[实用新型]光伏变换电路及光伏电力设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及光电技术，特别是涉及一种光伏变换电路光伏电力设备。

背景技术

基于光伏电池的太阳能发电系统在近年来发展迅速。一方面，在一些应用 场合下，需要将光伏电池的电压升高，从而为直流负载等供电；另一方面，在 满足直流负载供电需求的前提下，又希望能够将光伏电池多余的电能带动交流 负载或并入电网，保证光能得到充分利用。要满足这样的需求，就需要光伏电 池所外接的变换器兼具直流升压和交流逆变的功能，并且能够将交、直流电压 均升到较高水平，以实现大功率能量传输。

传统的直流升压逆变电路采用两级电路，第一级采用直流变换器将光伏电 池的电压升高，第二级采用基于IGBT的全桥逆变电路实现直流-交流变换。但 这种电路其直流、交流电压的升压范围受IGBT的电压等级限制，并不能升到 很高的电压，所输出功率也受到限制，目前的单级升压逆变电路可直接实现光 伏逆变，但该电路不含直流接线出口，无法直接为直流负载供电。还有的光伏 并网电路虽然可以利用多电平技术，只采用低电压等级的IGBT就可以实现高 压变换，但由于整个电路中采用了较多的IGBT器件，使得电路成本增加显著。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种光伏变换电路，旨在解决传统直流升压和交 流并网的光伏变换电路包含IGBT导致成本高的问题。

一种光伏变换电路，包括第一推挽模块、第二推挽模块、第三推挽模块、 第四推挽模块、直流电抗器、交流电抗器、直流电容器和第一开关，其中：

所述第一推挽模块、第二推挽模块、第三推挽模块和第四推挽模块用于接 入光伏电源并输出直流电，所述第一推挽模块的输出正极与所述第二推挽模块 的输出正极以及所述直流电抗器的一端相连，所述直流电抗器的另一端与所述 直流电容器的正极及所述第一开关的一端相连，并作为光伏变换电路的输出正 极直流母线；所述第三推挽模块的输出负极与所述第四推挽模块的输出负极、 所述直流电容器的负极以及所述第一开关的另一端相连，并作为光伏变换电路 的输出负极直流母线；

所述第一推挽模块的输出负极与所述第三推挽模块的输出正极以及交流电 抗器的一个端点相连，所述交流电抗器的另一个端点作为光伏变换电路交流侧 的一个端点；所述第二推挽模块的输出负极与所述第四推挽模块的输出正极相 连，并作为光伏变换电路交流侧的另一个端点。

进一步地，第一推挽模块、第二推挽模块、第三推挽模块和第四推挽模块 均至少包括至少一个推挽式DC-DC变换电路，或多个并联的所述推挽式 DC-DC变换电路。

进一步地，所述推挽式DC-DC变换电路包括变压器、第一开关管、第二 开关管、第一滤波电容和整流模块，所述变压器的初级绕组和次级绕组，且所 述初级绕组具有中间抽头；

所述初级绕组的中间抽头和非同名端之间接所述第一滤波电容，所述初级 绕组的同名端、非同名端分别与所述第一开关管的输入端、第二开关管的输入 端连接，所述中间抽头接所述光伏电源的正极，所述第一开关管的输出端和第 二开关管的输出端接所述光伏电源的负极，所述第一开关管的控制端和第二开 关管的控制端分别接入预设工作频率的第一驱动信号和第二驱动信号，所述第 一驱动信号和第二驱动信号相位相差180°；

所述次级绕组的同名端接所述整流模块的第一输入端，所述次级绕组的非 同名端接所述整流模块的第二输入端，所述整流模块的两个输出端分别作为所 述推挽式DC-DC变换电路输出正极和输出负极。

进一步地，所述整流模块包括第一二极管、第二二极管、第三二极管及第 四二极管；

所述第一二极管、第二二极管、第三二极管及第四二极管构成全桥整流器， 所述全桥整流器的第一输入端、第二输入端分别作为所述整流模块的第一输入 端、第二输入端；所述全桥整流器的正输出端、负输出端分别作为所述推挽式 DC-DC变换电路输出正极和输出负极。

进一步地，所述整流模块包括第五二极管、第六二极管、第二滤波电容及 第三滤波电容；

所述第五二极管的阳极作为所述整流模块的第一输入端，且与所述第六二 极管的阴极连接，所述第二滤波电容和第三滤波电容串联在所述第五二极管的 阴极和所述第六二极管的阳极之间，所述第二滤波电容和第三滤波电容的串联 节点作为所述整流模块的第二输入端，所述第五二极管的阴极、所述第六二极 管的阳极分别作为所述推挽式DC-DC变换电路输出正极和输出负极。