[發明專利]一種逆變器及其在三相系統中的應用電路

有效

• 申請號: 201210084243.9
• 申請日: 2012-03-27
• 公開（公告）號: CN102624268A
• 公開（公告）日: 2012-08-01
• 發明（設計）人: 汪洪亮
• 申請（專利權）人: 陽光電源股份有限公司
• 主分類號: H02M7/483
• 分類號: H02M7/483
• 代理公司: 安徽匯樸律師事務所 34116
• 代理人: 胡敏

技術領域

本發明實施例涉及一種逆變器及其在三相系統中的應用電路。?

背景技術

根據逆變器應用場合和控制方式的不同可分為離網型逆變器和并網型逆變器，在并網型逆變器中根據是否帶有變壓器又可分為變壓器隔離型逆變器和無變壓器型逆變器。無變壓器型逆變器由于系統結構簡單，效率高，體積小，成本低等諸多優點，得到了快速的發展。已經成為光伏中小功率的主流。?

現有常用的無變壓器型逆變器為H4拓撲，也就是由四個開關器件構成的H橋電路，如圖1所示，該光伏逆變器使用開關器件46、48、50、52組成H橋電路24，將PV陣列12的變化的DC電壓轉化為電網14需要的固定頻率AC電壓，并使用DC鏈路16來實現中間的能量存儲級，具體的，逆變器首先將不穩定的PV陣列12的DC電壓18經由升壓變換器變換為大于電網電壓的穩定的DC電壓20，隨后將穩定的DC電壓20經由H橋電路24變換為可被并網入電網14內的電流22，開關器件46、48、50、52在高頻下進行開關動作。升壓變換器由電感、二極管、及一個開關器件44組成。?

但是無變壓器型逆變器由于不能實現直流輸入源和交流負載間的電氣隔離，漏電流問題是其可靠性的關鍵指標之一。漏電流是由同時存在于電網側零線與火線上的共模干擾引起的，理論上，當共模電壓為一常量時，即可消除共模電流。?

傳統的H4拓撲采用雙極性調制時，共模電壓可以始終為一常量，可以很好的抑制漏電流，但是，采用雙極性調制時，每次換流時都會有兩組開關器件參與換流，開關損耗增加，另外，電網電流在過零點時出現最大紋波，若要保證較高的輸出電流質量，必須加入大濾波電感，這使得逆變器的效率降低。為獲得較高的效率，常采用單極性調制策略，而單極性雖然克服了開關損耗大及輸出波形差的缺點，但在運行中，會存在以開關頻率變化的共模電壓，引起漏電流。因此，傳統的H4拓撲已不能同時兼顧漏電流和高效率兩個問題。?

為消除單極性SPWM調制產生的高頻共模電壓，必須使得續流階段的續流回路嵌位在直流電源電壓的一半，達到消除共模電壓的目的。?

多電平相對于兩電平在效率方面有較大的優勢也已獲得較大的關注，非隔離型逆變器中應用三電平技術，漏電流問題是個急迫的問題，現有專利EP2053732A2實現了五個電平的輸出，如圖2所示，為專利EP2053732A2公開的一種拓撲結構，但該類拓撲由于沒有中間電平工作時的無功流通路徑，電流過零處產生較大的共模電壓。且為限制電流單相流動，多用了兩個二極管器件D11、D12。?

中國專利申請CN101814856A公開了一種非隔離光伏并網逆變器及其開關控制時序，如圖3所示，包括分壓電容支路1、箝位支路2以及全橋基本單元3；分壓電容支路1包括電容Cdc1、電容Cdc2；箝位支路2包括開關管S1、開關管S2；全橋基本單元3包括開關管S3、開關管S4、開關管S5、開關管S6，其在全橋電路的基礎上加入兩支可控開關管S1、S2和分壓電容Cdc1、Cdc2構成雙向箝位支路，并配合開關時序可以實現續流階段時續流回路電位處于二分之一的電池電壓，從而消除非隔離并網逆變器的漏電流；并保證了功率傳輸階段輸出電流僅流經3支開關管，有效降低了導通損耗。該逆變器實際還是工作在三電平，并且如果要保證達到專利中所述的續流回路電位處于二分之一的電池電壓，兩個電容之間的中點電位一定要保證為二分之一的電池電壓，這種中點平衡控制在實際操作中是相當困難的，需要通過很復雜的控制算法。?

為保證高效率采用五電平輸出，同時保證高效率和減小漏電流是一個急迫的問題。?

發明內容

有鑒于此，本發明實施例有必要提供一種能以達到減小漏電流同時保證逆變器高效率目的的逆變器及其在三相系統中的應用電路。?