[發明專利]一種逆變器

有效

• 申請號: 202110267970.8
• 申請日: 2021-03-12
• 公開（公告）號: CN113037116B
• 公開（公告）日: 2022-05-03
• 發明（設計）人: 王立喬;單明杰
• 申請（專利權）人: 燕山大學
• 主分類號: H02M7/537
• 分類號: H02M7/537;H02M1/12;H02M1/088
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 張琳麗

本發明公開了一種逆變器。單相逆變器包括直流電源和逆變器電路；逆變器電路包括：第一開關管、第二開關管、第三開關管、第四開關管、第五開關管、第六開關管、第一二極管、第二二極管、第三二極管、第一電容、第二電容和第一電感；直流電源的負極分別與第三開關管的第二端、第二二極管的截止端和第四開關管的第二端連接，并且交流負載的另一端或交流電源的另一端與所述直流電源的負極連接，光伏陣列對大地寄生電容被短路，本發明的逆變器在具備升降壓能力的同時能夠有效抑制漏電流。

技術領域

本發明涉及電力電子技術領域，特別是涉及一種逆變器。

背景技術

近年來，隨著傳統能源石油、煤炭、天然氣的過度開采，其儲備量已經日漸枯竭，目前人類正面臨著能源危機帶來的各種生產生活問題。此外，傳統能源的大量消耗對環境帶來了諸多不可逆的負面影響，如污染大氣質量，引發溫室效應，破壞生態平衡等嚴重問題，因此人類開發可再生清潔能源迫在眉睫。而太陽能作為一種新型可再生能源，具有無污染、分布廣、貯量足等優點，目前在全球范圍內得到了廣泛開發。而充分利用太陽能的一種方式是進行光伏發電，逆變器作為將光伏陣列產生的直流電形式轉變為交流電形式的核心部件，是光伏發電系統中不可或缺的部分。傳統逆變器多采用帶有變壓器的隔離型電路結構，然而變壓器存在體積大，效率低，功率密度小等缺點，因此近年來非隔離型逆變器成為研究熱點。由于失去變壓器的隔離作用，非隔離型逆變器直流側、交流側、大地之間可形成共模回路，由此引發的共模漏電流問題一直是逆變器技術的關鍵。共模漏電流是引發光伏發電系統停機的重要原因，漏電流過大會帶來EMI干擾(Electromagnetic Interference，電磁干擾)、降低輸出波形質量，其還會對人身安全構成威脅，存在安全隱患。

傳統光伏逆變器主要從調制策略或電路結構解決漏電流問題，但是改進后的調制策略算法復雜，對控制系統的性能有較高要求，且調制策略過于復雜還會降低光伏發電系統的可靠性，增加系統故障概率。從電路結構解決漏電流通常會將電路配置為對稱結構，然而這將造成電路器件數目過多，體積偏大，損耗較高等缺點。此外，以上兩種解決方法都只能盡可能保持共模漏電流不超過規定的安全范圍，但是光伏發電系統易受天氣因素影響，如當雨雪天氣時光伏陣列對地寄生電容容值會發生變化，此時極有可能造成漏電流超過規定閾值而引發停機。

發明內容

本發明的目的是提供一種具備升降壓能力的逆變器，能夠有效抑制共模漏電流。

為實現上述目的，本發明提供了如下方案：

一種單相逆變器，包括：

直流電源和逆變器電路；

所述逆變器電路，具體包括：

第一開關管、第二開關管、第三開關管、第四開關管、第五開關管、第六開關管、第一二極管、第二二極管、第三二極管、第一電容、第二電容和第一電感；

所述直流電源的正極分別與所述第一開關管的第一端和所述第二開關管的第一端連接，所述第一開關管的第二端分別與所述第一電感的第一端和所述第一二極管的截止端連接，所述第二開關管的第二端分別與所述第一二極管的導通端和所述第一電容的第一端連接，所述第一電感的第二端分別與所述第三開關管的第一端和所述第三二極管的導通端連接，所述第三開關管的第二端與所述直流電源的負極連接；

所述第一二極管的導通端與所述第二電容的第一端連接，所述第一電容的第二端與所述第二二極管的導通端連接，所述第二二極管的截止端與所述直流電源的負極連接；

所述第二電容的第二端分別與所述第三二極管的截止端、所述第四開關管的第一端和所述第五開關管的第一端連接，所述第四開關管的第二端與所述直流電源的負極連接；

所述第六開關管的第一端與所述第五開關管的第二端連接，所述第六開關管的第二端與所述第二二極管的導通端連接；所述第五開關管的第二端連接交流負載的一端或交流電源的一端，交流負載的另一端或交流電源的另一端與所述直流電源的負極連接；