太阳能光伏电源转换系统及其操作方法
【技术领域】
[0001]本发明有关一种太阳能光伏电源转换系统及其操作方法，尤指一种降低寄生电容电压所造成漏电流影响的太阳能光伏电源转换系统及其操作方法。
【背景技术】
[0002]请参见图1为现有技术双降压式逆变器(dual-buck inverter)的电路图。该双降压式逆变器接收一直流输入电压Vdc，并且转换该直流输入电压Vdc为一交流输出电压Vac。该双降压式逆变器包含两组降压电路，分别为一第一降压电路BCl与一第二降压电路BC2。其中，该第一降压电路BCl主要包含一第一桥臂Lgla与一第二桥臂Lg2a,并且该第一桥臂Lgla包含一第一开关Sla与串联该第一开关Sla的一第一二极管Dla ;该第二桥臂Lg2a包含一第二开关S2a与串联该第二开关S2a的一第二二极管D2a。该第二降压电路BC2主要包含一第三桥臂Lg3a与一第四桥臂Lg4a，并且该第三桥臂Lg3a包含一第三开关S3a与串联该第三开关S3a的一第三二极管D3a ;该第四桥臂Lg4a包含一第四开关S4a与串联该第四开关S4a的一第四二极管D4a。此外，该第一降压电路BCl与该第二降压电路BC2并联连接一输入电容Cla。
[0003]配合参见图2为现有技术双降压式逆变器的驱动信号的波形示意图。通过一驱动信号产生电路(未图示)产生对应控制该第一开关Sla、该第二开关S2a、该第三开关S3a以及该第四开关S4a的多个控制信号，分别为一第一控制信号Seal、一第二控制信号Sca2、一第三控制信号Sca3以及一第四控制信号Sca4。
[0004]该第一控制信号Scal与该第二控制信号Sca2为一互补低频信号对。当该交流输出电压Vac为正半周时(时间t0?tl区间)，该第一控制信号Scal为高电平导通该第一开关Sla，该第二控制信号Sca2为低电平截止该第二开关S2a。该第三控制信号Sca3为低电平截止该第三开关S3a，该第四控制信号Sca4为高频切换该第四开关S4a。当该交流输出电压Vac为负半周时(时间tl?t2区间)，该第一控制信号Scal为低电平截止该第一开关Sla，该第二控制信号Sca2为高电平导通该第二开关S2a。该第三控制信号Sca3为高频切换该第三开关S3a，该第四控制信号Sca4为低电平截止该第四开关S4a。
[0005]然而，在此双降压式逆变器架构下，由于该交流输出电压Vac变化大，因此，造成寄生电容Cpl，Cp2上的电压变化较大，而产生快速变化的漏电流Icpl，Icp2，亦即，寄生电容电压变化越大，漏电流越增加。
[0006]因此，如何设计出一种太阳能光伏电源转换系统及其操作方法，通过两切换电路与两滤波电路所组成的双降压式逆变器(dual-buck inverter)架构,提供储能元件的储能与释能路径，并且滤波电路与输入直流侧的中性点连接，大大地降低寄生电容电压所造成漏电流的影响，乃为本案发明人所欲行克服并加以解决的一大课题。
【发明内容】
[0007]本发明的一目的在于提供一种直流转交流电源转换系统，以克服现有技术的问题。因此本发明太阳能光伏电源转换系统以转换一直流输入电压为一交流输出电压。该太阳能光伏电源转换系统包含一输入电容组、一第一切换电路、一第二切换电路、一第一滤波电路、一第二滤波电路以及一控制电路。
[0008]该输入电容组包含一第一电容与一第二电容,该第一电容与该第二电容连接一中性点，并且接收该直流输入电压。该第一切换电路并联该输入电容组，包含并联的一第一桥臂及一第二桥臂。该第二切换电路并联该输入电容组，包含并联的一第三桥臂及一第四桥臂。该第一滤波电路连接该第一切换电路，并且该第一滤波电路的输出侧连接该中性点。该第二滤波电路连接该第二切换电路，并且该第二滤波电路的输出侧连接该中性点。该控制电路产生多个控制信号，分别控制该第一切换电路与该第二切换电路，以降低该直流输入电压的寄生电容效应所造成的漏电流。
[0009]本发明的另一目的在于提供一种太阳能光伏电源转换系统的操作方法，以克服现有技术的问题。因此本发明太阳能光伏电源转换系统以转换一直流输入电压为一交流输出电压。该操作方法包含下列步骤:(a)提供一输入电容组，接收该直流输入电压，该输入电容组包含一第一电容与一第二电容，该第一电容与该第二电容连接一中性点；(b)提供一第一切换电路，并联该输入电容组，包含并联的一第一桥臂及一第二桥臂；(C)提供一第二切换电路，并联该输入电容组，包含并联的一第三桥臂及一第四桥臂；(d)提供一第一滤波电路，连接该第一切换电路，并且该第一滤波电路的输出侧连接该中性点；(e)提供一第二滤波电路，连接该第二切换电路，并且该第二滤波电路的输出侧连接该中性点；以及(f)提供一控制电路，产生多个控制信号，分别控制该第一切换电路与该第二切换电路，以降低该直流输入电压的寄生电容效应所造成的漏电流。
[0010]为了能更进一步了解本发明为达成预定目的所采取的技术、手段及功效，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，相信本发明的目的、特征与特点，当可由此得一深入且具体的了解，然而所附图式仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制者。
【附图说明】
[0011]图1为现有技术双降压式逆变器(dual-buck inverter)的电路图；
[0012]图2为现有技术双降压式逆变器的驱动信号的波形示意图；
[0013]图3为本发明太阳能光伏电源转换系统的电路图；
[0014]图4为本发明太阳能光伏电源转换系统的控制电路的电路示意图；
[0015]图5为本发明太阳能光伏电源转换系统的开关控制信号的波形示意图；
[0016]图6为本发明太阳能光伏电源转换系统为正半周储能操作时的电路图；
[0017]图7为本发明太阳能光伏电源转换系统为正半周释能操作时的电路图；
[0018]图8为本发明太阳能光伏电源转换系统为负半周储能操作时的电路图；
[0019]图9为本发明太阳能光伏电源转换系统为负半周释能操作时的电路图；及
[0020]图10为本发明太阳能光伏电源转换系统操作方法的流程图。
[0021]其中，附图标记说明如下:
[0022]〔现有技术〕
[0023]Vdc直流输入电压
[0024]Vac交流输出电压
[0025]BCl第一降压电路
[0026]BC2第二降压电路
[0027]Lgla 第一桥臂
[0028]Lg2a 第二桥臂
[0029]Lg3a第三桥臂
[0030]Lg4a第四桥臂
[0031]Sla 第一开关
[0032]S2a 第二开关
[0033]S3a 第二开关
[0034]S4a第四开关
[0035]Dla 第一二极管
[0036]D2a 第二二极管
[0037]D3a第三二极管
[0038]D4a第四二极管
[0039]Cla输入电容
[0040]Scal第一控制信号
[0041]Sca2第二控制信号
[0042]Sca3第三控制信号
[0043]Sca4第四控制信号
[0044]Cpl，Cp2 寄生电容
[0045]Icpl, Icp2 漏电流
[0046]t0, tl, t2 时间
[0047]〔本发明〕
[0048]Vdc直流输入电压
[0049]Vac交流输出电压
[0050]10输入电容组
[0051]101 第一电容
[0052]102 第二电容
[0053]11第一切换电路
[0054]Lgl 第一桥臂
[0055]Lg2 第二桥臂
[0056]SI第一功率开关
[0057]Dl 第一二极管
[0058]S2第二功率开关
[0059]D2 第二二极管
[0060]12第二切换电路
[0061]Lg3第三桥臂
[0062]Lg4第四桥臂
[0063]S3第三功率开关
[0064]D3第三二极管
[0065]S4第四功率开关
[0066]D4第四二极管
[0067]21第一滤波电路
[0068]LI第一输出电感