一种多端口光储集成开关电容多电平逆变器制造技术

本发明专利技术公开了一种多端口光储集成开关电容多电平逆变器，逆变器集成三个端口，分别与光伏组件、蓄电池和交流负载连接，实现光伏单独给负载供电、蓄电池单独给负载供电、光伏给蓄电池和负载供电、光伏和蓄电池给负载供电、光伏单独给蓄电池供电五种模式。本发明专利技术通过复用功率开关管提高功率密度，并具有输出电压增益高、总谐波失真度低、电容电压自平衡、低器件电压应力等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电力变换器与新能源分布式并网发电技术，具体涉及一种多端口光储集成开关电容多电平逆变器。

技术介绍

1、随着新能源的广泛渗透以及光伏技术的日渐成熟，光伏逐渐成为新增电力装机的主体能源，光伏发电成为全球增长速度最快的可再生能源品种，同时，户用式分布式光伏成为了我国新增分布式光伏中占比最高、增速最快的应用场景。

2、光伏逆变器作为连接光伏组件和负载、电网的核心部件，是整个光伏发电系统中能量变换与控制的关键，其装置性能以及输出的电能质量均会对所接负载、电网产生较大的影响，直接影响到光伏发电系统能否安全、稳定、高效运行。而光储系统则是光伏逆变器与储能装置的结合，通过引入一定容量的储能装置来改善光伏发电系统的电路结构，平抑光伏发电电能波动，实现对光伏发电“削峰填谷”的作用，改善光伏发电受环境(温度、辐照度)影响的间歇性与不稳定性问题，能够有效提高光伏发电系统的可靠性与稳定性，为所接负载提供稳定的电能供给。

3、但目前，现有的光储系统大多都是将光伏系统与独立的储能变流器及蓄电池相结合，存在着器件数量多、成本高、多级电能变换、效率低等本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种多端口光储集成开关电容多电平逆变器，逆变器集成三个端口，分别与光伏组件(Vpv)、蓄电池(Vbat)和交流负载(Zo)连接，实现光伏单独给负载供电、蓄电池单独给负载供电、光伏给蓄电池和负载供电、光伏和蓄电池给负载供电、光伏单独给蓄电池供电五种模式，其特征在于：所述逆变器包括第一功率开关管(S1)、第二功率开关管(S2)、第三功率开关管(S3)、第四功率开关管(S4)、第五功率开关管(S5)、第六功率开关管(S6)、第七功率开关管(S7)、第八功率开关管(S8)、第九功率开关管(S9)、第十功率开关管(S10)、输入滤波电容(Cin)、第一电容(C1)、第二电容(C2)、第一二极管...

【技术特征摘要】

1.一种多端口光储集成开关电容多电平逆变器，逆变器集成三个端口，分别与光伏组件(vpv)、蓄电池(vbat)和交流负载(zo)连接，实现光伏单独给负载供电、蓄电池单独给负载供电、光伏给蓄电池和负载供电、光伏和蓄电池给负载供电、光伏单独给蓄电池供电五种模式，其特征在于：所述逆变器包括第一功率开关管(s1)、第二功率开关管(s2)、第三功率开关管(s3)、第四功率开关管(s4)、第五功率开关管(s5)、第六功率开关管(s6)、第七功率开关管(s7)、第八功率开关管(s8)、第九功率开关管(s9)、第十功率开关管(s10)、输入滤波电容(cin)、第一电容(c1)、第二电容(c2)、第一二极管(d1)、第一电感(l1)；

2.根据权利要求1所述的多端口光储集成开关电容多电平逆变器，其特征在于：当光伏单独给负载供电时，采用载波层叠正弦脉冲宽度调制方式控制所有功率开关管，所述光伏组件(vpv)与所述第一电容(c1)、所述第二电容(c2)串并联连接，实现2vc、vc、0、-vc、-2vc五种电平输出，其中vc为调制后第一电容(c1)、第二电容(c2)电压，vc＝vpv；

3.根据权利要求1所述的多端口光储集成开关电容多电平逆变器，其特征在于：当蓄电池单独给负载供电时，采用基于载波层叠正弦脉冲宽度调制的混合调制方式控制所有功率开关管，通过控制第一功率开关管(s1)在一个开关周期ts中导通占空比d大小，控制蓄电池放电功率，所述蓄电池(vbat)经第一电感(l1)升压与所述第一电容(c1)、所述第二电容(c2)串并联连接，输出2vc、vc、0、-vc、-2vc五种电平；

4.根据权利要求1所述的多端口光储集成开关电容多电平逆变器，其特征在于：当光伏给蓄电池和负载供电时，采用基于载波层叠正弦脉冲宽度调制...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚佳，崔明杰，嵇保健，罗梓豪，杨宇博，
申请(专利权)人：南京理工大学，
类型：发明
国别省市：