一种基于双Buck逆变器的光伏发电装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种基于双Buck逆变器的光伏发电装置，属于新能源发电与智能电网领域。
【背景技术】
[0002]近年来，随着能源危机和环境污染的加剧，太阳能等可再生能源作为替代能源已经得到广泛应用。太阳能经由发电装置转化为电能，再通过电力电子装置进行电能变换使之符合相关标准；变换后的电能可直接提供给负载，也可并入主干电网。逆变器就是完成能量变换所需的最常用的电力电子装置。然而桥式逆变器开关管的寄生二极管的反向恢复电流大，导致很大的开关损耗，限制了开关频率的提高。此外，桥式逆变器还存在桥臂直通的问题，大大降低了逆变器的可靠性。
[0003]为了提高逆变器的可靠性，主要有以下两类方法:(1)采用反向恢复电荷小的开关器件来减小桥式逆变器续流二极管的反向恢复损耗；(2)采用没有直通问题的逆变器，如Z源逆变器和双Buck逆变器。由于Z源逆变器电感大、控制复杂以及功率密度和转换效率低，在功率密度和变换效率要求高的机载应用场合，目前仍未见应用。双Buck逆变器的桥臂是开关管与二极管串联的结构，反向恢复过程短，电磁干扰小；且两个开关管之间有较大的电感，因此不存在桥臂直通的问题，可靠性高。
【发明内容】
[0004]本实用新型要解决的技术问题是:针对现有技术的不足，发明了一种基于双Buck逆变器的光伏发电装置，Boost升压电路实现光伏阵列输出最大功率跟踪；双Buck逆变器采用三电感双Buck逆变器，交流滤波电感正负半周期交替运行提高了滤波电感磁芯的利用率，有效地减小了整个光伏发电装置的体积重量；两个直流滤波电感进一步提高磁性元件的利用率，同时还减小逆变器的附加损耗，从而提高了光伏发电的效率和可靠性。
[0005]本实用新型的技术方案为:一种基于双Buck逆变器的光伏发电装置，包括光伏阵列、Boost升压电路、三电感双Buck逆变器，光伏阵列输出的直流电能变换成为交流电能，为负载供电；Boost升压电路包括光伏侧储能电容C。、Boost升压电感L。、Boost升压电路开关器件S。、Boost升压电路二极管D。、直流侧储能电容(^和C 2;三电感双Buck逆变器包括开关器件S1及其反并联二极管D S1、开关器件结电容C S1、开关器件S2及其反并联二极管Ds2、开关器件S2的结电容C S2、二极管D1及其结电容C D1、二极管D2及其结电容C D2、直流滤波电感I^1和L dc2,交流滤波电感La。、滤波电容Cf、负载；光伏阵列与光伏侧储能电容C。并联连接，光伏阵列输出正极与Boost升压电感L。相连，Boost升压电感L。另一端与Boost升压电路开关器件S。的集电极、Boost升压电路二极管D。的阳极相连，Boost升压电路二极管D。的阴极与直流侧储能电容C i的一端、开关器件S 4勺集电极、反并联二极管D S1的阴极、二极管D2的阴极相连，直流侧储能电容C:的另一端与直流侧储能电容C 2的一端相连并接地，直流侧储能电容C2的另一端与Boost升压电路开关器件S。的发射极、二极管D i的阳极、滤波电容Cf的一端、开关器件S 2的发射极、反并联二极管D S2的阳极、光伏阵列输出负极相连，开关器件S1的发射极与反并联二极管D S1的阳极、二极管D i的阴极、直流滤波电感I^1的一端相连，直流滤波电感L &的另一端与直流滤波电感L μ的一端、交流滤波电感L ac的一端相连，直流滤波电感L&2的另一端与二极管D2的阳极、开关器件32的集电极、反并联二极管Ds2的阴极相连，交流滤波电感L a。的另一端与滤波电容C f的另一端相连，负载与滤波电容Cf并联连接，开关器件S 4勺结电容Csi接于开关器件S 4勺集电极和发射极之间、开关器件32的结电容C S2接于开关器件S 2的集电极和发射极之间、二极管D:的结电容C ^与二极管0:并联连接、二极管D 2的结电容C⑽与二极管D 2并联连接。
[0006]本实用新型的有益效果:1、Boost升压电路实现光伏阵列输出最大功率跟踪?’三电感双Buck逆变器交流滤波电感正负半周期交替运行提高了滤波电感磁芯的利用率，有效地减小了整个光伏发电装置的体积重量；2、两个直流滤波电感进一步提高磁性元件的利用率，同时还减小逆变器的附加损耗，从而提高了光伏发电的效率和可靠性；如果将两个直流滤波电感耦合，不仅进一步提高磁芯的利用率，而且减少了两直流电感与功率器件寄生容谐振带来的附加损耗，且稳态工作时没有环流产生。
【附图说明】
[0007]图1为本实用新型结构示意图。
[0008]图2为本实用新型各电感电流和输出电压的波形示意图。
[0009]图3为开关器件通期间直流滤波电感L μ的电流i 断续情况下关键波形图。
[0010]图4为开关器件31导通期间直流滤波电感L M的电流i 连续情况下关键波形图。
【具体实施方式】
[0011]下面结合说明书附图对本实用新型的技术方案做进一步阐述，但不限于此。
[0012]图1所示为基于双Buck逆变器的光伏发电装置结构示意图，包括光伏阵列、Boost升压电路、三电感双Buck逆变器，光伏阵列输出的直流电能变换成为交流电能，为负载供电；Boost升压电路包括光伏侧储能电容C。、Boost升压电感L。、Boost升压电路开关器件S0^Boost升压电路二极管D。、直流侧储能电容CjP C2;三电感双Buck逆变器包括开关器件S1及其反并联二极管D S1、开关器件S1的结电容C S1、开关器件S2及其反并联二极管D S2、开关器件S2的结电容C S2、二极管D1及其结电容C D1、二极管D2及其结电容C D2、直流滤波电感Lw和Lm、交流滤波电感La。、滤波电容Cf、负载；光伏阵列与光伏侧储能电容C。并联连接，光伏阵列输出正极与Boost升压电感L。相连，Boost升压电感L。另一端与Boost升压电路开关器件S。的集电极、Boost升压电路二极管D。的阳极相连，Boost升压电路二极管D。的阴极与直流侧储能电容C1的一端、开关器件S:的集电极、反并联二极管D S1的阴极、二极管D 2的阴极相连，直流侧储能电容(^的另一端与直流侧储能电容C 2的一端相连并接地，直流侧储能电容C2的另一端与Boost升压电路开关器件S。的发射极、二极管D:的阳极、滤波电容C f的一端、开关器件32的发射极、反并联二极管D S2的阳极、光伏阵列输出负极相连，开关器件S1的发射极与反并联二极管D S1的阳极、二极管D i的阴极、直流滤波电感L ^的一端相连，直流滤波电感Lu的另一端与直流滤波电感L &的一端、交流滤波电感L a。的一端相连，直流滤波电感L&2的另一端与二极管D 2的阳极、开关器件S 2的集电极、反并联二极管D S2的阴极相连，交流滤波电感La。的另一端与滤波电容Cf的另一端相连，负