[发明专利]一种光伏微型逆变器

说明书

本发明提供一种光伏微型逆变器，所述逆变器包括升压模块和逆变模块；所述升压模块包括前级DC‑DC变换器和后级DC‑DC变换器；光伏阵列(PV)、前级DC‑DC变换器、后级DC‑DC变换器和逆变模块依次串联。前级DC‑DC变换器采用第一Boost电路和第二Boost电路实现最大功率点跟踪和电压的提升，后级DC‑DC变换器负责进一步抬升电压达到电网等级，在升压比大于10的同时实现了最大功率点跟踪。本发明充分利用开关损耗小的电路特点，发挥开关电容电路的高频特性，可有效减小滤波器的体积和输出纹波。

技术领域

本发明属于电力电子技术领域，具体涉及一种光伏微型逆变器。

背景技术

近几年来，光伏微型逆变器以其独有的优势越来越受到关注。它是一种与单个光伏组件相连，可将光伏输出的直流电直接变换成符合并网条件交流电的逆变器，功率一般在50～300W之间。光伏微型逆变器可以有效地防止局部阴影造成的功率损耗，通过简化布线来降低安装成本，利用相互独立的架构提高系统的整体可靠性。

光伏逆变器可分为单级结构和两级结构。单级式的逆变器是指在一个功率环节中实现最大功率点跟踪控制、DC-AC逆变的光伏功率变换器。它具有结构简单、逆变器效率高等优点，但单级式逆变器要在一个功率环节实现最大功率点跟踪控制和逆变并网控制，控制对象多且相互耦合，增加了控制器的设计难度。两级式的逆变器结构虽然功率级数多，整机效率低于单级式逆变器，但其可以实现光伏板的最大功率点跟踪与逆变器并网单独控制，避免了逆变器并网工作对光伏器件输出功率的影响，从整体上讲更具经济价值。

目前很多规格的光伏电池的输出电压一般为30V左右，微逆变器就需要具备高增益的升压功能，将直流侧电压提高至310V，才能完成逆变并网。普通的Boost电路在实际应用中最高只能提供5倍的升压比，因此无法单独应用于微型逆变器。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供一种光伏微型逆变器，通过设置升压模块实现了光伏电池的最大功率点跟踪，同时将电压提高便于直接逆变并网；并通过设置逆变模块实现锁相控制和直流侧电压控制，将直流电逆变成交流电并入电网。

为了实现上述发明目的，本发明采取如下技术方案：

本发明提供一种光伏微型逆变器，所述逆变器包括升压模块和逆变模块；所述升压模块包括前级DC-DC变换器和后级DC-DC变换器；光伏阵列(PV)、前级DC-DC变换器、后级DC-DC变换器和逆变模块依次串联。

所述前级DC-DC变换器包括输入电容C₁、第一Boost电路、第二Boost电路和输出电容C₂；

所述输入电容C₁与第一Boost电路并联，同时与第二Boost电路并联，第一Boost电路与输出电容C₂并联，同时第二Boost电路与输出电容C₂并联。

所述第一Boost电路包括升压电感L₁、开关管Q₁和二极管D₁；所述开关管Q₁采用N沟道MOSFET；

所述输入电容C₁与升压电感L₁相连并且所连接处连接前级DC-DC变换器的输入端，所述升压电感L₁与开关管Q₁串联后与输入电容C₁并联，所述二极管D₁的阳极连接开关管Q₁的漏极，二极管D₁的阴极与输出电容C₂相连，开关管Q₁的源级与输出电容C₂相连。