[發(fā)明專利]一種雙BUCK低漏電流單相逆變器及其工作方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711157919.1
• 申請日: 2017-11-20
• 公開（公告）號: CN107834882A
• 公開（公告）日: 2018-03-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孟向軍;牛化鵬;張海龍;姚為正
• 申請（專利權(quán)）人: 西安許繼電力電子技術(shù)有限公司
• 主分類號: H02M7/48
• 分類號: H02M7/48;H02M1/32;H02J3/38
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司61200
• 代理人: 徐文權(quán)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于新能源光伏發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種雙BUCK低漏電流單相逆變器及其工作方法。

背景技術(shù)

隨著新能源領(lǐng)域的蓬勃發(fā)展，非隔離型光伏并網(wǎng)逆變器因效率高、結(jié)構(gòu)簡單，成本低，體積小等優(yōu)勢在小功率光伏中得到了快速發(fā)展。但由于逆變器沒有變壓器隔離，使得逆變器的開關(guān)器件高頻動作通過系統(tǒng)寄生電容產(chǎn)生漏電流，這個會造成EMC干擾加重，漏電流過大甚至?xí)υO(shè)備和人身造成傷害。

單極性調(diào)制方法是目前單相光伏逆變器中使用較多的調(diào)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(yōu)點。傳統(tǒng)BUCK雙降型逆變電路拓撲如圖1所示，存在以下缺點：

1.開關(guān)管直接和電網(wǎng)連接，損壞后容易引起電網(wǎng)被短路；

2.在開關(guān)動作時會產(chǎn)生較大的共模電壓，通過構(gòu)造電感續(xù)流回路將直流側(cè)和交流側(cè)的換流分?jǐn)嚅_，可以有效抑制共模電壓。

但是續(xù)流回路的開關(guān)管數(shù)量對系統(tǒng)成本，可靠性，效率都有較大影響。因此續(xù)流管的選擇和布置方式很重要。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種更加高效，可靠的雙BUCK低漏電流單相逆變器及其工作方法，通過抑制漏電流的高效率主電路拓撲，有效保證運行時高頻漏電流為零。

本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種雙BUCK低漏電流單相逆變器，包括PV電池，PV電池的正輸出端分四路，第一路經(jīng)過第一全控開關(guān)管S1和第一二極管D1連接至PV電池的負輸入端形成第一支路；第二路經(jīng)過第二二極管D2和第二全控開關(guān)管S2連接至PV電池的負輸入端形成第二支路；第三路經(jīng)過第三二極管D3和第三全控開關(guān)管S3連接至PV電池的負輸入端形成第三支路；第四路經(jīng)過第四全控開關(guān)管S4和第四二極管D4連接至PV電池的負輸入端形成第四支路；

第一支路與第三支路之間設(shè)置有第一半控開關(guān)T1；第二支路與第四支路之間設(shè)置有第二半控開關(guān)T2；第一支路和第三支路分別與第一耦合電感L1連接，第二支路和第四支路分別與第二耦合電感L2連接。

具體的，第一支路與第一耦合電感L1的第一端連接，第一耦合電感L1的第二端分兩路，一路經(jīng)過電網(wǎng)Grid與第二耦合電感L2的第三端連接，另一路與第二耦合電感L2的第二端連接，第一耦合電感L1的第三端與第二耦合電感L2的第三端連接，第二支路與第二耦合電感L2的第一端連接，第一耦合電感L1的第四端與第三支路連接，第二耦合電感L2的第四端與第四支路連接。

進一步的，第一支路中的第一全控開關(guān)管S1的常開端分兩路，一路與第一耦合電感L1的第一端連接，另一路經(jīng)過第一半控開關(guān)T1分三路，一路與第三二極管D3的正極連接，第二路與第一耦合電感L1的第四端連接，第三路與第三全控開關(guān)管S3的公共端連接。

進一步的，第二支路中的第二二極管D2的正極分兩路，一路與第二耦合電感L2的第一端連接，另一路經(jīng)過第二半控開關(guān)T2分三路，一路與第四全控開關(guān)管S4的常開端連接，第二路與第二耦合電感L2的第四端連接，第三路與第四二極管D4的負極連接。

具體的，PV電池的正輸出端經(jīng)過第一直流電容Cdc連接至PV電池的負輸入端。

一種雙BUCK低漏電流單相逆變器的工作方法，包括以下四種：

第一全控開關(guān)S1、第三全控開關(guān)S3和第一半控開關(guān)T1導(dǎo)通，第二全控開關(guān)S2、第四全控開關(guān)S4和第二半控開關(guān)T2關(guān)斷；第一半控開關(guān)T1反向截止，電流從PV電池正輸出端輸出后分兩路，一路依次經(jīng)過第一全控開關(guān)S1、第一耦合電感L1第一端、電網(wǎng)Grid、第一耦合電感L1第三端和第三全控開關(guān)S3連接至PV電池負輸出端，另一路直接經(jīng)過直流電容Cdc連接至PV電池負輸出端；

第一全控開關(guān)S1、第三全控開關(guān)S3、第二全控開關(guān)S2、第四全控開關(guān)S4和第二半控開關(guān)T2關(guān)斷，第一半控開關(guān)T1導(dǎo)通，電流從第一半控開關(guān)T1的常開端依次經(jīng)過第一耦合電感L1的第一端、電網(wǎng)grid、第一耦合電感L1的第四端和第一半控開關(guān)T1連接至第一半控開關(guān)T1的常開端形成回路；

第一全控開關(guān)S1、第三全控開關(guān)S3和第一半控開關(guān)T1關(guān)斷，第二全控開關(guān)S2、第四全控開關(guān)S4和第二半控開關(guān)T2導(dǎo)通；第二半控開關(guān)T2反向截止，電流從PV電池正輸出端分兩路輸出，一路經(jīng)過第四全控開關(guān)S4、第二耦合電感L2的第四端、電網(wǎng)grid、第二耦合電感L2的第一端和第二全控開關(guān)S2連接至PV電池負輸出端，另一路經(jīng)過直流電容Cdc連接至PV電池負輸出端；