[發(fā)明專利]一種基于氮化鎵器件的光伏逆變器及其控制方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910955141.1
• 申請日: 2019-10-09
• 公開（公告）號: CN110611451A
• 公開（公告）日: 2019-12-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李先允;朱晶;王書征
• 申請（專利權(quán)）人: 南京工程學(xué)院
• 主分類號: H02M7/5387
• 分類號: H02M7/5387;H02M3/335;H02M7/5395;H02J3/38
• 代理公司: 32224 南京縱橫知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 董建林

1.一種基于氮化鎵器件的光伏逆變器，其特征在于，包括用于將光伏電池產(chǎn)生的低壓直流電轉(zhuǎn)變?yōu)楦邏褐绷麟姷牡谝患壸儞Q器，以及用于將所述高壓直流電轉(zhuǎn)換成正弦波的第二級變換器；

所述第一級變換器包括低壓直流濾波電容C₁、低壓全橋逆變電路、諧振電路、高頻變壓器T₁和倍壓整流電路，所述低壓直流濾波電容C₁連接在光伏電池的兩端；所述低壓全橋逆變電路的直流側(cè)與所述低壓直流濾波電容相連，其交流側(cè)與諧振電路及高頻變壓器T₁的原邊繞組相連，所述高頻變壓器T₁的副邊繞組合和所述倍壓整流電路的輸入端相連；

所述第二級變換器包括高壓濾波電容C₄和高壓全橋逆變電路，所述倍壓整流電路的輸出端與高壓直流濾波電容C₄以及高壓全橋逆變電路的直流側(cè)相連，所述高壓全橋逆變電路的交流側(cè)與電網(wǎng)相連。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光伏逆變器，其特征在于，還包括防反二極管，所述防反二極管的陽極與光伏電池的正極端相連接，其陰極以及光伏電池的負(fù)極端分別連接至低壓直流濾波電容C₁的兩端。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光伏逆變器，其特征在于，所述諧振電路包括諧振電容C_r和諧振電感L_r。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光伏逆變器，其特征在于，所述全橋逆變電路的交流側(cè)與所述電網(wǎng)之間還連接有輸出濾波器。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光伏逆變器，其特征在于，所述高頻變壓器T₁為升壓變壓器。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光伏逆變器，其特征在于，所述低壓全橋逆變電路包括四個氮化鎵開關(guān)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光伏逆變器，其特征在于，所述高壓濾波電容C₄為薄膜電容。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光伏逆變器，其特征在于，所述全橋逆變電路包括低頻橋臂和高頻橋臂，所述低頻橋臂包括兩個硅開關(guān)，所述高頻橋臂包括兩個氮化鎵開關(guān)。

9.根據(jù)權(quán)利要求1-8任意一項所述的光伏逆變器的控制方法，其特征在于，所述方法包括：

根據(jù)采集的當(dāng)前周期高壓直流母線電壓瞬時值，獲取下一周期高壓直流母線電壓的預(yù)測值；

根據(jù)下一周期高壓直流母線預(yù)測值，獲取第一級變換器下一周期的電壓增益比K；獲取第一級變換器的等效負(fù)載電阻R；

根據(jù)所述下一周期的電壓增益比K和等效負(fù)載電阻R，獲取第一級變換器下一周期的開關(guān)頻率f₁；

根據(jù)所述開關(guān)頻率f₁，獲取低壓全橋逆變電路的開關(guān)的驅(qū)動信號。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的光伏逆變器的控制方法，其特征在于，所述方法還包括：

獲取低壓直流母線電壓瞬時值的參考值U_dcref；

根據(jù)所述參考值U_dcref，獲取光伏逆變器輸出電流的參考值的幅值I_acref；

根據(jù)電網(wǎng)電壓瞬時值u_ac，獲取電網(wǎng)電壓的相位因子sinθ；

根據(jù)所述電網(wǎng)電壓的相位因子sinθ及光伏逆變器輸出電流的參考值的幅值I_acref，獲取光伏逆變器輸出電流的參考值i_acref；

根據(jù)所述輸出電流的參考值i_acref，獲取光伏逆變器輸出電壓的調(diào)制比d；

根據(jù)所述調(diào)制比d，獲取高壓全橋逆變電路其中兩個開關(guān)的驅(qū)動信號；

根據(jù)電網(wǎng)電壓瞬時值u_ac，獲取高壓全橋逆變電路另外兩個開關(guān)的驅(qū)動信號。