[实用新型]光伏并网六开关管全桥逆变器

说明书

技术领域

本实用新型涉及直流交流逆变器，特别是涉及光伏并网逆变器，属于电力电子变换器。

背景技术

光伏发电具有可持续发展、环境友好特点，在应对能源及环境危机问题上较有优势。通常并网发电逆变器标准拓扑为四开关管全桥结构，通过工频隔离变压器或直接并网发电。由于工频隔离变压器增加了系统成本，不利于重量体积优化，且效率较低，因而四开关管全桥拓扑是中小功率光伏并网系统首选方案。为进一步优化效率，单极性调制相比双极性调制在实际中应用更多。但不隔离光伏发电系统由于光伏面板占地较大，存在较大的寄生电容，而单极性调制相比双极性调制存在较大的共模电压，在没有工频变压器或高频变压器隔离情况下将有可能导致出现较大的共模电流威胁人身安全。

发明内容

技术问题： 本实用新型的目的是在研究上述技术的基础上，提出一种光伏并网六开关管全桥逆变器及其控制方法，采用单极性调制策略，在保留单极性调制无工频变压器隔离四开关管全桥逆变器效率高的特点同时，共模电压较小。

技术方案：本实用新型提出的一种六开关管全桥逆变器，包括与输入直流电源并联电路以及与交流电网并联电路,

本实用新型的光伏并网六开关管全桥逆变器包括输入端的直流电源并联电路以及输出端的与交流电网并联电路:

所述输入端的直流电源并联电路包括两条并联支路，第一条支路连接的顺序是：电源正端、第一开关管、第五开关管、第三开关管、电源负端；第二条支路连接的顺序是：电源正端、第二开关管、第六开关管、第四开关管、电源负端；

所述的交流电网并联电路包括两条并联支路，第一条支路连接的顺序是:第一滤波电感、交流电网、第二滤波电感、第一二极管、第五开关管；第二条支路连接的顺序是:第一滤波电感、交流电网、第二滤波电感、第二二极管、第六开关管。

第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管、第五开关管、第六开关管

为双极型晶体管、金属氧化物场效应管或绝缘栅双极型晶体管。

有益效果：本实用新型公开了一种六开关管全桥逆变器，包括六个开关管，两个二极管，两个输出滤波电感。配合其控制方法，本发明避免使用开关管体二极管，实现了光伏并网发电无变压器隔离情况下，高效率，无漏电流问题有源并网逆变。

附图说明

图1为所本实用新型所提出的并网六开关管全桥逆变器拓扑。

图2为电网电压正半周时,与输入电源并联支路开关管导通时，输入电源向电网传输能量电路，其中N点为直流输入负端，E点为交流电网零线。

图3为电网电压正半周时,与输入电源并联支路开关管关断时，电网侧续流电路。

其中包括：第一开关管S₁、第二开关管S₂、第三开关管S₃、第四开关管S₄、第五开关管S₅、第六开关管S₆；第一滤波电感L₁、第二滤波电感L₂；交流电网V_grid、第一二极管D₁、第二二极管D₂。

图4为并网六开关管全桥拓扑工作时控制方法示意图，从上到下依次是各开关管驱动信号、并网交流电压、电感L1电流(即并网电流)。

图5为六开关管全桥拓扑共模电压、共模电流波形，从上到下依次是桥臂输出电压对直流母线负端共模电压、直流母线负端对地共模电压、共模电流。

具体实施方式

以下结合具体实施方式并对照附图，对本实用新型作进一步说明。

图1为本实用新型所提出的并网六开关管全桥拓扑电路，包括与输入直流电源并联电路以及与交流电网并联电路。与输入电源并联电路，包括两条并联支路，第一条支路连接的顺序是：电源正端、第一开关管、第五开关管、第三开关管、电源负端；第二条支路连接的顺序是：电源正端、第二开关管、第六开关管、第四开关管、电源负端。与交流电网并联电路，包括两条并联支路，第一条支路由第一滤波电感、交流电网、第二滤波电感、第一二极管、第五开关管构成；第二条支路由第一滤波电感、交流电网、第二滤波电感、第二二极管、第六开关管构成。