一種新型光伏并網(wǎng)逆變器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
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[0001]本實(shí)用新型屬于發(fā)電設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，涉及到一種并網(wǎng)逆變器，特別是一種新型光伏并網(wǎng)逆變器。
【背景技術(shù)】
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[0002]并網(wǎng)逆變器主要功能是將直流電能高效地轉(zhuǎn)換成交流電能，大致分為如下幾類:光伏并網(wǎng)逆變器、風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)逆變器、動(dòng)力設(shè)備并網(wǎng)逆變器和其他發(fā)電設(shè)備并網(wǎng)逆變器。目前，單相并網(wǎng)逆變器已逐步市場(chǎng)的主流逆變器。若這種逆變器的電路拓?fù)浜涂刂品椒ㄟx擇不恰當(dāng)，則會(huì)致使共模電壓之和是一個(gè)變量，進(jìn)而導(dǎo)致輸出共模電流過(guò)大，安全造成威脅，且逆變器效率和性能低。
【實(shí)用新型內(nèi)容】:
[0003]本實(shí)用新型的目的旨在解決現(xiàn)有的單相并網(wǎng)逆變器由于電路拓?fù)浼翱刂品椒ㄟx擇不當(dāng)而造成的漏電流大、效率底的技術(shù)問(wèn)題，為此，本實(shí)用新型提出了一種新型光伏并網(wǎng)逆變器的電路拓?fù)?，效果是在整個(gè)開(kāi)關(guān)過(guò)程中共模電壓始終保持為0.5UPV，可以有效的消除共模漏電流，同時(shí)使逆變器的轉(zhuǎn)換效率和性能達(dá)到較高的水平。
[0004]本實(shí)用新型所采用的具體技術(shù)方案是:一種新型光伏并網(wǎng)逆變器，包括直流電源模塊PV、逆變模塊、以及輸出濾波模塊，關(guān)鍵是:所述的逆變模塊包括分別連接在直流電源PV兩端的8個(gè)開(kāi)關(guān)器件；第一開(kāi)關(guān)器件K1、第二開(kāi)關(guān)器件K2、第三開(kāi)關(guān)器件K3串聯(lián)后，和兩個(gè)串聯(lián)的電容cdl、cd2并聯(lián)連接在直流電源PV的正負(fù)極之間；第四開(kāi)關(guān)器件K4、第五開(kāi)關(guān)器件K5、第六開(kāi)關(guān)器件K6串聯(lián)連接在直流電源PV的正負(fù)極之間；第七開(kāi)關(guān)器件K 7的一端接至Cdl, Cd2的中點(diǎn)O點(diǎn)，另一端接至開(kāi)關(guān)器件K P K2之間；第八開(kāi)關(guān)器件K 8的一端接至C dl、Cd2的中點(diǎn)O點(diǎn)，另一端接至開(kāi)關(guān)器件K5、K6之間；
[0005]輸出濾波模塊包括第一電感L1、第二電感L2和濾波電容C C1，第一電感1^的一端連接于第二開(kāi)關(guān)器件K2和第三開(kāi)關(guān)器件K3之間的A點(diǎn)，第二電感L 2的一端連接于第四開(kāi)關(guān)器件1(4和第五開(kāi)關(guān)器件K 5之間的B點(diǎn)；第一電感L i的另一端和第二電感L 2的另一端均連接于電網(wǎng)兩端；濾波電容Ctl與電網(wǎng)并聯(lián)。
[0006]本實(shí)用新型的有益效果是:在單相并網(wǎng)逆變器中，各個(gè)元器件的選擇及組合方式，使輸出端的共模電壓之和保持為0.5UPV，始終是一個(gè)常量，消除了共模漏電流，同時(shí)提高了逆變器的轉(zhuǎn)換效率和性能。
[0007]本實(shí)用新型的逆變輸出電壓為三電平，與單極性調(diào)制的輸出電壓相同，相比較于雙極性調(diào)制的H橋，輸出濾波電感的大小以及電感上的耗損大大降低。此外，開(kāi)關(guān)器件1、K2、K5、K6、K7、K8的電壓應(yīng)力相同，均是0.5UPV，同時(shí)，所有開(kāi)關(guān)管的dv/dt均是1/2輸入電壓。器件功率損耗降低，逆變器效率得到提高。
【附圖說(shuō)明】
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[0008]圖1為本實(shí)用新型的電路原理不意圖。
[0009]圖2為本實(shí)用新型正半周導(dǎo)通時(shí)的電流回路不意圖。
[0010]圖3為本實(shí)用新型正半周續(xù)流時(shí)的電流回路示意圖。
[0011]圖4為本實(shí)用新型負(fù)半周導(dǎo)通時(shí)的電流回路不意圖。
[0012]圖5為本實(shí)用新型負(fù)半周續(xù)流時(shí)的電流回路示意圖。
[0013]附圖中，PV代表直流電源，K1代表第一開(kāi)關(guān)器件，K2代表第二開(kāi)關(guān)器件，K 3代表第三開(kāi)關(guān)器件，K4代表第四開(kāi)關(guān)器件，K 5代表第五開(kāi)關(guān)器件，K 6代表第六開(kāi)關(guān)器件，K 7代表第七開(kāi)關(guān)器件，K8代表第八開(kāi)關(guān)器件，D分別和8個(gè)開(kāi)關(guān)器件反并聯(lián)的二極管，L1R表第一電感，L2R表第二電感，C ^代表濾波電容。
【具體實(shí)施方式】
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[0014]一種新型光伏并網(wǎng)逆變器，包括直流電源模塊PV、逆變模塊、以及輸出濾波模塊，關(guān)鍵是:所述的逆變模塊包括分別連接在直流電源PV兩端的8個(gè)開(kāi)關(guān)器件；第一開(kāi)關(guān)器件K1、第二開(kāi)關(guān)器件K2、第三開(kāi)關(guān)器件K3串聯(lián)后，和兩個(gè)串聯(lián)的電容C dl、Cd2并聯(lián)連接在直流電源PV的正負(fù)極之間；第四開(kāi)關(guān)器件K4、第五開(kāi)關(guān)器件K5、第六開(kāi)關(guān)器件1(6串聯(lián)連接在直流電源PV的正負(fù)極之間；第七開(kāi)關(guān)器件K7的一端接至Cdl、Cd2的中點(diǎn)O點(diǎn)，另一端接至開(kāi)關(guān)器件Kp K2之間；第八開(kāi)關(guān)器件K 8的一端接至C dl、Cd2的中點(diǎn)O點(diǎn)，另一端接至開(kāi)關(guān)器件K 5、κ6之間。
[0015]輸出濾波模塊包括第一電感L1、第二電感L2和濾波電容C C1，第一電感1^的一端連接于第二開(kāi)關(guān)器件K2和第三開(kāi)關(guān)器件K3之間的A點(diǎn)，第二電感L 2的一端連接于第四開(kāi)關(guān)器件1(4和第五開(kāi)關(guān)器件K 5之間的B點(diǎn)；第一電感L i的另一端和第二電感L 2的另一端均連接于電網(wǎng)兩端；濾波電容Ctl與電網(wǎng)并聯(lián)。
[0016]所述的8個(gè)開(kāi)關(guān)器件均為絕緣柵雙極型晶體管IGBT，或者均為金屬-氧化層-半導(dǎo)體-場(chǎng)效晶體管MOSFET。
[0017]本實(shí)用新型在具體實(shí)施時(shí):在進(jìn)網(wǎng)電流正半周期時(shí)，第一開(kāi)關(guān)器件K1、第二開(kāi)關(guān)器件K2、第五開(kāi)關(guān)器件K5、第六開(kāi)關(guān)器件K6導(dǎo)通，其余開(kāi)關(guān)器件關(guān)斷。電流從直流電源模塊PV的正極開(kāi)始，流經(jīng)第一開(kāi)關(guān)器件K1、第二開(kāi)關(guān)器件K2、第一電感L1、電網(wǎng)、第二電感L2、第五開(kāi)關(guān)器件K5、第六開(kāi)關(guān)器件K6，流回到直流電源PV的負(fù)極，如圖2所示。續(xù)流狀態(tài)時(shí)，電感電流則流經(jīng)第一電感U、電網(wǎng)、第二電感L2第五開(kāi)關(guān)器件K 5、二極管D8、二極管D7、第二開(kāi)關(guān)器件K2，如圖3所示。
[0018]在進(jìn)網(wǎng)電流的負(fù)半周期時(shí)，電流從直流穩(wěn)壓模塊PV的正極開(kāi)始，流經(jīng)第四開(kāi)關(guān)器件K4、第二電感L2、電網(wǎng)、第一電感L1、第三開(kāi)關(guān)器件K3，流回到直流穩(wěn)壓模塊PV的負(fù)極，開(kāi)關(guān)器件K7和開(kāi)關(guān)器件K 8導(dǎo)通，但是沒(méi)有電流流過(guò)，如圖4所示。續(xù)流狀態(tài)時(shí)，開(kāi)關(guān)器件K 7和1(8仍然導(dǎo)通，其余開(kāi)關(guān)器件全部關(guān)斷，電感電流則流經(jīng)第二電感L2、電網(wǎng)、第一電感L1，二極管D2、第七開(kāi)關(guān)器件K7、第八開(kāi)關(guān)器件K8、二極管D5,如圖5所示。
[0019]這種單相并網(wǎng)逆變器輸出端的共模電壓之和保持為一個(gè)常量，共模電流得到有效的抑制，同時(shí)提高了逆變器的轉(zhuǎn)換效率和性能。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種新型光伏并網(wǎng)逆變器，包括直流電源模塊PV、逆變模塊、以及輸出濾波模塊，其特征在于:所述的逆變模塊包括分別連接在直流電源PV兩端的8個(gè)開(kāi)關(guān)器件；第一開(kāi)關(guān)器件K1、第二開(kāi)關(guān)器件K2、第三開(kāi)關(guān)器件K3串聯(lián)后，和兩個(gè)串聯(lián)的電容C dl、Cd2并聯(lián)連接在直流電源PV的正負(fù)極之間；第四開(kāi)關(guān)器件K4、第五開(kāi)關(guān)器件K5、第六開(kāi)關(guān)器件K6串聯(lián)連接在直流電源PV的正負(fù)極之間；第七開(kāi)關(guān)器件K7的一端接至Cdl、Cd2的中點(diǎn)O點(diǎn)，另一端接至開(kāi)關(guān)器件KpK2之間；第八開(kāi)關(guān)器件K 8的一端接至C dl、Cd2的中點(diǎn)O點(diǎn)，另一端接至開(kāi)關(guān)器件K 5、K6之間； 輸出濾波模塊包括第一電感L1、第二電感L2和濾波電容C O,第一電感L1的一端連接于第二開(kāi)關(guān)器件1(2和第三開(kāi)關(guān)器件K 3之間的A點(diǎn)，第二電感L 2的一端連接于第四開(kāi)關(guān)器件1和第五開(kāi)關(guān)器件K 5之間的B點(diǎn)；第一電感L i的另一端和第二電感L 2的另一端分別連接于電網(wǎng)兩端；濾波電容Ctl與電網(wǎng)并聯(lián)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型光伏并網(wǎng)逆變器，其特征在于:所述的第一開(kāi)關(guān)器件K1、第二開(kāi)關(guān)器件K2、第三開(kāi)關(guān)器件K3、第四開(kāi)關(guān)器件K4、第五開(kāi)關(guān)器件K5、第六開(kāi)關(guān)器件K6、第七開(kāi)關(guān)器件1(7和第八開(kāi)關(guān)器件K 8的兩端均反向并聯(lián)有二極管，它們分別是D 1、D2、D3、d4、d5、d6、d#pd8。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型光伏并網(wǎng)逆變器，其特征在于:所述的8個(gè)開(kāi)關(guān)器件為絕緣柵雙極型晶體管IGBT，或?yàn)榻饘?氧化層-半導(dǎo)體-場(chǎng)效晶體管MOSFET。
【專利摘要】一種新型光伏并網(wǎng)逆變器，為了解決現(xiàn)有單相并網(wǎng)逆變器由于電路拓?fù)浼翱刂品椒ㄟx擇不當(dāng)時(shí)致使漏電流大、效率底的技術(shù)問(wèn)題，采用的技術(shù)方法是輸入側(cè)有兩個(gè)分壓電容，逆變模塊包括8個(gè)開(kāi)關(guān)管和二極管并聯(lián)，輸出側(cè)包括第一電感、第二電感和濾波電容。達(dá)到的技術(shù)效果是在整個(gè)開(kāi)關(guān)過(guò)程中始終保持為0.5UPV，可以有效的消除共模漏電流，同時(shí)使逆變器的轉(zhuǎn)換效率和性能達(dá)到較高的水平。
【IPC分類】H02M7/483, H02J3/38
【公開(kāi)號(hào)】CN204707055
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520321843
【發(fā)明人】董霞光, 王賓, 宋江峰, 王筱劍, 林攀攀, 程軍輝
【申請(qǐng)人】安徽理工大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年10月14日
【申請(qǐng)日】2015年5月18日