一种高效的离并网裂相逆变器电路的制作方法

本发明属于并网裂相逆变器电路，尤其涉及一种高效的离并网裂相逆变器电路。

背景技术：

1、在世界各地中，不同国家和地区有不同电网模式，比如北美单相电网有一种为单相三线裂相输出电网，l1/n/l2,l1对n与l2对n均为120v，相位相差180度，l1_l2为240v,示意图如图1所示。对于光伏逆变器离并网系统来说，系统在并网运行的时候，输出240v的电压，裂相120v的用户负载由电网供电。而系统在离网运行的时候，因为需要同时带120v或者240v用户负载，需要输出两个独立的120v电压。在dc1电压较高的应用场景中，比如电压为1100v逆变器系统中，现有技术方案，经常采用两个1字型三电平桥臂输出两个独立控制120v，调制波错开180度，组成240v，得到一个单相三线的裂相输出电压，常见的拓扑如图2所示。

2、目前的常用单相三线制，裂相输出拓扑如图2所示。以半个周期为例，图3和图4分别是光伏逆变器离并网系统并网励磁和续流期间的回路。并网过程中，由于有电网存在，240v电压和120v电压均存在，用户侧120v的负载可以由电网直接供电，逆变器只需要把光伏面板能量并到电网即可，所以只需要输出240v，逆变器工作在电流源模式，两个120v的功率相等，基本没有电流流过bus(母线)中点，但是对逆变器来说，续流阶段，上述拓扑续流回路经过了四个半导体器件(图4中的t2a t3b d2b d1a)，导致效率大大降低低，而对于光伏逆变器系统来说，效率降低会导致能量白白损失，降低了用户的发电量。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种高效的离并网裂相逆变器电路，以解决现有的并网裂相逆变器电路发电效率低的问题。

2、本发明提供了一种高效的离并网裂相逆变器电路，包括第一半导体开关、第二半导体开关、第三半导体开关、第四半导体开关、第五半导体开关、第六半导体开关、第七半导体开关、第八半导体开关、第一电容、第二电容、第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管，第一电感以及第二电感，所述第一电容和第二电容串联后与电源并联，所述第一半导体开关、所述第二半导体开关、所述第三半导体开关和所述第四半导体开关串联后与电源并联，所述第五半导体开关、所述第六半导体开关、所述第七半导体开关和第八半导体开关串联后与电源并联，所述第一二极管的负极连接于所述第一半导体开关和第二半导体开关之间，所述第一二极管的正极与所述第二二极管的负极连接，所述第二二极管的正极连接于所述第三半导体开关和所述第四半导体开关之间，所述第一电感的一端连接于所述第六半导体开关和所述第七半导体开关之间，所述第一电感的另一端连接于所述第二电感的一端，所述第二电感的另一端连接于所述第二半导体开关和所述第三半导体开关之间，所述第一二极管的正极和第二二极管的负极还连接于所述第一电容和所述第二电容之间，所述第三二极管的正极与所述第四二极管的负极连接，所述第三二极管的负极连接于所述第五半导体开关和所述第六半导体开关之间，所述第四二极管的连接于所述第七半导体开关和所述第八半导体开关之间，所述第一二极管的正极和第二二极管的负极还连接于所述三二极管和所述第四二极管之间，还包括第五二极管和第六二极管，其中；

3、所述第五二极管的正极接于所述第六半导体开关和所述第七半导体开关之间，所述第五二极管的负极连接于所述第一半导体开关和第二半导体开关之间；

4、所述第六二极管的正极连接于所述第二半导体开关和所述第三半导体开关之间，所述第六二极管的负极连接于所述第五半导体开关和所述第六半导体开关之间。

5、上述高效的离并网裂相逆变器电路，在两个逆变桥臂的中间增加第五二极管和第六二极管，使得系统在并网运行或者离网运行接平衡负载时，逆变拓扑续流回路只经过了两半导体器件，减少了器件对电能的损耗，系统的发电效率大大提升。

6、进一步地，还包括第三电容和第四电容，其中：

7、所述第三电容的一端与所述第一电感连接，另一端与所述第四电容连接，所述第四电容的另一端与所述第二电感连接。

8、进一步地，还包括第一负载和第二负载，所述第一负载和所述第二负载串联后与所述第三电容和第四电容并联。

9、进一步地，所述第一半导体开关、所述第二半导体开关、所述第三半导体开关、所述第四半导体开关、所述第五半导体开关、所述第六半导体开关、所述第七半导体开关以及所述第八半导体开关可以为igbt或者mos中的任意一种。

10、进一步地，所述离并网裂相逆变器电路与单相三线制裂相电网连接，裂相电压为100v、110v、120v中的任意一种

技术特征：

1.一种高效的离并网裂相逆变器电路，包括第一半导体开关、第二半导体开关、第三半导体开关、第四半导体开关、第五半导体开关、第六半导体开关、第七半导体开关、第八半导体开关、第一电容、第二电容、第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管，第一电感以及第二电感，所述第一电容和第二电容串联后与电源并联，所述第一半导体开关、所述第二半导体开关、所述第三半导体开关和所述第四半导体开关串联后与电源并联，所述第五半导体开关、所述第六半导体开关、所述第七半导体开关和第八半导体开关串联后与电源并联，所述第一二极管的负极连接于所述第一半导体开关和第二半导体开关之间，所述第一二极管的正极与所述第二二极管的负极连接，所述第二二极管的正极连接于所述第三半导体开关和所述第四半导体开关之间，所述第一电感的一端连接于所述第六半导体开关和所述第七半导体开关之间，所述第一电感的另一端连接于所述第二电感的一端，所述第二电感的另一端连接于所述第二半导体开关和所述第三半导体开关之间，所述第一二极管的正极和第二二极管的负极还连接于所述第一电容和所述第二电容之间，所述第三二极管的正极与所述第四二极管的负极连接，所述第三二极管的负极连接于所述第五半导体开关和所述第六半导体开关之间，所述第四二极管的连接于所述第七半导体开关和所述第八半导体开关之间，所述第一二极管的正极和第二二极管的负极还连接于所述三二极管和所述第四二极管之间，其特征在于，还包括第五二极管和第六二极管，其中；

2.根据权利要求1所述的一种高效的离并网裂相逆变器电路，其特征在于，还包括第三电容和第四电容，其中：

3.根据权利要求1所述的一种高效的离并网裂相逆变器电路，其特征在于，还包括第一负载和第二负载，所述第一负载和所述第二负载串联后与所述第三电容和第四电容并联。

4.根据权利要求1所述的一种高效的离并网裂相逆变器电路，其特征在于，所述第一半导体开关、所述第二半导体开关、所述第三半导体开关、所述第四半导体开关、所述第五半导体开关、所述第六半导体开关、所述第七半导体开关以及所述第八半导体开关可以为igbt或者mos中的任意一种。

5.根据权利要求1所述的一种高效的离并网裂相逆变器电路，其特征在于，所述离并网裂相逆变器电路与单相三线制裂相电网连接，裂相电压为100v、110v、120v中的任意一种。

技术总结
本发明属于并网裂相逆变器电路领域。本发明提供了一种高效的并网裂相逆变器电路，包括第一半导体开关、第二半导体开关、第三半导体开关、第四半导体开关、第五半导体开关、第六半导体开关、第七半导体开关、第八半导体开关、第一电容、第二电容、第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管，第一电感以及第二电感，还包括第五二极管和第六二极管。上述高效的离并网裂相逆变器电路，在两个逆变桥臂的中间增加第五二极管和第六二极管，使得系统在并网运行或者离网运行接平衡负载时，逆变拓扑续流回路只经过了两半导体器件，减少了器件对电能的损耗，系统的发电效率大大提升。

技术研发人员：曹明才,程浩,阳此罗,蒋辉,吴良材,丁永强
受保护的技术使用者：深圳古瑞瓦特新能源有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13