[发明专利]一种单相混合桥三电平逆变器

说明书

技术领域

本发明涉及直流-交流逆变技术领域，具体涉及一种单相三电平逆变器。

背景技术

随着世界各国对新能源开发和应用的重视，基于光伏等新能源的发电技术得到了广泛的研究和应用。在并网光伏发电系统中，一般通过并网逆变器将光伏阵列发出的直流电能逆变为交流电能供给负载或者并入电网。市场上大量的并网逆变器的输出侧都带有工频变压器，实现电气隔离和电压匹配等功能，然而工频变压器的存在大大增加了并网逆变器的体积和重量，不适合于中小功率场合应用；并且在采用常规无工频变压器的逆变拓扑中，由于电网的零线与光伏阵列存在直接的电气连接，而光伏阵列存在较大的对地分布电容，这些对地分布电容、逆变桥和滤波元件通过电网与大地构成共模谐振回路，变化的共模电压将在共模谐振回路中激励出较大的共模电流即对地漏电流，增加了系统损耗，降低了设备的安全性。

为了抑制并网逆变系统中的对地漏电流，常用的方法是在共模谐振回路中加入共模滤波器，可有效抑制对地漏电流，但共模滤波器会增加设备的体积和重量。专利CN1375902公开了一种逆变器的漏电流抑制方法，需要增加一级DC-DC变换器和相关的检测与控制电路，增加了系统的复杂性和成本，降低了系统效率和可靠性。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种单相混合桥三电平逆变器，适用于无变压器型光伏并网逆变器等对漏电流大小限制较严格的逆变电源系统。

一种单相混合桥三电平逆变器，其特征在于，第一，二电解电容C₁，C₂串接，第一～第四开关管T₁～T₄依次按照发射极连接集电极的方式串接，第五，六开关管T₅，T₆按照发射极连接集电极的方式串接；第一电解电容桥C₁的正极连接第一开关管T₁和第五开关管T₅的集电极，第二电解电容C₂的负极连接第四开关管T₄和第六开关管T₆的发射极；

两电解电容C₁，C₂的相接点连接第一二极管D₁的阳极，第一二极管D₁的阴极连接第一，二开关管T₁，T₂的相接点，两电解电容C₁，C₂的相接点还连接第二二极管D₂的阴极，第二二极管D₂的阳极连接第三，四开关管T₃，T₄的相接点；第五，六开关管T₅，T₆的相接点连接第三二极管D₃的阳极，第三二极管D₃的阴极连接第一，二开关管T₁，T₂的相接点，第五，六开关管T₅，T₆的相接点连接第四二极管D₄的阴极，第四二极管D₄的阳极连接第三，四开关管T₃，T₄的相接点；第二，三开关管T₂，T₃的相接点和第五，六开关管T₅，T₆的相接点分别连接输出滤波器的两个输入端。

本发明提供了一种能有效抑制对地漏电流的单相混合桥三电平逆变器，与常规具有漏电流抑制功能的逆变器相比具有以下优点：

(1)理论漏电流为零的，适合于无变压器型光伏并网逆变器等对漏电流大小限制较严格的逆变电源系统；

(2)单相混合桥三电平逆变器的桥臂输出电压含有三种电平状态，在相同开关频率条件下，具有更好的输出波形质量；

(3)无需增加额外的检测和控制电路，系统简洁、成本低。

附图说明

图1为单相混合桥三电平逆变器的主电路拓扑图；

图2为单相混合桥三电平逆变器的调制方法示意图；

图3为单相混合桥三电平逆变器关键波形示意图。

具体实施方式