[實用新型]一種單相非隔離型光伏并網逆變器

有效

• 申請號: 201520616102.6
• 申請日: 2015-08-14
• 公開（公告）號: CN204928610U
• 公開（公告）日: 2015-12-30
• 發明（設計）人: 李金元;孟向軍;呂淼;牛化鵬;張海龍
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;國網智能電網研究院;許繼電氣股份有限公司;西安許繼電力電子技術有限公司
• 主分類號: H02M7/537
• 分類號: H02M7/537;H02J3/38
• 代理公司: 鄭州睿信知識產權代理有限公司 41119
• 代理人: 胡泳棋

技術領域

本實用新型涉及一種單相非隔離型光伏并網逆變器，屬于并網逆變拓撲技術領域。

背景技術

光伏并網系統是指將太陽能光伏陣列產生的直流電經過并網逆變器轉換為與電網電壓同幅值、同頻、同相的交流電，并實現與電網連接的系統。光伏并網系統中常采用帶工頻或者高頻變壓器的隔離性光伏并網逆變器，這樣確保了電網和光伏系統之間的電氣合理，從而提供人身保護并避免了光伏系統和地之間的共模電流。然而，若采用工頻變壓器，其體積大、重量重且價格昂貴；若采用高頻變壓器，功率變換電路將被分為數級，使得控制復雜化，同時還降低了系統的效率。

為了克服上述有變壓器的隔離型并網系統的不足，對無變壓器的非隔離型逆變器進行了研究。非隔離型光伏并網逆變器要求效率高、成本低，能夠承受光伏電池輸出的大波動電壓和交流輸出滿足國標要求的電能質量。但由于逆變器沒有變壓器隔離，使得逆變器的開關器件高頻動作通過系統寄生電容產生漏電流，這個會造成EMC干擾加重，漏電流超標甚至會對設備和人身造成傷害。

單極性調制方法是目前單相光伏逆變器中使用較多的調制方法，它具有直流電壓利用率高、濾波電感電流脈動小等優點。但在開關動作時會產生較大的共模電壓，為了有效抑制共模電壓，中國專利CN102157955A公開了一種光伏并網逆變器，該逆變器電路中，H橋中總共串接六個開關管，通過其中的開關管和續流二極管為電流的續流提供一個通路，使得太陽能電池端與電網脫離，從而有效的抑制了共模電壓，但是該申請中公開的并網逆變器并不能完全消除共模電壓。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種單相非隔離型光伏并網逆變器，用以解決現有的光伏并網逆變器不能完全消除共模電壓的問題。

為實現上述目的，本實用新型的方案包括一種單相非隔離型光伏并網逆變器，包括H橋電路和兩個續流二極管，H橋電路的直流端用于連接直流母線，交流端用于連接電網，所述直流母線之間連接有一個電容支路；該H橋電路包括四個橋臂，第一橋臂和第二橋臂構成上下橋臂，第三橋臂和第四橋臂構成上下橋臂，第一橋臂上串接有第一開關管和第二開關管，第二橋臂上串接有第三開關管和第四開關管，第三橋臂上串接有第五開關管，第四橋臂上串接有第六開關管；所述第一開關管和第二開關管之間的連接點與第五開關管和第六開關管的連接點之間的連接線路上反向串接第一續流二極管，所述第三開關管和第四開關管之間的連接點與第五開關管和第六開關管的連接點之間的連接線路上串接第二續流二極管，所述電容支路由兩個相同的電容串接構成，所述第一開關管和第二開關管之間的連接點與所述兩個電容的連接點之間的連接線路上反向串接有第一箝位二極管，所述第三開關管和第四開關管之間的連接點與所述兩個電容的連接點之間的連接線路上串接有第二箝位二極管。

所述開關管為IGBT和/或MOSFET，當開關管為IGBT時，開關管的陽極為IGBT的集電極，開關管的陰極為IGBT的發射極；當開關管為MOSFET時，開關管的陽極為MOSFET的漏極，開關管的陰極為MOSFET的源極。

每個所述開關管均反向并聯一個二極管。

本實用新型提供的并網逆變器是在背景技術中公開的并網逆變器的基礎上，在兩個開關管之間的連接點與兩個分壓電容之間的連接點之間串接有箝位二極管，通過引入鉗位二極管和分壓電容，將電流續流期間橋口電壓鉗位至二分之一電池電壓，從而從理論上可以完全消除共模電壓，具有更小的漏電流。而且，該并網逆變器結構相對于現有技術來說只是引入鉗位二極管和分壓電容即可實現幾乎完全消除共模電壓的目的，所以，該并網逆變器結構簡單，而且降低共模電壓的效果十分顯著。

附圖說明

圖1是背景技術中公開的并網逆變器的結構示意圖；

圖2是本實用新型提供的并網逆變器的結構示意圖；

圖3是開關管驅動信號示意圖；

圖4-1是電網電壓正半周時，并網逆變器的工作模態圖；

圖4-2是電網電壓負半周時，并網逆變器的工作模態圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型做進一步詳細的說明。