[發明專利]一種電壓混合鉗位的無變壓器型單相光伏逆變器

在審

• 申請號: 201410241763.5
• 申請日: 2014-05-30
• 公開（公告）號: CN104065293A
• 公開（公告）日: 2014-09-24
• 發明（設計）人: 李武華;胡森軍;羅皓澤;顧云杰;何湘寧
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: H02M7/537
• 分類號: H02M7/537
• 代理公司: 杭州天勤知識產權代理有限公司 33224
• 代理人: 胡紅娟

1.一種電壓混合鉗位的無變壓器型單相光伏逆變器，其特征在于，包括：

儲能分壓單元，用于對輸入的光伏直流電壓進行儲能并分壓；

功率逆變單元，用于將所述的光伏直流電壓轉換為三電平直流電壓；

混合鉗位單元，用于在功率逆變單元輸出零電平時，對逆變器交流側進行續流，并將續流中點電壓鉗位至光伏直流電壓的二分之一；

濾波單元，用于對所述的三電平直流電壓進行低通濾波，從而輸出正弦交流電壓。

2.根據權利要求1所述的無變壓器型單相光伏逆變器，其特征在于：所述的儲能分壓單元包括兩個輸入電容C_dc1～C_dc2；其中，輸入電容C_dc1的正極與光伏直流源的正極相連，輸入電容C_dc1的負極與輸入電容C_dc2的正極相連，輸入電容C_dc2的負極與光伏直流源的負極相連。

3.根據權利要求2所述的無變壓器型單相光伏逆變器，其特征在于：所述的輸入電容C_dc1和C_dc2均由一個電解電容組成或由多個電解電容串并聯組成。

4.根據權利要求1所述的無變壓器型單相光伏逆變器，其特征在于：所述的功率逆變單元采用單相全橋逆變結構，其包括四個帶反并二極管的功率開關管S1～S4；其中，功率開關管S1的一端與功率開關管S3的一端相連并接光伏直流源的正極，功率開關管S2的一端與功率開關管S4的一端相連并接光伏直流源的負極，功率開關管S1的另一端與功率開關管S2的另一端相連作為功率逆變單元的第一電壓輸出端，功率開關管S3的另一端與功率開關管S4的另一端相連作為功率逆變單元的第二電壓輸出端；四個功率開關管S1～S4均接收外部設備提供的開關控制信號。

5.根據權利要求1所述的無變壓器型單相光伏逆變器，其特征在于：所述的混合鉗位單元包括一個功率開關管S5和六個二極管D1～D6；其中，功率開關管S5的一端與二極管D2、D4和D6的陰極相連，功率開關管的另一端與二極管D1、D3和D5的陽極相連，二極管D1的陰極與二極管D2的陽極相連并接功率逆變單元的第一電壓輸出端，二極管D3的陰極與二極管D4的陽極相連并接功率逆變單元的第二電壓輸出端，二極管D5的陰極與二極管D6的陽極和儲能分壓單元相連以提取二分之一的光伏直流電壓；功率開關管S5接收外部設備提供的開關控制信號。

6.根據權利要求4或5所述的無變壓器型單相光伏逆變器，其特征在于：所述的功率開關管均采用IGBT。

7.根據權利要求1所述的無變壓器型單相光伏逆變器，其特征在于：所述的濾波單元采用對稱型電感濾波器或對稱型LCL濾波器。

8.根據權利要求7所述的無變壓器型單相光伏逆變器，其特征在于：所述的對稱型電感濾波器包括兩個濾波電感L₁～L₂；其中，濾波電感L₁的一端與功率逆變單元的第一電壓輸出端相連，濾波電感L₂的一端與功率逆變單元的第二電壓輸出端相連，濾波電感L₁和L₂的另一端輸出所述的正弦交流電壓。

9.根據權利要求7所述的無變壓器型單相光伏逆變器，其特征在于：所述的對稱型LCL濾波器包括兩個濾波電感L₁～L₂和一個濾波電容C；其中，濾波電感L₁的一端與功率逆變單元的第一電壓輸出端相連，濾波電感L₂的一端與功率逆變單元的第二電壓輸出端相連，濾波電感L₁和L₂的另一端分別與濾波電容C的兩端相連且輸出所述的正弦交流電壓。