[实用新型]一种单相非隔离型光伏并网逆变器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种单相非隔离型光伏并网逆变器，属于并网逆变拓扑技术领域。

背景技术

光伏并网系统是指将太阳能光伏阵列产生的直流电经过并网逆变器转换为与电网电压同幅值、同频、同相的交流电，并实现与电网连接的系统。光伏并网系统中常采用带工频或者高频变压器的隔离性光伏并网逆变器，这样确保了电网和光伏系统之间的电气合理，从而提供人身保护并避免了光伏系统和地之间的共模电流。然而，若采用工频变压器，其体积大、重量重且价格昂贵；若采用高频变压器，功率变换电路将被分为数级，使得控制复杂化，同时还降低了系统的效率。

为了克服上述有变压器的隔离型并网系统的不足，对无变压器的非隔离型逆变器进行了研究。非隔离型光伏并网逆变器要求效率高、成本低，能够承受光伏电池输出的大波动电压和交流输出满足国标要求的电能质量。但由于逆变器没有变压器隔离，使得逆变器的开关器件高频动作通过系统寄生电容产生漏电流，这个会造成EMC干扰加重，漏电流超标甚至会对设备和人身造成伤害。

单极性调制方法是目前单相光伏逆变器中使用较多的调制方法，它具有直流电压利用率高、滤波电感电流脉动小等优点。但在开关动作时会产生较大的共模电压，为了有效抑制共模电压，中国专利CN102157955A公开了一种光伏并网逆变器，该逆变器电路中，H桥中总共串接六个开关管，通过其中的开关管和续流二极管为电流的续流提供一个通路，使得太阳能电池端与电网脱离，从而有效的抑制了共模电压，但是该申请中公开的并网逆变器并不能完全消除共模电压。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种单相非隔离型光伏并网逆变器，用以解决现有的光伏并网逆变器不能完全消除共模电压的问题。

为实现上述目的，本实用新型的方案包括一种单相非隔离型光伏并网逆变器，包括H桥电路和两个续流二极管，H桥电路的直流端用于连接直流母线，交流端用于连接电网，所述直流母线之间连接有一个电容支路；该H桥电路包括四个桥臂，第一桥臂和第二桥臂构成上下桥臂，第三桥臂和第四桥臂构成上下桥臂，第一桥臂上串接有第一开关管和第二开关管，第二桥臂上串接有第三开关管和第四开关管，第三桥臂上串接有第五开关管，第四桥臂上串接有第六开关管；所述第一开关管和第二开关管之间的连接点与第五开关管和第六开关管的连接点之间的连接线路上反向串接第一续流二极管，所述第三开关管和第四开关管之间的连接点与第五开关管和第六开关管的连接点之间的连接线路上串接第二续流二极管，所述电容支路由两个相同的电容串接构成，所述第一开关管和第二开关管之间的连接点与所述两个电容的连接点之间的连接线路上反向串接有第一箝位二极管，所述第三开关管和第四开关管之间的连接点与所述两个电容的连接点之间的连接线路上串接有第二箝位二极管。

所述开关管为IGBT和/或MOSFET，当开关管为IGBT时，开关管的阳极为IGBT的集电极，开关管的阴极为IGBT的发射极；当开关管为MOSFET时，开关管的阳极为MOSFET的漏极，开关管的阴极为MOSFET的源极。

每个所述开关管均反向并联一个二极管。

本实用新型提供的并网逆变器是在背景技术中公开的并网逆变器的基础上，在两个开关管之间的连接点与两个分压电容之间的连接点之间串接有箝位二极管，通过引入钳位二极管和分压电容，将电流续流期间桥口电压钳位至二分之一电池电压，从而从理论上可以完全消除共模电压，具有更小的漏电流。而且，该并网逆变器结构相对于现有技术来说只是引入钳位二极管和分压电容即可实现几乎完全消除共模电压的目的，所以，该并网逆变器结构简单，而且降低共模电压的效果十分显著。

附图说明

图1是背景技术中公开的并网逆变器的结构示意图；

图2是本实用新型提供的并网逆变器的结构示意图；

图3是开关管驱动信号示意图；

图4-1是电网电压正半周时，并网逆变器的工作模态图；

图4-2是电网电压负半周时，并网逆变器的工作模态图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步详细的说明。