[发明专利]一种基于反激电路和有源纹波抑制的微型光伏并网逆变器

说明书

本发明公开了一种基于反激电路和有源纹波抑制的微型光伏并网逆变器。该逆变器主电路拓扑包括直流电源、输入电容、原边开关管、辅助开关管、辅助二极管、辅助电容、隔离变压器、副边二极管、副边开关管、滤波电路及电网。本发明在反激变换器中设有一个由隔离变压器辅助绕组、辅助开关管、辅助二极管和辅助电容构成的有源纹波抑制电路，将并网侧引起的功率脉动转移到辅助电容上，使输入功率保持平缓，避免了使用电解电容，延长了微型光伏并网逆变器的使用寿命，提高了系统可靠性。

技术领域

本发明涉及一种基于反激电路和有源纹波抑制的微型光伏并网逆变器，属于隔离、 微型、并网逆变器，其基于反激电路实现并网逆变，同时利用增加的有源纹波抑制电路来实现直流输入侧二次纹波电流的抑制。

背景技术

由于化石等不可再生能源的大量使用，引起了全球能源危机以及严重的环境污染问 题，太阳能、风能等新能源具有清洁、可持续等一系列优点，成为当前人们关注的热点之一，促使了光伏产业的快速发展。众所周知，为了使得光伏电池板输出最大功率，需 采用最大功率跟踪技术，也就意味着并网逆变器输入功率必须恒定，而并网逆变器输出 功率包含两倍电网频率的功率脉动，若不解耦该功率脉动，该功率脉动必定传递到输入 侧，进而影响光伏板最大功率跟踪，降低光伏发电系统效率。因此解决光伏发电系统中 逆变器输入电流中二次纹波电流问题，具有十分重要的意义。在光伏发电系统的直流侧 并联大容量的电解电容来滤除二次纹波电流是最简单的方式，而电解电容存在着体积大、 可靠性低等问题，不仅影响系统的功率密度，维护成本也比较高。在电路中并联谐振频 率为两倍电网频率的LC谐振电路，也能够滤除二次电流纹波，同时减小了电容值，但是 该方法所需的电感值和电容值仍然较大，一定程度上影响系统功率密度。总而言之，采 用无源器件来抑制逆变器输入电流中二次纹波量的方法，存在着体积大、可靠性低等问 题。为此提出一些新的拓扑方案和控制策略等，达到输入侧二次纹波电流的抑制，并且 系统中的电容均可采用容值小、寿命长、可靠性高的电容，例如薄膜电容等，具有十分 重要的现实意义。

发明内容

本发明的目的在于针对上述逆变器所存在的技术缺陷提供一种基于反激电路和有源 纹波抑制的微型光伏并网逆变器，既实现了电能变换，又抑制了直流侧输入电流中的二 次纹波分量。

本发明为实现上述目的，采用如下技术方案：

一种基于反激电路和有源纹波抑制的微型光伏并网逆变器，包括直流电源、输入电 容、原边开关管、隔离变压器、副边二极管、副边开关管、滤波电路及电网；其中直流 电源的正极接输入电容的一端，直流电源的负极、输入电容的另一端和原边开关管的发 射极相连接，原边开关管的集电极接隔离变压器原边绕组的同名端，隔离变压器副边包 括两个绕组，副边二极管包括两个二极管，副边开关管包括两个开关管，滤波电路包括 输出滤波电容和输出滤波电感，第一副边绕组的同名端接第一副边二极管的阳极，第一 副边二极管的阴极接第一副边开关管的集电极，第二副边绕组的异名端接第二副边二极 管的阴极，第二副边二极管的阳极接第二副边开关管的发射极，第一副边绕组的异名端、 第二副边绕组的同名端、输出滤波电容的一端及电网的一端相连接，输出滤波电容的另 一端、第一副边开关管的发射极、第二副边开关管的集电极及输出滤波电感的一端相连 接，输出滤波电感的另一端接电网的另一端；其特征在于；

还包括由辅助开关管、辅助电容、辅助二极管和隔离变压器辅助绕组构成的有源纹 波抑制电路；其中辅助二极管包括两个二极管，直流电源的正极、第一辅助二极管的阳极和辅助开关管的集电极相连接，辅助开关管的发射极、辅助电容的一端和第二辅助二 极管的阳极相连接，第二辅助二极管的阴极和隔离变压器辅助绕组的异名端相连接，隔 离变压器辅助绕组的同名端、隔离变压器原边绕组的异名端、辅助电容的另一端和第一 辅助二极管的阴极相连接。

有益效果：