一种新型光伏并网逆变器的制造方法
【技术领域】
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[0001]本实用新型属于发电设备技术领域，涉及到一种并网逆变器，特别是一种新型光伏并网逆变器。
【背景技术】
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[0002]并网逆变器主要功能是将直流电能高效地转换成交流电能，大致分为如下几类:光伏并网逆变器、风力发电并网逆变器、动力设备并网逆变器和其他发电设备并网逆变器。目前，单相并网逆变器已逐步市场的主流逆变器。若这种逆变器的电路拓扑和控制方法选择不恰当，则会致使共模电压之和是一个变量，进而导致输出共模电流过大，安全造成威胁，且逆变器效率和性能低。
【实用新型内容】:
[0003]本实用新型的目的旨在解决现有的单相并网逆变器由于电路拓扑及控制方法选择不当而造成的漏电流大、效率底的技术问题，为此，本实用新型提出了一种新型光伏并网逆变器的电路拓扑，效果是在整个开关过程中共模电压始终保持为0.5UPV，可以有效的消除共模漏电流，同时使逆变器的转换效率和性能达到较高的水平。
[0004]本实用新型所采用的具体技术方案是:一种新型光伏并网逆变器，包括直流电源模块PV、逆变模块、以及输出滤波模块，关键是:所述的逆变模块包括分别连接在直流电源PV两端的8个开关器件；第一开关器件K1、第二开关器件K2、第三开关器件K3串联后，和两个串联的电容cdl、cd2并联连接在直流电源PV的正负极之间；第四开关器件K4、第五开关器件K5、第六开关器件K6串联连接在直流电源PV的正负极之间；第七开关器件K 7的一端接至Cdl, Cd2的中点O点，另一端接至开关器件K P K2之间；第八开关器件K 8的一端接至C dl、Cd2的中点O点，另一端接至开关器件K5、K6之间；
[0005]输出滤波模块包括第一电感L1、第二电感L2和滤波电容C C1，第一电感1^的一端连接于第二开关器件K2和第三开关器件K3之间的A点，第二电感L 2的一端连接于第四开关器件1(4和第五开关器件K 5之间的B点；第一电感L i的另一端和第二电感L 2的另一端均连接于电网两端；滤波电容Ctl与电网并联。
[0006]本实用新型的有益效果是:在单相并网逆变器中，各个元器件的选择及组合方式，使输出端的共模电压之和保持为0.5UPV，始终是一个常量，消除了共模漏电流，同时提高了逆变器的转换效率和性能。
[0007]本实用新型的逆变输出电压为三电平，与单极性调制的输出电压相同，相比较于双极性调制的H桥，输出滤波电感的大小以及电感上的耗损大大降低。此外，开关器件1、K2、K5、K6、K7、K8的电压应力相同，均是0.5UPV，同时，所有开关管的dv/dt均是1/2输入电压。器件功率损耗降低，逆变器效率得到提高。
【附图说明】
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[0008]图1为本实用新型的电路原理不意图。
[0009]图2为本实用新型正半周导通时的电流回路不意图。
[0010]图3为本实用新型正半周续流时的电流回路示意图。
[0011]图4为本实用新型负半周导通时的电流回路不意图。
[0012]图5为本实用新型负半周续流时的电流回路示意图。
[0013]附图中，PV代表直流电源，K1代表第一开关器件，K2代表第二开关器件，K 3代表第三开关器件，K4代表第四开关器件，K 5代表第五开关器件，K 6代表第六开关器件，K 7代表第七开关器件，K8代表第八开关器件，D分别和8个开关器件反并联的二极管，L1R表第一电感，L2R表第二电感，C ^代表滤波电容。
【具体实施方式】
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[0014]一种新型光伏并网逆变器，包括直流电源模块PV、逆变模块、以及输出滤波模块，关键是:所述的逆变模块包括分别连接在直流电源PV两端的8个开关器件；第一开关器件K1、第二开关器件K2、第三开关器件K3串联后，和两个串联的电容C dl、Cd2并联连接在直流电源PV的正负极之间；第四开关器件K4、第五开关器件K5、第六开关器件1(6串联连接在直流电源PV的正负极之间；第七开关器件K7的一端接至Cdl、Cd2的中点O点，另一端接至开关器件Kp K2之间；第八开关器件K 8的一端接至C dl、Cd2的中点O点，另一端接至开关器件K 5、κ6之间。
[0015]输出滤波模块包括第一电感L1、第二电感L2和滤波电容C C1，第一电感1^的一端连接于第二开关器件K2和第三开关器件K3之间的A点，第二电感L 2的一端连接于第四开关器件1(4和第五开关器件K 5之间的B点；第一电感L i的另一端和第二电感L 2的另一端均连接于电网两端；滤波电容Ctl与电网并联。
[0016]所述的8个开关器件均为绝缘栅双极型晶体管IGBT，或者均为金属-氧化层-半导体-场效晶体管MOSFET。
[0017]本实用新型在具体实施时:在进网电流正半周期时，第一开关器件K1、第二开关器件K2、第五开关器件K5、第六开关器件K6导通，其余开关器件关断。电流从直流电源模块PV的正极开始，流经第一开关器件K1、第二开关器件K2、第一电感L1、电网、第二电感L2、第五开关器件K5、第六开关器件K6，流回到直流电源PV的负极，如图2所示。续流状态时，电感电流则流经第一电感U、电网、第二电感L2第五开关器件K 5、二极管D8、二极管D7、第二开关器件K2，如图3所示。
[0018]在进网电流的负半周期时，电流从直流稳压模块PV的正极开始，流经第四开关器件K4、第二电感L2、电网、第一电感L1、第三开关器件K3，流回到直流稳压模块PV的负极，开关器件K7和开关器件K 8导通，但是没有电流流过，如图4所示。续流状态时，开关器件K 7和1(8仍然导通，其余开关器件全部关断，电感电流则流经第二电感L2、电网、第一电感L1，二极管D2、第七开关器件K7、第八开关器件K8、二极管D5,如图5所示。
[0019]这种单相并网逆变器输出端的共模电压之和保持为一个常量，共模电流得到有效的抑制，同时提高了逆变器的转换效率和性能。
【主权项】
1.一种新型光伏并网逆变器，包括直流电源模块PV、逆变模块、以及输出滤波模块，其特征在于:所述的逆变模块包括分别连接在直流电源PV两端的8个开关器件；第一开关器件K1、第二开关器件K2、第三开关器件K3串联后，和两个串联的电容C dl、Cd2并联连接在直流电源PV的正负极之间；第四开关器件K4、第五开关器件K5、第六开关器件K6串联连接在直流电源PV的正负极之间；第七开关器件K7的一端接至Cdl、Cd2的中点O点，另一端接至开关器件KpK2之间；第八开关器件K 8的一端接至C dl、Cd2的中点O点，另一端接至开关器件K 5、K6之间； 输出滤波模块包括第一电感L1、第二电感L2和滤波电容C O,第一电感L1的一端连接于第二开关器件1(2和第三开关器件K 3之间的A点，第二电感L 2的一端连接于第四开关器件1和第五开关器件K 5之间的B点；第一电感L i的另一端和第二电感L 2的另一端分别连接于电网两端；滤波电容Ctl与电网并联。2.根据权利要求1所述的一种新型光伏并网逆变器，其特征在于:所述的第一开关器件K1、第二开关器件K2、第三开关器件K3、第四开关器件K4、第五开关器件K5、第六开关器件K6、第七开关器件1(7和第八开关器件K 8的两端均反向并联有二极管，它们分别是D 1、D2、D3、d4、d5、d6、d#pd8。3.根据权利要求1所述的一种新型光伏并网逆变器，其特征在于:所述的8个开关器件为绝缘栅双极型晶体管IGBT，或为金属-氧化层-半导体-场效晶体管MOSFET。
【专利摘要】一种新型光伏并网逆变器，为了解决现有单相并网逆变器由于电路拓扑及控制方法选择不当时致使漏电流大、效率底的技术问题，采用的技术方法是输入侧有两个分压电容，逆变模块包括8个开关管和二极管并联，输出侧包括第一电感、第二电感和滤波电容。达到的技术效果是在整个开关过程中始终保持为0.5UPV，可以有效的消除共模漏电流，同时使逆变器的转换效率和性能达到较高的水平。
【IPC分类】H02M7/483, H02J3/38
【公开号】CN204707055
【申请号】CN201520321843
【发明人】董霞光, 王宾, 宋江峰, 王筱剑, 林攀攀, 程军辉
【申请人】安徽理工大学
【公开日】2015年10月14日
【申请日】2015年5月18日