内置的PLC通讯模块，PLC通讯模块与PLCBox进行适配连接，PLCBox与逆变器的输出端的线缆连接进行数据通讯，PLCBox上设置有RS-485端口用于传输数据。由于采用了上述技术方案，本技术取得的技术进步是：本技术具有高效发电、安全可靠、节省投资的优势；配备直流熔丝和直流防雷器以及交流防雷器，使得系统更加安全可靠；本技术还内置有PLC通讯模块，支持PLC通讯，节省通讯线缆和施工成本，省去布设和维护通讯线缆的麻烦。每个输入区域均配置一个跟踪MPPT控制器，三路光伏输入独立运行，使得三路电伏输入可以互不相同；且3路MPPT的设置使得本技术可适应复杂的应用场景。本技术的逆变单元包括碳化硅功率器，SiCSBD具有减少开关损耗、反向恢复时间快、正向导通电压VF低、频率高的优点，结温可以达到175℃，能承受更高浪涌电流；SiCMOS具有开关频率高，速度快、导通电阻小的优点。与硅器件相比，导通损耗和开关损耗可以减少约90%，SiC模块寄生电感小，散热性能好，可靠性更高。在逆变电路中使用SICmosfet之后，电路结构更为简洁，可以使用更少的器件，从而减小逆变器的体积和重量。附图说明图1是本技术逆变器的电路图；图2是本技术逆变单元的电路原理图；其中，1、直流EMI滤波器，2、跟踪MPPT控制器，3、直流母线，4、逆变单元，5、交流滤波器，6、交流继电器，7、交流EMI滤波器，8、直流熔丝，9、直流防雷器，10、交流防雷器，11、组串检测。具体实施方式下面结合实施例对本技术做进一步详细说明：一种碳化硅组串逆变器，如图1所示，包括依次连接的光伏阵列输入区、直流EMI滤波器、跟踪MPPT控制器、直流母线、逆变单元、交流滤波器、交流继电器、交流EMI滤波器和与三相四线制电网连接的逆变器输出端，逆变单元包括。其中光伏阵列输入区设置有三个，分别是DC1、DC2和DC3，三路光伏阵列输入独立运行，每个光伏阵列输入区配置一个跟踪MPPT控制器。同时，光伏阵列输入区与直流EMI滤波器之间依次连接直流熔丝、组串检测和直流开关；在直流熔丝和直流开关之间连接有直流防雷器，逆变器输出端连接有交流防雷器，使得系统更加安全可靠。逆变单元包括碳化硅功率器件，碳化硅功率器件包括三个并联的器件单元，每个器件单元包括两个碳化硅MOS管串联并且各自反并联一个碳化硅SBD芯片，三个并联的器件单元还并联连接两个串联的电解电容。本技术的逆变单元选用碳化硅功率器，SiCSBD具有减少开关损耗、反向恢复时间快、正向导通电压VF低、频率高的优点，结温可以达到175℃，能承受更高浪涌电流；SiCMOS具有开关频率高，速度快、导通电阻小的优点。更为优选的，还可以包括内置的PLC通讯模块，PLC通讯模块与PLCBox进行适配连接，PLCBox与逆变器的输出端的线缆连接进行数据通讯，PLCBox上设置有RS-485端口用于传输数据，可以支持PLC通讯，节省通讯线缆和施工成本，省去布设和维护通讯线缆的麻烦。可以在逆变器底部配有两个通讯防水连接端子，接线盒内的配置电路板上提供了RS485接线端。进一步优选的，光伏输入需要使用即插光伏输入端子进行连接，供货范围内提供用于快速连接光伏输入的即插端子。进一步优选的，在此光伏发电系统中，所有非戴流金属部件和设备的外壳都应该接地。在逆变器一侧设置有二次保护接地端子，必须将该端子接地。以上对本技术所提供的碳化硅组串逆变器进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本技术的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本技术的核心思想。应当指出，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本技术原理的前提下，还可以对本技术进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本技术权利要求的保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种碳化硅组串逆变器，其特征在于：包括依次连接的光伏阵列输入区、直流EMI滤波器（1）、跟踪MPPT控制器（2）、直流母线（3）、逆变单元（4）、交流滤波器（5）、交流继电器（6）、交流EMI滤波器（7）和与三相四线制电网连接的逆变器输出端，逆变单元包括碳化硅功率器件，碳化硅功率器件包括三个并联的器件单元，每个器件单元包括两个碳化硅MOS管串联并且各自反并联一个碳化硅SBD芯片，三个并联的器件单元还并联连接两个串联的电解电容；所述光伏阵列输入区设置有三个，分别是DC1、DC2和DC3，三路光伏阵列输入独立运行，每个光伏阵列输入区配置一个跟踪MPPT控制器（2）。/n

【技术特征摘要】
1.一种碳化硅组串逆变器，其特征在于：包括依次连接的光伏阵列输入区、直流EMI滤波器（1）、跟踪MPPT控制器（2）、直流母线（3）、逆变单元（4）、交流滤波器（5）、交流继电器（6）、交流EMI滤波器（7）和与三相四线制电网连接的逆变器输出端，逆变单元包括碳化硅功率器件，碳化硅功率器件包括三个并联的器件单元，每个器件单元包括两个碳化硅MOS管串联并且各自反并联一个碳化硅SBD芯片，三个并联的器件单元还并联连接两个串联的电解电容；所述光伏阵列输入区设置有三个，分别是DC1、DC2和DC3...

【专利技术属性】
技术研发人员：马聚坤，王静辉，刘忠山，曹彦欣，
申请(专利权)人：日升运维河北新能源有限公司，
类型：新型
国别省市：河北;13