[发明专利]太阳能光伏逆变器拓扑结构

说明书

技术领域

本发明涉及光伏发电逆变技术，尤其涉及一种太阳能光伏逆变器拓扑结构。

背景技术

随着世界能源短缺和环境污染问题的日益严重，能源和环境成为二十一世纪人类所面临的重大基本问题，清洁的可再生能源的发展和应用越来越受到世界各国的广泛关注。近二、三十年来，太阳能光伏(Photovoltaic，PV)发电技术得到了持续的发展，光伏并网发电已经成为利用太阳能的主要方式之一。开展太阳能光伏发电并网逆变系统的研究，对于缓解能源和环境问题，研究高性能分布式发电系统，开拓广阔的光伏发电市场和掌握相关领域的先进技术，具有重大的理论和现实意义。随着电力电子技术的突飞猛进地发展，产生了很多逆变控制器的拓扑结构。

图1是现有技术中常用的并网型太阳能光伏逆变器拓扑结构，太阳能电池板输出约34V的直流电压，通过由二极管D1、D2；电容C1、C2；电感L1；开关管组件Q9构成的DC-DC升压电路升压到400V以上后，经过由开关管组件Q1、Q2、Q3、Q4构成的全桥电路，并由高频变压器Transformer隔离实现交流电的输出并网。这种并网型拓扑结构有以下缺点：

必须有DC-DC升压电路，开关电源升压过程损耗比较大；

由于DC BUS上为高压，在电路的走线上必须有一定的隔离空间，不利于总体布线；

需要两级电压变换，导致转换效率较低；

由于升压作用，MOS管、电容等元器件的都要选择高压型器件，成本比较高；

DC-DC升压和DC-AC逆变电路都是高频调制电路，电磁干扰比较大。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种逆变器拓扑结构，该逆变器拓扑结构可减少逆变过程的损耗、减少布线空间、提高变压转换效率、降低成本、减少电磁干扰。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种太阳能光伏逆变器拓扑结构，包括有太阳能电池板、高频变压电路、DC-AC逆变电路，其中：

所述DC-AC逆变电路的输入端直接与所述太阳能电池板的两端相连；所述高频变压电路的原边与所述DC-AC逆变电路的输出端相连、副边与一桥式整流电路的输入端相连；所述桥式整流电路的输出端还连接有一工频换向电路。

本发明的有益效果是：

本发明的实施例通过将太阳能电池输出电压先转换为正弦波形后，再经过升压、整流、换向，得到高压交流电，从而减少了逆变过程的损耗、减少了布线空间、提高了变压转换效率、降低了成本、并且减少了电磁干扰。

下面结合附图对本发明作进一步的详细描述。

附图说明

图1是现有技术中并网型太阳能光伏逆变器拓扑结构的电路原理图。

图2是本发明提供的太阳能光伏逆变器拓扑结构一个实施例的组成结构图。

图3是本发明提供的太阳能光伏逆变器拓扑结构一个实施例的电路原理图。

具体实施方式

参考图2，该图是本发明提供的太阳能光伏逆变器拓扑结构一个实施例的组成结构图；如图所示，本实施例主要由以下部分依次连接而成组成：

太阳能电池板(Solar Panel)1、DC-AC逆变电路2、高频变压电路3、桥式整流电路4、工频换向电路5。图2中画的是工频逆变电路画错了，应该是工频换向电路。附图中出现了很多半波整流都错了，应该是全波整流。

参考图3，上述各部分在电路中的连接关系、功能、及具体结构如下：

所述DC-AC逆变电路的输入端直接与所述太阳能电池板Solar Panel的两端DC+、DC-相连，其主要作用是将太阳能电池板Solar Panel输出的低压直流电调制成正弦波形，具体实现时，所述DC-AC逆变电路为由开关管组件开关管组件Q1～Q4构成的全桥电路。

本实施例中，高频变压电路采用变压器Transformer，变压器Transformer的原边与所述DC-AC逆变电路的输出端相连、副边与一桥式整流电路的输入端相连；

所述桥式整流电路为由二极管D3～D6构成的全波整流桥，其输出端还连接有一工频换向电路，所述工频换向电路的作用是将经过升压、整流后的正弦波形逆变为标准的AC电源，并输送至城市公共电网，具体实现时，所述工频换向电路为由开关管组件Q5～Q8构成的低频的全桥电路；

其中，所述开关管组件Q1～Q8可以是其内部带有反并联二极管的开关晶体管，也可以由开关管及与所述开关晶体管反并联的二极管构成。