[实用新型]用于光伏发电的逆变器

说明书

技术领域

本实用新型涉及太阳能发电领域，具体涉及一种用于光伏发电的逆变器。 

背景技术

现有在人们对能源需求急剧增加，而石化能源日益匾乏的现代社会，开发和利用太阳能等可再生能源越来越受到重视。太阳能光伏发电是新能源的重要组成部分，被认为是当前世界上最有发展前景的新能源技术。现有的光伏逆变器，主要分为两类，隔离型和非隔离型。由于有变压器隔离，第一类光伏逆变器允许将光伏板端子接地。但是，如果采用工频变压器隔离，会增加系统的整体体积、重量和成本。为了克服这个问题，产生了使用带高频变压器的直流-直流转换器作为一级中间环节，以实现电气隔离的方案。然而在大多数情况中，虽然该替选方案中的高频变压器与工频变压器相比显著减小了体积和重量，但是因其拓扑采用的两级变换，使得主电路更加复杂，增加了成本，降低了效率。由于这些限制，光伏市场已将目光投向不具有任何种类的变压器的光伏逆变器。在中小功率并网逆变的应用场合，特别是单相逆变器，为了追求最大效率和降低成本，大都采用无变压器隔离设计，但是这种电路结构有一个缺点，即输出负载端与光伏阵列之间存在直接的电气连接。由于太阳能电池和接地外壳之间存在对地的寄生电容，这一寄生电容与逆变器输出端阻抗形成共模电流流通的回路，当逆变器的功率开关动作时会引起该回路中电位的变化，从而能够激励这个共模回路产生共模电流。共模电流的出现会引起太阳能板的老化，增加系统的传导损耗，降低电磁兼容性并产生安全问题。 

为了解决非隔离型光伏逆变器的共模电流问题，现有技术中比较普遍的是采用双极性调制，然而双极性调制会引起更大的开关损耗和谐波电流。现有的一些专利提出了很多新的拓扑结构，力争从电路结构上解决共模电流的问题。但是大多会增加电路结构的复杂性，加大成本，或引起一些其他的问题。 

实用新型内容

本实用新型目的是提供一种用于光伏发电的逆变器，此逆变器在不增加电路复杂性的前提下能够较好的降低共模电流，改善太阳能板的老化，增强了电磁兼容性和安全性；且转换效率也得到了提高。 

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种用于光伏发电的逆 变器，此逆变器位于太阳能光伏板与电网/负载之间；所述逆变器包括： 

DC/DC升压模块，此DC/DC升压模块输入端连接到所述太阳能光伏板的输出端； 

直流平波单元，此直流平波单元位于正母线和负母线之间； 

逆变电路模块，用于将直流电转换成交流电，包括位于正母线和负母线之间的第一桥臂和第二桥臂，第一桥臂为由串联的第二、第三、第四和第五功率开关管，第二桥臂为由串联的第六、第七功率开关管，第三、第四功率开关管的接点作为第一输出端口，第六、第七功率开关管的接点作为第二输出端口，作为箝位的串联第二二极管和第三二极管位于第二、第三功率开关管的接点和第四、第五功率开关管的接点之间； 

控制模块，用于产生控制第一桥臂中功率开关管通断的第一脉冲控制信号和用于产生控制第二桥臂中功率开关管通断的第二脉冲控制信号，所述第一脉冲控制信号为高频脉冲信号，所述第二脉冲控制信号为低频脉冲信号； 

用于对交流电滤波的交流滤波电感，其位于电网/负载和所述逆变电路模块的第一输出端口之间。 

上述技术方案中进一步改进的技术方案如下： 

1、上述方案中，所述DC/DC升压模块由第一电感、第一功率开关管和第一二极管组成，此第一电感一端接受来自直流正母线的直流，另一端连接到所述第一功率开关管的集电极，第一功率开关管的发射极连接到直流负母线，所述第一二极管一端连接到所述第一电感和第一功率开关管的接点。 

2、上述方案中，所述直流平波单元由串接第一电容和第二电容组成，第一电容和第二电容的接点与第二二极管和第三二极管的接点连接。 

由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点和效果： 

1、本实用新型因第二桥臂B的中点输出端电位高低是按照调制波的频率作低频切换，当采用单滤波电感，在中点输出端电位保持稳态的过程中，对地共模电流回路中的各点电位也保持稳定，不会引起共模电流，只在桥臂B中点输出端电位跳变的瞬间产生共模电流，从而整个周期的共模电流有效值非常小，所以本实用新型在不增加电路复杂性的前提下能够较好的降低共模电流，改善太阳能板的老化，增强了电磁兼容性和安全性。 

2、相比于有变压器的逆变器，不仅减小了逆变器的体积，降低了逆变器的成本，而且具有更高的转换效率。