[發(fā)明專利]一種抑制輸入低頻紋波的高效率微型光伏并網(wǎng)逆變器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611086782.0
• 申請日: 2016-11-25
• 公開（公告）號: CN108111039B
• 公開（公告）日: 2019-09-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳仲;許亞明;李夢南;袁濤
• 申請（專利權(quán)）人: 南京航空航天大學(xué)
• 主分類號: H02M7/537
• 分類號: H02M7/537;H02M3/335;H02M1/14;H02J3/38
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本發(fā)明公開了一種抑制輸入低頻紋波的高效率微型光伏并網(wǎng)逆變器。該逆變器主電路拓?fù)浒ㄖ绷麟娫础⑤斎腚娙荨⒃呴_關(guān)管、原邊二極管、輔助開關(guān)管、輔助二極管、輔助電容、隔離變壓器、副邊二極管、副邊開關(guān)管、濾波電路及電網(wǎng)。本發(fā)明在逆變器輸入側(cè)加入了由輔助開關(guān)管、輔助二極管、隔離變壓器輔助繞組和輔助電容構(gòu)成的輔助電路，有效抑制了輸入電流中低頻紋波分量，同時實現(xiàn)并網(wǎng)，使得逆變器使用壽命得到了大大的延長。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種抑制輸入低頻紋波的高效率微型光伏并網(wǎng)逆變器，屬于隔離、微型、并網(wǎng)逆變器，其利用增加的輔助電路來抑制直流電源輸入側(cè)低頻電流紋波。

背景技術(shù)

由于能源危機和環(huán)境污染等問題，具有清潔、可持續(xù)等一系列優(yōu)點的光伏發(fā)電引起了人們關(guān)注，使得光伏產(chǎn)業(yè)得到了快速發(fā)展。眾所周知，光伏電池板需采用最大功率跟蹤來實現(xiàn)其最大功率恒定輸出，而并網(wǎng)逆變器輸出功率包含兩倍頻電網(wǎng)頻率的功率紋波，若不解耦該功率紋波，將導(dǎo)致逆變器輸入電流中含有大量低頻紋波分量，進(jìn)而影響光伏板最大功率跟蹤，降低光伏發(fā)電系統(tǒng)效率。因此解決光伏發(fā)電系統(tǒng)中逆變器輸入電流中低頻紋波電流問題，具有十分重要的意義。直接在直流側(cè)并聯(lián)大容量的電解電容來濾除低頻紋波電流是最簡單的方式，而電解電容存在著體積大、壽命短等問題，不僅影響系統(tǒng)的功率密度，維護成本也比較高。在電路中并聯(lián)諧振頻率為兩倍電網(wǎng)頻率的LC諧振電路，也能夠濾除低頻電流紋波，同時減小了電容值，但是該方法所需的電感值和容值仍然較大，一定程度上影響系統(tǒng)功率密度。總而言之，采用無源器件來抑制逆變器輸入側(cè)低頻電流紋波的方法，存在著體積大、可靠性低等問題。因此，提出新的電路拓?fù)浜涂刂撇呗詠硪种戚斎雮?cè)電流中低頻紋波分量，避免使用電解電容而采用壽命長、可靠性高的薄膜電容，具有十分重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于針對上述逆變器所存在的技術(shù)缺陷提供一種抑制輸入低頻紋波的高效率微型光伏并網(wǎng)逆變器，既實現(xiàn)了單級并網(wǎng)，又抑制了輸入側(cè)低頻電流紋波。

本發(fā)明為實現(xiàn)上述目的，采用如下技術(shù)方案：

一種抑制輸入低頻紋波的高效率微型光伏并網(wǎng)逆變器，包括直流電源、輸入電容、原邊二極管、原邊開關(guān)管、隔離變壓器、副邊二極管、副邊開關(guān)管、濾波電路及電網(wǎng)；其中直流電源的正極、輸入電容的一端和原邊二極管的陽極相連接，原邊二極管的陰極接原邊開關(guān)管的集電極，直流電源的負(fù)極、輸入電容的另一端和隔離變壓器原邊繞組的同名端相連接，隔離變壓器副邊包括兩個繞組，副邊二極管包括兩個二極管，副邊開關(guān)管包括兩個開關(guān)管，濾波電路包括一個輸出 濾波電容和一個輸出 濾波電感，第一副邊繞組的同名端接第一副邊二極管的陽極，第一副邊二極管的陰極接第一副邊開關(guān)管的集電極，第二副邊繞組的異名端接第二副邊二極管的陰極，第二副邊二極管的陽極接第二副邊開關(guān)管的發(fā)射極，第一副邊繞組的異名端、第二副邊繞組的同名端、輸出濾波電容的一端及電網(wǎng)的一端相連接，輸出濾波電容的另一端、第一副邊開關(guān)管的發(fā)射極、第二副邊開關(guān)管的集電極及輸出濾波電感的一端相連接，輸出濾波電感的另一端接電網(wǎng)的另一端；其特征在于：

還包括由隔離變壓器的一個輔助繞組、輔助開關(guān)管、輔助二極管和輔助電容構(gòu)成的輔助電路；其中輔助電容的一端和原邊開關(guān)管的集電極相連接，原邊開關(guān)管的發(fā)射極接隔離變壓器輔助繞組的異名端，隔離變壓器輔助繞組的同名端、隔離變壓器原邊繞組的異名端和輔助二極管的陰極相連接，輔助二極管的陽極、輔助電容的另一端和輔助開關(guān)管的發(fā)射極相連接，輔助開關(guān)管的集電極和直流電源的正極相連接。

有益效果：

本發(fā)明披露了一種抑制輸入低頻紋波的高效率微型光伏并網(wǎng)逆變器，其抑制了直流電源輸入側(cè)低頻電流紋波，大大延長系統(tǒng)的使用壽命。本發(fā)明與原有技術(shù)相比的主要技術(shù)特點是，在反激逆變器基礎(chǔ)上加入輔助電路來處理并網(wǎng)輸出功率引起的功率紋波，避免在直流電源端并聯(lián)體積大、可靠性低的電解電容來抑制低頻電流紋波。

附圖說明

附圖1是本發(fā)明的一種抑制輸入低頻紋波的高效率微型光伏并網(wǎng)逆變器主電路圖。