[實用新型]一種光伏逆變器主拓撲電路

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201120492313.5
• 申請日: 2011-12-01
• 公開（公告）號: CN202406054U
• 公開（公告）日: 2012-08-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 佟勇;周維來;裴景斌;鄭文英;周家琪;王剛
• 申請（專利權(quán)）人: 哈爾濱九洲電氣股份有限公司
• 主分類號: H02M7/5387
• 分類號: H02M7/5387
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種以三相橋式電路為基礎(chǔ)的單級光伏逆變器的電路拓撲結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

能源是人類社會賴以發(fā)展的基礎(chǔ)。但是隨著世界經(jīng)濟的快速發(fā)展、世界人口的急劇增加和人民生活水平的不斷提高，對能源的需求量持續(xù)增加，傳統(tǒng)的煤、石油、天然氣等化石能源正日趨枯竭，能源危機已擺在人類面前。本世紀初進行的關(guān)于世界能源儲量數(shù)據(jù)的調(diào)查結(jié)果顯示:煤炭可開采量為227年，石油可開采量為39.9年，天然氣可開采量為61年，鈾可開采量為71年，如果再考慮到世界能源消費量的增長，化石能源將會在未來的某一天達到極限。由于傳統(tǒng)化石能源枯竭，新的能源供應(yīng)體系尚未建立而在與能源有關(guān)的各方面造成一系列問題統(tǒng)稱為能源危機。由于能源危機，世界工業(yè)將大幅萎縮，將直接阻礙人類社會的發(fā)展。因此，人類要充分利用自己的智慧，努力尋找和探索新的能源方式來替代傳統(tǒng)的能源方式。可以預(yù)計，在下個世紀，太陽能將成為能源的重要來源，因此開發(fā)利用太陽能受到越來越普遍的重視，成為目前各國都在研究的重大課題。

隨著光伏發(fā)電的興起和發(fā)展，光伏逆變器作為光伏系統(tǒng)中重要的部件，其研究也越來越受到人們的重視。研究熱點主要集中于新拓撲結(jié)構(gòu)的研究、控制方法的研究及新的逆變技術(shù)的研究。在拓撲結(jié)構(gòu)的研究中，很多逆變器拓撲結(jié)構(gòu)被提出，而各種不同的拓撲結(jié)構(gòu)分別應(yīng)用于不同的逆變器技術(shù)中。近年來，AC?模塊逆變器得到迅速發(fā)展，因其具有靈活性高、適應(yīng)大批量生產(chǎn)等特點，出現(xiàn)了大量的逆變器拓撲結(jié)構(gòu)應(yīng)用于?AC?模塊中。

目前，光伏逆變器拓撲的研究都向著更緊湊的設(shè)計、更寬的輸入輸出電壓范圍、更高效率的方向發(fā)展。傳統(tǒng)的電壓源型逆變器大都是基于buck型電路拓撲，只能產(chǎn)生幅值比輸入直流電壓低的輸出交流電壓。并且往往帶有體積巨大的重型工頻變壓器，因此具有體積大、噪聲大等缺點，并且逆變效率不高。本實用新型利用單級三相橋式電路結(jié)構(gòu)，提出了一種新型的光伏逆變器的拓撲結(jié)構(gòu)。主電路結(jié)構(gòu)簡單，控制技術(shù)成熟有功、無功解耦控制，結(jié)構(gòu)緊湊對稱易于結(jié)構(gòu)優(yōu)化，適用于?AC?模塊，單級設(shè)計，大大降低了開關(guān)損耗，提高了系統(tǒng)效率。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型公開一種以三相橋式電路為基礎(chǔ)的單級光伏逆變器的電路拓撲結(jié)構(gòu)。

一種光伏逆變器主拓撲電路，由六個IGBT功率開關(guān)，一個母線電容C，三個濾波電感和三個濾波電容組成，濾波電容C_1??的一端與濾波電容C₂?的一端連接，濾波電容C_2??的一端與濾波電容C₃?的一端連接，濾波電容C₁的另外一端與濾波電感L_1?的一端連接，濾波電容C₂的另外一端與濾波電感L_2?的一端連接，濾波電容C₃的另外一端與濾波電感L_3?的一端連接，所述的三個濾波電感和三個濾波電容組成三相LC濾波器；六個IGBT功率開關(guān)組成三相橋式結(jié)構(gòu)，上橋臂由IGBT功率開關(guān)S_a1?、IGBT功率開關(guān)S_b1和IGBT功率開關(guān)S_c1組成；下橋臂由IGBT功率開關(guān)S_a0、IGBT功率開關(guān)S_b0和IGBT功率開關(guān)S_c0組成；濾波電感L₁的另外一端a分別與IGBT功率開關(guān)S_a1的發(fā)射極、IGBT功率開關(guān)S_a0的集電極連接，濾波電感L₂的另外一端b分別與IGBT功率開關(guān)S_b1的發(fā)射極、IGBT功率開關(guān)S_b0的集電極連接，濾波電感L₃的另外一端c分別與IGBT功率開關(guān)S_c1的發(fā)射極、IGBT功率開關(guān)S_c0的集電極連接，IGBT功率開關(guān)S_a1的集電極、IGBT功率開關(guān)S_b1的集電極和IGBT功率開關(guān)S_c1的集電極與母線電容C的正極連接，IGBT功率開關(guān)S_a0的集電極、IGBT功率開關(guān)S_b0的集電極和IGBT功率開關(guān)S_c0的發(fā)射極與母線電容C的負極連接，母線電容C與光伏陣列連接。