一种光伏逆变器电路逆变电路及控制方法技术

本发明专利技术公开了一种光伏逆变器电路逆变电路及控制方法，其中电路包括：主体电路，用于将光伏电池板输出的直流电压进行变换；其中，主体电路包括串联的第一电容和第二电容，所述第一电容和第二电容串联后，与直流输入两端并联；BUS电压均衡电路，用于固定第一电容和第二电容之间的连接点上的电压；BUS中点钳位电路，用于对主体电路中的中点电压进行箝位。本发明专利技术通过BUS电压均衡电路，能够有效解决电容器件的个体差异、单边电容因容值下降带来中点电压偏移问题；同时，解决拓扑在续流阶段中间管应力高的问题。本发明专利技术可广泛应用于光伏逆变器。本发明专利技术可广泛应用于光伏逆变器。本发明专利技术可广泛应用于光伏逆变器。

【技术实现步骤摘要】
一种光伏逆变器电路逆变电路及控制方法


[0001]本专利技术涉及光伏逆变器，尤其涉及一种光伏逆变器电路逆变电路及控制方法。

技术介绍

[0002]无变压器型逆变器具备尺寸小、成本低和效率高等优点，被广泛应用于光伏发电系统。无变压器型逆变器因具备变压器隔离，在高频开关策略与拓扑结构的限制下，光伏模块与大地之间产生不断变动的共模电压，共模电压通过寄生电容注入漏电流，会造成电网电流谐波、电磁干扰等安全问题。传统Heric拓扑应用较之于H4或三相T/I型拓扑能较好解决共模电流带来的影响。但如图1所示，传统Heric拓扑会存在因桥臂中点会出现处于悬浮状态，而不能稳定共模电压，不能完全抑制共模电流。此外，在续流阶段会因后端交流电压跌落或相位突变等原因造成中间管因电压应力高而损坏。
[0003]为了解决上述的问题，现有技术提出了一种新型TAC
‑
Heric拓扑，如图2所示，可解决在续流阶段会因后端交流电压跌落或相位突变等原因造成中间管因电压应力高而损坏问题，但是这种结构仍存有以下缺点：BUS中点电压的钳位基于母线电容容抗的分压能力，其钳位效果受限于电容个体差异、及单边电容容值下降会带来正负边电容分压不均，即其P点电位不为Ubus/2。

技术实现思路

[0004]为至少一定程度上解决现有技术中存在的技术问题之一，本专利技术的目的在于提供一种光伏逆变器电路逆变电路及控制方法。
[0005]本专利技术所采用的技术方案是：
[0006]一种光伏逆变器电路逆变电路，包括：
[0007]主体电路，用于将光伏电池板输出的直流电压进行变换；其中，主体电路包括串联的第一电容和第二电容，所述第一电容和第二电容串联后，与直流输入两端并联；
[0008]BUS电压均衡电路，用于固定第一电容和第二电容之间的连接点上的电压；
[0009]BUS中点钳位电路，用于对主体电路中的中点电压进行箝位。
[0010]进一步地，所述主体电路还包括第一开关、第二开关、第三开关、第四开关、第五开关、第六开关、第一电感以及第二电感；
[0011]所述第一开关与第四开关串联后，与直流输入两端并联；
[0012]所述第二开关与第三开关串联后，与直流输入两端并联；
[0013]所述第一开关与第四开关之间的连接点，与所述第五开关的一端连接，所述第五开关的另一端与所述第六开关的一端连接，所述第六开关的另一端连接至所述第二开关与第三开关之间的连接点；
[0014]所述第一电感的一端与所述第五开关的一端连接，所述第一电感的另一端与交流输出的一端连接；
[0015]所述第二电感的一端与所述第六开关的另一端连接，所述第二电感的另一端与交
流输出的另一端连接。
[0016]进一步地，所述主体电路还包括第三电容，所述第三电容与交流输出的两端并联。
[0017]进一步地，所述BUS电压均衡电路包括第七开关、和第八开关以及第三电感；
[0018]所述第七开关和第八开关串联后，与直流输入两端并联；
[0019]所述第七开关和第八开关之间的连接点通过第三电感与所述第一电容和第二电容之间的连接点连接。
[0020]进一步地，所述BUS中点钳位电路包括第一二极管和第二二极管；
[0021]所述第一二极管的正极连接至所述第五开关和第六开关之间的连接点，所述第一二极管的负极连接至所述第七开关和第八开关之间的连接点；
[0022]所述第二二极管的正极连接至所述第七开关和第八开关之间的连接点，所述第二二极管的负极连接至所述第五开关和第六开关之间的连接点。
[0023]进一步地，所述第七开关和第八开关采用晶体管来实现，第七开关和第八开关构成桥式电路，以晶体管的直流偏置实现整体的直流偏置；
[0024]所述BUS电压均衡电路还包括偏置电路；
[0025]所述偏置电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻和第五电阻；
[0026]所述第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四电阻依次串联后，与直流输入两端并联；
[0027]所述第五电阻的一端连接至所述第二电阻和第三电阻之间的连接点，所述第五电阻的另一端分别连接第七开关的基极和第八开关的基极，所述第七开关的发射极和第八开关的集电极连接，作为第七开关和第八开关之间的连接点。
[0028]进一步地，所述BUS电压均衡电路为被动式均衡电路，所述被动式均衡电路包括第六电阻、第七电阻、第八电阻和第九电阻；
[0029]所述第六电阻、第七电阻、第八电阻和第九电阻依次串联后，与直流输入两端并联；
[0030]所述第七电阻和第八电阻之间的连接点与所述第一电容和第二电容之间的连接点连接。
[0031]本专利技术所采用的另一技术方案是：
[0032]一种控制方法，应用于如上所述的一种光伏逆变器电路逆变电路，包括以下步骤：
[0033]采用SPWM调制策略，控制各开关管的驱动信号，以使电路工作在正半周期、正向续流、负半周期或者反向续流4个工作周期中。
[0034]进一步地，当电路工作在正半周期时，第一开关和第三开关导通，第二开关和第四开关关闭，电流依次流经第一开关、第一电感、第二电感和第三开关；
[0035]在正向续流中，电流依次从第五开关流向第一电感、第二电感和第六开关。
[0036]进一步地，当电路工作在负半周期时，第二开关和第四开关导通，第一开关和第三开关关闭，电流依次流经第二开关、第二电感、第一电感和第四开关；
[0037]在反续流中，电流依次从第六开关流向第二电感、第一电感和第五开关。
[0038]本专利技术的有益效果是：本专利技术通过BUS电压均衡电路，能够有效解决电容器件的个体差异、单边电容因容值下降带来中点电压偏移问题；同时，解决拓扑在续流阶段中间管应力高的问题。
附图说明
[0039]为了更清楚地说明本专利技术实施例或者现有技术中的技术方案，下面对本专利技术实施例或者现有技术中的相关技术方案附图作以下介绍，应当理解的是，下面介绍中的附图仅仅为了方便清晰表述本专利技术的技术方案中的部分实施例，对于本领域的技术人员而言，在无需付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获取到其他附图。
[0040]图1是传统Heric拓扑的示意图；
[0041]图2是TAC
‑
Heric拓扑的示意图；
[0042]图3是传统Heric拓扑共模电压等效模型示意图；
[0043]图4是TAC
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Heric拓扑采用SPWM调制策略时，各开关管驱动信号的示意图；
[0044]图5是TAC
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Heric拓扑在正半周期时的工作示意图；
[0045]图6是TAC
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Heric拓扑在负半周期时的工作示意图；
[0046]图7是本专利技术实施例中一种光伏逆变器电路逆变电路示意图；
[0047]图8是本专利技术实施例中BUS电压均衡本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光伏逆变器电路逆变电路，其特征在于，包括：主体电路，用于将光伏电池板输出的直流电压进行变换；其中，主体电路包括串联的第一电容和第二电容，所述第一电容和第二电容串联后，与直流输入两端并联；BUS电压均衡电路，用于固定第一电容和第二电容之间的连接点上的电压；BUS中点钳位电路，用于对主体电路中的中点电压进行箝位。2.根据权利要求1所述的一种光伏逆变器电路逆变电路，其特征在于，所述主体电路还包括第一开关、第二开关、第三开关、第四开关、第五开关、第六开关、第一电感以及第二电感；所述第一开关与第四开关串联后，与直流输入两端并联；所述第二开关与第三开关串联后，与直流输入两端并联；所述第一开关与第四开关之间的连接点，与所述第五开关的一端连接，所述第五开关的另一端与所述第六开关的一端连接，所述第六开关的另一端连接至所述第二开关与第三开关之间的连接点；所述第一电感的一端与所述第五开关的一端连接，所述第一电感的另一端与交流输出的一端连接；所述第二电感的一端与所述第六开关的另一端连接，所述第二电感的另一端与交流输出的另一端连接。3.根据权利要求2所述的一种光伏逆变器电路逆变电路，其特征在于，所述主体电路还包括第三电容，所述第三电容与交流输出的两端并联。4.根据权利要求2所述的一种光伏逆变器电路逆变电路，其特征在于，所述BUS电压均衡电路包括第七开关、和第八开关以及第三电感；所述第七开关和第八开关串联后，与直流输入两端并联；所述第七开关和第八开关之间的连接点通过第三电感与所述第一电容和第二电容之间的连接点连接。5.根据权利要求4所述的一种光伏逆变器电路逆变电路，其特征在于，所述BUS中点钳位电路包括第一二极管和第二二极管；所述第一二极管的正极连接至所述第五开关和第六开关之间的连接点，所述第一二极管的负极连接至所述第七开关和第八开关之间的连接点；所述第二二极管的正极连接至所述第七开关和第八...

【专利技术属性】
技术研发人员：孔令鹏，卢雪明，欧阳家淦，李云，陈浩明，
申请(专利权)人：广州三晶电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：