一种直流隔离的并网逆变电路及光伏逆变系统技术方案

技术编号:8775960 阅读:198 留言:0更新日期:2013-06-09 18:14
本发明专利技术适用于光伏并网发电技术领域,提供了一种直流隔离的并网逆变电路及光伏逆变系统;直流隔离的并网逆变电路包括依次连接的DC-DC转换模块、DC-DC隔离模块和DC-AC逆变输出模块。本发明专利技术实施例中,直流隔离的并网逆变电路通过采用DC-DC转换模块将接收到的直流电压进行升压处理使得直流隔离的并网逆变电路的输入范围宽;同时采用DC-DC隔离模块进行隔离、整流和滤波处理后输出直流母线电压,再由DC-AC逆变输出模块将直流母线电压转换成交流并网电流后输出,提高了整机的转换效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于光伏并网发电
,尤其涉及一种直流隔离的并网逆变电路及光伏逆变系统
技术介绍
现有的隔离并网逆变器采用单级DC_DC(Direct Current-Direct Current,直流转直流)电路拓扑实现电压变换和隔离,控制上采用PWM(Pulse Width Modulation,脉宽调制)进行调制,为了实现宽范围的直流输入,必须使用变比大于I的升压变压器,且升压变压器的副边需要一个直流滤波电感对副边脉冲电压进行滤波才能得到直流母线电压,这种传统的并网逆变器会导致变压器的副边的整流二极管的电压应力远远高于直流母线电压,同时由于滤波电感的存在,流过此电感的纹波电流较大,导致电感体积大,整机转换效率降低。
技术实现思路
本专利技术实施例的目的在于提供一种直流隔离的并网逆变电路,旨在解决现有的逆变器输入范围窄、整机转换效率低的问题。本专利技术实施例是这样实现的,一种直流隔离的并网逆变电路,包括=DC-DC转换模块,将接收到的直流电压进行升压或降压处理后输出;DC-DC隔离模块,其输入端连接至所述DC-DC转换模块的输出端,将所述DC-DC转换模块的输出进行隔离、整流和滤波处理后输出直流母线电压;以及DC-AC逆变输出模块,其输入端连接至所述DC-DC隔离模块的输出端,将所述直流母线电压转换成交流并网电流后输出。更进一步地,所述DC-DC转换模块包括:电感、第一单向导通元件,第一开关管以及第一滤波元件;所述第一单向导通元件的一端通过所述电感与所述直流电压连接,所述第一单向导通元件的另一端作为所述DC-DC转换模块的输出端;所述第一开关管的第一端连接至所述第一单向导通元件的一端,所述第一开关管的第二端接地,所述第一开关管的控制端与外部的控制信号连接,所述第一开关管的控制端根据所述外部的控制信号控制所述第一开关管的第一端与所述第一开关管的第二端之间导通或截止;所述第一滤波元件的一端连接至所述第一单向导通元件的另一端,所述第一滤波元件的另一端接地。更进一步地,所述第一开关管为场效应管、三极管或可控硅。更进一步地,所述DC-DC隔离模块包括:变压器、连接在所述变压器的原边的功率级电路以及连接在所述变压器的副边的整流单元。更进一步地,所述功率级电路包括:第二开关管、第三开关管、第四开关管和第五开关管;所述第二开关管的第一端连接至所述DC-DC转换模块的输出端;所述第四开关管的第一端连接至所述第二开关管的第二端;所述第四开关管的第二端接地;所述第三开关管的第一端连接至所述第二开关管的第一端;所述第五开关管的第一端连接至所述第三开关管的第二端;所述第五开关管的第二端接地;所述第二开关管的控制端、所述第三开关管的控制端、所述第四开关管的控制端和所述第五开关管的控制端分别与外部的控制信号连接;所述第二开关管的控制端根据所述外部的控制信号控制所述第二开关管的第一端与所述第二开关管的第二端之间导通或截止;所述第三开关管的控制端根据所述外部的控制信号控制所述第三开关管的第一端与所述第三开关管的第二端之间导通或截止;所述第四开关管的控制端根据所述外部的控制信号控制所述第四开关管的第一端与所述第四开关管的第二端之间导通或截止;所述第五开关管的控制端根据所述外部的控制信号控制所述第五开关管的第一端与所述第五开关管的第二端之间导通或截止;所述第二开关管与所述第四开关管的连接端与所述变压器的所述原边的一端连接,所述第三开关管与所述第五开关管的连接端与所述变压器的所述原边的另一端连接。更进一步地,所述外部的控制信号为脉宽调制信号。更进一步地,所述第二开关管、第三开关管、第四开关管和第五开关管均为MOS管。更进一步地,所述整流单元包括:串联连接的第二单向导通元件和第四单向导通元件,串联连接的第三单向导通元件和第五单向导通元件,以及第二滤波元件;所述第二单向导通元件和所述第四单向导通元件的串联连接端与所述变压器的所述副边的一端连接,所述第三单向导通元件和所述第五单向导通元件的串联连接端与所述变压器的所述副边的另一端连接;所述第二单向导通元件的非串联端与所述第三单向导通元件的非串联端连接后作为所述DC-DC隔离模块的输出端;所述第四单向导通元件的非串联端和所述第五单向导通元件的非串联端均接地;所述第二滤波元件的一端连接至所述第二单向导通元件的非串联端,所述第二滤波元件的另一端接地。更进一步地,所述第二单向导通元件、第三单向导通元件、第四单向导通元件和第五单向导通元件均为二极管。本专利技术实施例的目的还在于提供一种光伏逆变系统,包括:光伏电池板以及与所述光伏电池板连接的并网逆变电路,所述并网逆变电路为上述的并网逆变电路。在本专利技术实施例中,直流隔离的并网逆变电路通过采用DC-DC转换模块将接收到的直流电压进行升压处理使得直流隔离的并网逆变电路的输入范围宽;同时采用DC-DC隔离模块进行隔离、整流和滤波处理后输出直流母线电压,再由DC-AC逆变输出模块将直流母线电压转换成交流并网电流后输出,提高了整机的转换效率。附图说明图1是本专利技术实施例提供的直流隔离的并网逆变电路的模块结构图;图2是本专利技术实施例提供的直流隔离的并网逆变电路的具体电路图。具体实施例方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术,并不用于限定本专利技术。本专利技术实施例提供的直流隔离的并网逆变电路主要应用于光伏逆变系统中,图1示出了直流隔离的并网逆变电路的模块结构,为了便于说明,仅示出了与本专利技术实施例相关的部分,详述如下:光伏逆变系统包括光伏电池板I以及与光伏电池板I连接的并网逆变电路;在整个光伏逆变系统中,光伏多晶硅电池板的成本占到50%以上,薄膜电池板相对于普通的多晶硅电池板在价格上的优势得到越来越多的应用。而对于薄膜电池板,其对大地特有的高寄生电容,将会导致较大的漏电流,这就要求电池板的正极或负极必须接地,和非隔离的逆变器相比,带有隔离变压器的逆变器能更好的实现这一功能。该并网逆变电路将输入的光伏电池板I输出的直流电压与并网市电5完全隔离,能更好的解决漏电流问题,满足欧美等国家电气隔离的安规要求。。直流隔离的并网逆变电路包括=DC-DC转换模块2、DC-DC隔离模块3和DC-AC (Direct Current-Alternating Current,直流转交流)逆变输出模块 4 ;其中,DC-DC转换模块2将接收到的直流电压进行升压或降压处理后输出;DC-DC隔离模块3的输入端连接至DC-DC转换模块2的输出端,DC-DC隔离模块3将DC-DC转换模块2的输出进行隔离、整流和滤波处理后输出直流母线电压;DC-AC逆变输出模块4的输入端连接至DC-DC隔离模块3的输出端,DC-AC逆变输出模块4将DC-DC隔离模块3输出的直流母线电压转换为交流并网电流后输出。 在本专利技术实施例中,DC-DC转换模块2可以采用直流升压电路,也可以采用直流降压电路。为适应外部条件(如光照幅度,温度等)的变化,要求光伏逆变器必须具有较宽的输入电压范围,特别是薄膜电池板相对于普通的多晶硅电池板具有电压高的特点,其电压范围更宽;传统的光伏逆变器很难满足薄膜电池板的这个特性,本专利技术实施例中提供的直流隔离本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种直流隔离的并网逆变电路,其特征在于,包括:DC?DC转换模块,将接收到的直流电压进行升压或降压处理后输出;DC?DC隔离模块,其输入端连接至所述DC?DC转换模块的输出端,将所述DC?DC转换模块的输出进行隔离、整流和滤波处理后输出直流母线电压;以及DC?AC逆变输出模块,其输入端连接至所述DC?DC隔离模块的输出端,将所述直流母线电压转换成交流并网电流后输出。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:向昌波丁永强
申请(专利权)人:深圳古瑞瓦特新能源有限公司
类型:发明
国别省市:

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