[实用新型]一种并网逆变器拓扑结构电路

说明书

技术领域

本发明创造涉及新能源并网用高效并网逆变器，更具体地说，涉及一种并网逆变器拓扑结构电路。 

背景技术

新能源并网系统要求逆变器的输入电压范围宽、转换效率高，且要满足相关的EMC和安规标准。目前的现有技术，有的采用Buck-Boost-低频全桥换向变换器来满足逆变器输入电压范围宽要求，但此电路为非隔离逆变器，使得新能源装置与电网没有电气隔离，给满足相关EMC和安规标准造成很大困难，且不能满足某些地区明确规定逆变器必须要有电气隔离要求；也有的提出采用交错并联反激拓扑结构来满足逆变器输入电压范围宽、具有电气隔离要求，但此拓扑结构中的变压器不能得到充分利用、开关管的VDS和次级整流二极管管反向耐压要求高，给整个逆变器效率、器件选型带来不利影响。 

发明内容

本发明创造提出一种并网逆变器拓扑结构电路，皆在解决新能源并网系统中逆变器输入电压范围宽的要求，提高逆变器的转换效率、方便器件选型及易满足相关EMC和安规标准。 

本发明创造解决其技术问题所采用的技术方案如下所述：一种并网逆变器拓扑结构电路，所述电路分为DC部分和AC部分，其特征在于： 

所述电路的DC部分包括：直流电源VDC、二极管D1、第一开关管Q1、第二开关管Q2、第三开关管Q3、第四开关管Q4、第五开关管Q5、续流电感L1、隔直电容C1、二极管D1、二 极管D2、二极管D3、二极管D4、二极管D5、变压器T1、滤波电容C2等连接组成； 

所述电路AC部分包括：第六开关管Q6、第七开关管Q7、第八开关管Q8、第九开关管Q9、滤波电感L2、滤波电容C3、电源Ugrid； 

所述直流电源VDC的正极与所述第一开关管Q1的漏极连接，所述直流电源VDC的负极共接于所述二极管D1的阳极和所述第五开关管Q5的源极以及所述第四开关管Q4的源极，所述第一开关管Q1的源极共接于所述续流电感L1的第一端和所述二极管D1的阴极，所述续流电感L1的第二端共接于所述第二开关管Q2的漏极和所述第三开关管Q3的漏极，所述第二开关管Q2的源极共接于所述第五开关管Q5的漏极和所述隔直电容C1的第一端，所述隔直电容C1的第二端连接所述变压器T1初级线圈的第一端，所述第三开关管Q3的源极共接于所述变压器T1初级线圈的第二端和所述第四开关管Q4的漏极，所述变压器T1次级线圈第一端共接于所述二极管D5阴极和所述二极管D2的阳极，所述变压器T1次级线圈第二端共接于所述二极管D4的阴极和所述二极管D3的阳极，所述二极管D2的阴极和所述二极管D3阴极连接组成的公共端共接于所述滤波电容C2的第一端以及所述第六开关管Q6和所述第七开关管Q7的漏极，所述二极管D4的阳极和所述二极管D5的阳极组成的公共端共接于所述滤波电容C2的第二端和所述第八开关管Q8的源极以及所述第九开关管Q9的源极，所述电源Ugrid与所述滤波电容C3并联，公共连接端第一端与所述滤波电感L2第一端连接，公共连接端第二端共接于所述第七开关管Q7的源极和所述第八开关管Q8的漏极，所述滤波电感L2的第二端共接于所述第六开关管Q6的源极和所述第九开关管Q9的漏极。 

进一步地，所述电源Ugrid为市电。 

进一步地，所述直流电源VDC为蓄电池装置、太阳能装置、化学能装置或者风能装置。 

进一步地，所述第一开关管Q1、第二开关管Q2、第三开关管Q3、第四开关管Q4、第五开关管Q5、第六开关管Q6、第七开关管Q7、第八开关管Q8、第九开关管Q9可以替换为晶闸管或者绝缘栅晶体管等半导体开关器件。 

进一步地，所述二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4、二极管D5可以替换为半导体开关管。 

进一步地，所述第六开关管Q6和所述第八开关管Q8驱动波形完全相同；所述第七开关管Q7和所述第九开关管Q9驱动波形完全相同；所述第六开关管Q6和所述第八开关管Q8与所述第七开关管Q7和所述第九开关管Q9的驱动波形相位相差180度。 

进一步地，所述第二开关管Q2和所述第四开关管Q4驱动波形完全相同；所述第三开关管Q3和所述第五开关管Q5驱动波形完全相同；所述第二开关管Q2和所述第四开关管Q4与所述第三开关管Q3和所述第五开关管Q5驱动波形相位相差180度。 

进一步地，本发明创造在容易满足EMC和安规标准的同时，通过对所述电路DC部分的调整控制可扩宽逆变器输入电压范围，提高逆变器转换效率，所述电路DC部分有两种控制方法： 

在半个工频周期里，通过反馈信号的的幅值来切换Buck与Boost的工作模式；