逆变器和光伏发电系统的制作方法

本技术涉及逆变器，更具体而言，涉及到一种逆变器和光伏发电系统。

背景技术：

1、在日本和北美地区，由于电网为分相电网，不同负载需要相应相位的输出电压进行供电，因此由逆变器组建的电网系统在离网时，逆变器要能输出不同相位的输出电压才能正常运行带载。在相关技术中，由于逆变器在带半波载时持续从同一个母线电容取电，导致多个母线电容的电压不均衡，可能触发逆变器的保护机制，使得逆变器停止工作，从而导致逆变器无法稳定地进行分相输出。

技术实现思路

1、本实用新型实施方式提供一种逆变器和光伏发电系统。

2、本实用新型实施方式提供一种逆变器，所述逆变器包括隔离电路、直流母线、平衡电路以及逆变电路；其中，所述隔离电路包括原边电路和副边电路，所述原边电路的输入端用于连接直流源；所述直流母线包括正母线电容和负母线电容，所述正母线电容的第一极连接所述副边电路的输出正极，所述正母线电容的第二极连接所述负母线电容的第一极，所述负母线电容的第二极连接所述副边电路的输出负极；所述平衡电路包括第一开关、第二开关和电感，所述第一开关的第一端连接所述正母线电容的第一极，所述第一开关的第二端连接所述第二开关的第一端，所述第二开关的第二端连接所述负母线电容的第二极，所述电感的第一端与所述第一开关的第二端和所述第二开关的第一端连接，所述电感的第二端与所述正母线电容的第二极以及所述负母线电容的第一极连接；所述逆变电路连接所述直流母线，所述逆变电路包括多个回路，各所述回路用于输出不同相位的电压。

3、如此，通过隔离电路能够对直流母线与直流源进行高频隔离，以避免逆变器内的元件受到损坏；设置平衡电路以平衡正母线电容和负母线电容的电压，以避免在逆变器带偏载或半波载时，正母线电容和负母线电容的电压不均衡而导致回路无法进行稳定地输出不同相位的电压，从而使得逆变器能够稳定地分相输出以对不同的负载供电。

4、在某些实施方式中，所述第一开关包括第一平衡晶体管，所述第二开关包括第二平衡晶体管，在正母线电容的电压小于负母线电容的情况下，所述第一平衡晶体管的占空比小于所述第二平衡晶体管的占空比，以控制所述正母线电容充电，使得所述正母线电容和所述负母线电容的电压相同。

5、如此，通过控制第一平衡晶体管的占空比，能够控制第一母线电容充电，在两个母线电容的电压相同时，任意两个平衡晶体管的占空比相同；在某个母线电容的电压较低时，对应该母线电容的平衡晶体管的占空比较小，以控制对该母线电容进行充电，从而使得两个母线电容的电压相同。

6、在某些实施方式中，所述第一开关包括第一平衡晶体管，所述第二开关包括第二平衡晶体管，在正母线电容的电压大于负母线电容的电压的情况下，所述第一平衡晶体管的占空比大于所述第二平衡晶体管的占空比，以控制所述负母线电容充电，使得所述正母线电容和所述负母线电容的电压相同。如此，通过控制第二平衡晶体管的占空比，能够控制负母线电容充电，在两个母线电容的电压相同时，任意两个平衡晶体管的占空比相同；在正母线电容的电压较高时，对应正母线电容的平衡晶体管的占空比较大，以控制对负母线电容进行充电，从而使得两个母线电容的电压相同。

7、如此，通过控制第二平衡晶体管的占空比，能够控制负母线电容充电，在两个母线电容的电压相同时，任意两个平衡晶体管的占空比相同；在正母线电容的电压较高时，对应正母线电容的平衡晶体管的占空比较大，以控制对负母线电容进行充电，从而使得两个母线电容的电压相同。

8、在某些实施方式中，所述回路包括至少两个晶体管和输出端，所述晶体管和所述母线电容并联，任意两个回路的晶体管相互并联；所述输出端的一端连接两个所述晶体管，所述输出端的另一端连接所述正母线电容的第二极和所述负母线电容的第一极，所述输出端用于输出所述输出电压。

9、如此，通过回路的晶体管可以控制同一回路的输出端输出电压。

10、在某些实施方式中，所述晶体管包括第一晶体管和第二晶体管，所述第一晶体管的第一端连接所述正母线电容的第一极，所述第一晶体管的第二端连接所述第二晶体管的第一端，所述第二晶体管的第二端连接所述负母线电容，所述第一晶体管和所述第二晶体管的导通时间不同，以使得所述输出端的所述输出电压为交流电压。

11、如此，通过控制回路中的多个晶体管的导通时间不同，能够使得回路的输出端输出的输出电压为交流电压，从而实现直流电压向交流电压的转变。

12、在某些实施方式中，任意两个所述回路的所述第一晶体管的导通时间不同，任意两个所述回路的所述第二晶体管的导通时间也不同，任意两个所述回路输出的输出电压的相位不同。

13、如此，通过控制任意两个回路的第一晶体管的导通时间不同，且任意两个回路的第二晶体管的导通时间也不同，能够使得任意两个回路输出的输出电压的相位不同，从而实现分相输出。

14、在某些实施方式中，在所述逆变器处于离网状态时，每个回路输出不同相位的电压。

15、如此，在处于离网状态时，逆变器的多个回路能够输出不同相位的输出电压，从而能够对不同的负载进行供电。

16、在某些实施方式中，在所述逆变器处于并网状态时，逆变器的所有所述回路输出的电压的相位相同。

17、如此，在处于并网状态时，逆变器通过控制所有回路中的晶体管的通断时间，使得所有回路共同组成的逆变电路输出交流电压。

18、在某些实施方式中，所述原边电路包括原边绕组和开关管，所述副边电路包括副边绕组，在所述开关管开启时，所述直流源对所述原边绕组充电；在所述开关管闭合时，所述直流源不对所述原边绕组充电，所述副边绕组对所述直流母线充电。

19、如此，通过控制直流源对原边绕组充电和副边绕组对直流母线充电不同时，能够实现直流源和直流母线的隔离。

20、在某些实施方式中，在所述直流源的输入电压小于设定电压时，所述隔离电路用于对所述输入电压进行升压。

21、如此，通过隔离电路对输入电压进行升压，能够在进行高频隔离的同时，将母线电压升至额定母线电压，以使得后续回路根据母线电压输出的输出电压满足额定输出电压。

22、本实用新型实施方式提供一种光伏发电系统，所述光伏发电系统包括上述任一实施方式的逆变器和控制模块，所述控制模块用于控制所述平衡电路平衡所述母线电容的电压。

23、如此，通过隔离电路能够对直流母线与直流源进行高频隔离，以避免逆变器内的元件受到损坏；设置平衡电路以平衡正母线电容和负母线电容的电压，以避免在逆变器带偏载或半波载时，正母线电容和负母线电容的电压不均衡而导致回路无法进行稳定地输出不同相位的电压，从而使得逆变器能够稳定地分相输出以对不同的负载供电。

24、本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

技术特征：

1.一种逆变器，其特征在于，所述逆变器包括：隔离电路、直流母线、平衡电路以及逆变电路；其中：

2.根据权利要求1所述的逆变器，其特征在于，所述第一开关包括第一平衡晶体管，所述第二开关包括第二平衡晶体管，在正母线电容的电压小于负母线电容的电压的情况下，所述第一平衡晶体管的占空比小于所述第二平衡晶体管的占空比，以控制所述正母线电容充电，使得所述正母线电容和所述负母线电容的电压相同。

3.根据权利要求1所述的逆变器，其特征在于，所述第一开关包括第一平衡晶体管，所述第二开关包括第二平衡晶体管，在正母线电容的电压大于负母线电容的电压的情况下，所述第一平衡晶体管的占空比大于所述第二平衡晶体管的占空比，以控制所述负母线电容充电，使得所述正母线电容和所述负母线电容的电压相同。

4.根据权利要求1所述的逆变器，其特征在于，所述回路包括：

5.根据权利要求4所述的逆变器，其特征在于，所述晶体管包括第一晶体管和第二晶体管，所述第一晶体管的第一端连接所述正母线电容的第一极，所述第一晶体管的第二端连接所述第二晶体管的第一端，所述第二晶体管的第二端连接所述负母线电容，所述第一晶体管和所述第二晶体管的导通时间不同，以使得所述输出端的所述输出电压为交流电压。

6.根据权利要求5所述的逆变器，其特征在于，任意两个所述回路的所述第一晶体管的导通时间不同，任意两个所述回路的所述第二晶体管的导通时间也不同，任意两个所述回路输出的输出电压的相位不同。

7.根据权利要求1所述的逆变器，其特征在于，在所述逆变器处于离网状态时，每个所述回路输出不同相位的电压。

8.根据权利要求7所述的逆变器，其特征在于，在所述逆变器处于并网状态时，所有所述回路输出的电压的相位相同。

9.根据权利要求1所述的逆变器，其特征在于，所述原边电路包括原边绕组和开关管，所述副边电路包括副边绕组，在所述开关管开启时，所述直流源对所述原边绕组充电；在所述开关管闭合时，所述直流源不对所述原边绕组充电，所述副边绕组对所述直流母线充电。

10.根据权利要求1所述的逆变器，其特征在于，在所述直流源的输入电压小于设定电压时，所述隔离电路用于对所述输入电压进行升压。

11.一种光伏发电系统，其特征在于，所述光伏发电系统包括权利要求1-10任意一项所述的逆变器和控制模块，所述控制模块用于控制所述平衡电路平衡所述母线电容的电压。

技术总结
本技术公开了一种逆变器和光伏发电系统。本技术的逆变器包括：隔离电路、直流母线、平衡电路以及逆变电路；隔离电路包括原边电路和副边电路，原边电路的输入端连接直流源；直流母线包括正母线电容和负母线电容；平衡电路包括第一开关、第二开关和电感，第一开关连接正母线电容，第一开关连接第二开关，第二开关连接负母线电容，电感与第一开关和第二开关连接，电感与正母线电容以及负母线电容连接；逆变电路连接直流母线，逆变电路包括多个回路，各回路用于输出不同相位的电压。本技术的逆变器设置平衡电路以平衡母线电容的电压，避免在逆变器带偏载或半波载时，母线电容的电压不均导致无法稳定地输出，使逆变器能够稳定地分相输出。

技术研发人员：项泽宇
受保护的技术使用者：阳光电源（上海）有限公司
技术研发日：20240206
技术公布日：2024/11/21