[实用新型]一种用于光伏储能系统的双向软开关变换器

说明书

技术领域

    本实用新型属于电力变换领域，涉及一种用于光伏储能系统的双向软开关变换器,通过软开关技术实现了高效率转换。

背景技术

目前常见的光伏逆变器采用一种Boost+Fullbridge电路组合结构，无论其双BOOST还是单BOOST输入，因其前一级BOOST的主二极管D1的单向导通性，只能实现DC/AC的能量流动，只可以将光伏组件所产生的电能传送给本地负载或者电网，但无法实现对具有能力储存功能的直流电源充电，具有一定的使用局限性。

同时光伏系统由于能量的不间断和间隙性，导致了光伏系统中的储能设备（电池）需要经常的充放电，所以一般光伏系统在系统设计时往往会选择锂电池作为储能系统中的储能设备。系统中的锂电池一般会选用48V工作电压的电池，在这样的情况下，电池段的电力电子转换模块必须经过隔离接入到光伏系统中。

现有光伏系统中的软开关技术一般都设计在BOOST段，通过加入副管的方式，来达到主管的软开关效益，但是BOOST是无法实现能量的双向流动，同时在拓扑两端电压差过大时，BOOST无法满足系统的需求，同时软开关这个时候也会失效。

如果通过多个电路的集合会导致系统过于复杂，同时整体装换效率会大大降低，这种方式往往只停留在实验室阶段，在实际的产品中不会得到很好的使用和推广。

实用新型内容

实用新型目的：本实用新型的目的是为了解决现有技术中的不足，提供一种能实现能量双向流动，同时降低系统损耗，提高系统效率的用于光伏储能系统的双向软开关变换器。

技术方案：本实用新型所述的一种用于光伏储能系统的双向软开关变换器，包括主全桥电路，辅助全桥电路，负责存储能量的电感和电容以及用于谐振的隔离变压器，所述主全桥电路和辅助全桥电路分别包括四组相互并联的功率开关管和二极管，该四组相互并联的功率开关管和二极管两两相互串联后形成两个个并联支路，所述两个并联支路并联连接；所述主全桥电路中的两个并联支路之间连接有电容和电感以及隔离变压器的一端，所述辅助全桥电路中的两个并联支路之间连接有隔离变压器的另一端。

有益效果：本实用新型巧妙设计了元器件参数，将同步整流变换器应用于光伏储能场合，并且打破传统LLC谐振电路不允许电容能量回流造成的情况。实现了变换器主全桥电路的零电压开通关断，显著提升了变换器效率。

附图说明

图1是本实用新型的双向隔离软开关变换器的主电路。

图2是本实用新型的电池到BUS母线的能量流动示意图。

图3是本实用新型的BUS母线到电池的能量流动示意图。

具体实施方式

如图1所示的一种用于光伏储能系统的双向软开关变换器，包括主全桥电路，辅助全桥电路，负责存储能量的电感L1和电容C1以及用于谐振的隔离变压器T1，所述主全桥电路和辅助全桥电路分别包括四组相互并联的功率开关管（Q1～Q8）和二极管（D1～D8），该四组相互并联的功率开关管和二极管两两相互串联后形成两个个并联支路，所述两个并联支路并联连接；所述主全桥电路中的两个并联支路之间连接有电容C1和电感L1，图中的Lr1是变压器漏感，以及隔离变压器T1的一端，所述辅助全桥电路中的两个并联支路之间连接有隔离变压器T1的另一端。

本实用新型实现的要点是通过合适设计隔离变压器中的漏感等于某一个限值，使漏感加电感电容起到能量存储的作用，同时通过全桥变换电路实现能量的双向流动，分别如图2和图3所示，假设初始时刻T0，电池处于放电状态；在T1时刻，电池处于充电状态。