单相非隔离光伏并网发电逆变电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种单相非隔离光伏并网发电逆变电路，包括光伏阵列PV、防反充功率二极管和两个直流母线滤波电容，还包括六个功率开关以及单相电网，在六个功率开关组成的两个桥臂和两个直流母线滤波电容之间对应设置有两个电压箝位功率二极管。本实用新型专利技术在抑制共模电流的大小的同时，能提高电路转换效率。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于太阳能光伏发电
，具体涉及ー种单相非隔离光伏并网发电逆变电路。
技术介绍
通常情况下，光伏阵列的面积很大，在潮湿的环境下光伏阵列对地寄生电容可达到200nF/kWp。并网逆变器功率器件的开关动作可能产生高频变化的电压，由于光伏阵列对地寄生电容的存在，因而导致在对地寄生电容上产生共模电流，这种高频漏电流的产生会带来传导和辐射干扰、并网电流谐波及损耗的増加，甚至造成设备和人身安全。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种单相非隔离光伏并网发电逆变电路，在抑制共模电流的大小的同吋，能提高电路转换效率。本技术所采用的技术方案是，一种单相非隔离光伏并网发电逆变电路，其特征在于，包括光伏阵列PV、単相电网和六个功率开关，六个功率开关分别为第一 IGBT开关SI、第二 IGBT开关S2、第三IGBT开关S3、第四IGBT开关S4、第五IGBT开关S5和第六IGBT开关S6 ;光伏阵列PV正极与第一ニ极管Dl阳极相连接，光伏阵列PV负极与第二直流母线滤波电容C2的阴极、第五IGBT开关S5的发射极和第六IGBT开关S6的发射极相连接，第一二极管Dl阴极与第一直流母线滤波电容Cl的阳极、第一 IGBT开关SI的集电极和第二IGBT开关S2的集电极相连接，第一直流母线滤波电容Cl的阴极与第二直流母线滤波电容C2的阳极、第二ニ极管D2的阳极和第三ニ极管D3的阳极相连接；第一 IGBT开关SI的发射极、第三IGBT开关S3的集电极、第二ニ极管D2的阴极以及第四ニ极管D4的阴极相连接，第三IGBT开关S3的发射极、第五IGBT开关S5的集电极、第五ニ极管D5的阳极以及第一交流滤波电感LI的一端相连接；第二 IGBT开关S2的发射极、第四IGBT开关S4的集电极、第三ニ极管D3的阴极以及第五ニ极管D5的的阴极相连接，第四IGBT开关S4的发射极、第六IGBT开关S6的集电极、第四ニ极管D4的阳极以及第ニ交流滤波电感L2的一端相连接，第一交流滤波电感LI和第二交流滤波电感L2的另一端分别对应连接单相电网的火线和零线；其中，第一ニ极管Dl为防反充功率ニ极管，第二ニ极管D2和第三ニ极管D3均为电压箝位功率ニ极管，第四ニ极管D4和第五ニ极管D5均为续流回路功率ニ极管。第一直流母线滤波电容Cl和第二直流母线滤波电容C2相同。本技术所采用的另ー技术方案是，一种单相非隔离光伏并网发电逆变电路，其特征在于，包括光伏阵列PV、単相电网和六个功率开关，所述六个功率开关分别为第一MOSFET开关SI、第二 MOSFET开关S2、第三MOSFET开关S3、第四MOSFET开关S4、第五MOSFET开关S5和第六MOSFET开关S6 ；光伏阵列PV正极与第一二极管Dl阳极相连接，光伏阵列PV负极与第二直流母线滤波电容C2的阴极、第五MOSFET开关S5的源极和第六MOSFET开关S6的源极相连接，第一二极管Dl阴极与第一直流母线滤波电容Cl的阳极、第一 MOSFET开关SI的漏极和第二MOSFET开关S2的漏极相连接，第一直流母线滤波电容Cl的阴极与第二直流母线滤波电容C2的阳极、第二二极管D2的阳极和第三二极管D3的阳极相连接；第一 MOSFET开关SI的源极、第三MOSFET开关S3的漏极、第二二极管D2的阴极以及第四二极管D4的阴极相连接，第三MOSFET开关S3的源极、第五MOSFET开关S5的漏极、第五二极管D5的阳极以及第一交流滤波电感LI的一端相连接；第二 MOSFET开关S2的源极、第四MOSFET开关S4的漏极、第三二极管D3的阴极以及第五二极管D5的的阴极相连接，第四MOSFET开关S4的源极、第六MOSFET开关S6的漏极、第四·二极管D4的阳极以及第二交流滤波电感L2的一端相连接，第一交流滤波电感LI和第二交流滤波电感L2的另一端分别对应连接单相电网的火线和零线；其中，第一二极管Dl为防反充功率二极管，第二二极管D2和第三二极管D3均为电压箝位功率二极管，第四二极管D4和第五二极管D5均为续流回路功率二极管。第一直流母线滤波电容Cl和第二直流母线滤波电容C2相同。本技术单相非隔离光伏并网发电逆变电路的优点是提供了一种低损耗、无变压器的逆变电路，该电路在续流期间全桥逆变电路的输出端被箝位二极管箝位在直流母线电压的一半，从而不会在光伏阵列正负极间产生高频干扰，达到了有效抑制共模电流大小的目的。附图说明图I是本技术单相非隔离光伏并网发电逆变电路的电路连接图；图2是本技术工作时，电网电压正半周期间的光伏阵列电能馈送到电网时的电流回路图；图3是本技术工作时，电网电压正半周期间的电流续流回路与电压箝位回路图；图4是本技术工作时，电网电压负半周期间的光伏阵列电能馈送到电网时的电流回路图；图5是本技术工作时，电网电压负半周期间的电流续流回路与电压箝位回路图。具体实施方式实施例I如图I所示，本技术单相非隔离光伏并网发电逆变电路，包括光伏阵列PV、单相电网I和六个功率开关，六个功率开关分别为第一 IGBT开关SI、第二 IGBT开关S2、第三IGBT开关S3、第四IGBT开关S4、第五IGBT开关S5和第六IGBT开关S6。光伏阵列PV正极与第一二极管Dl阳极相连接，光伏阵列PV负极与第二直流母线滤波电容C2的阴极、第五IGBT开关S5的发射极和第六IGBT开关S6的发射极相连接，记此连接点为节点N，第一二极管Dl阴极与第一直流母线滤波电容Cl的阳极、第一 IGBT开关SI的集电极和第二 IGBT开关S2的集电极相连接，第一直流母线滤波电容Cl的阴极与第二直流母线滤波电容C2的阳极、第二二极管D2的阳极和第三二极管D3的阳极相连接。第一 IGBT开关SI的发射极、第三IGBT开关S3的集电极、第二二极管D2的阴极以及第四二极管D4的阴极相连接，第三IGBT开关S3的发射极、第五IGBT开关S5的集电极、第五二极管D5的阳极以及第一交流滤波电感LI的一端相连接，记此连接点为节点A ;第二IGBT开关S2的发射极、第四IGBT开关S4的集电极、第三二极管D3的阴极以及第五二极管D5的的阴极相连接，第四IGBT开关S4的发射极、第六IGBT开关S6的集电极、第四二极管D4的阳极以及第二交流滤波电感L2的一端相连接,记此连接点为节点B,第一交流滤波电感LI和第二交流滤波电感L2的另一端分别对应连接单相电网I的火线和零线。其中，第一二极管Dl为防反充功率二极管，第二二极管D2和第三二极管D3均为电压箝位功率二极管，第四二极管D4和第五二极管D5均为续流回路功率二极管。第一直流母线滤波电容Cl和第二直流母线滤波电容C2相同，一般根据系统额定功率设计，例如额定功率IkW时对应的Cl和C2均为1000uF/300V。如图2至图5所示，本技术的工作原理是I)电网电压正半周时，第三IGBT开关S3—直导通，第二 IGBT开关S2、第四IGBT开关S4和第五IGBT开关S5 —直关断，第一 IGBT开关SI和第六IGBT开关S6同时以脉冲宽度调制(PWM)方式进行开通与关断。当第一 IGBT开关SI和第六IGBT开关S6同时开通时，电流回路如图2所示，光伏阵列产生的电能通过第一二极管D1、第一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：孙向东，任碧莹，王建渊，伍文俊，
申请(专利权)人：西安理工大学，
类型：实用新型
国别省市：