[发明专利]一种有源辅助纹波抑制的高效率光伏并网逆变器及其控制方法

权利要求书

1.一种有源辅助纹波抑制的高效率光伏并网逆变器，包括直流电源(V_in)、输入电容(1)、原边开关管(2)、隔离变压器(3)、截止二极管(4)、滤波电容(5)、极性反转逆变桥(6)、滤波电感(7)及电网，其中直流电源(V_in)的正极接输入电容(1)的一端，直流电源的负极、输入电容(1)的另一端和原边开关管(2)的发射极相连接，原边开关管(2)的集电极接隔离变压器(3)的原边绕组异名端，极性反转逆变桥(6)包括四个开关管，第一开关管的集电极和第三开关管集电极相连构成极性反转逆变桥(6)的正输入端，第二开关管的发射极和第四开关管的发射极相连构成极性反转逆变桥(6)的负输入端，第一开关管的发射极和第二开关管的集电极相连构成极性反转逆变桥(6)的正输出端，第三开关管的发射极和第四开关管的集电极相连构成极性反转逆变桥(6)的负输出端，隔离变压器(3)副边绕组的非同名端和截止二极管(4)的阳极相连接，截止二极管(4)的阴极、滤波电容(5)的一端和极性反转逆变桥(6)的正输入端相连接，滤波电容(5)的另一端、隔离变压器(3)副边绕组的同名端和极性反转逆变桥(6)的负输入端相连接，滤波电感(7)的一端接极性反转逆变桥(6)的正输出端，滤波电感(7)的另一端和电网的一端相连接，电网的另一端接极性反转逆变桥(6)的负输出端，其特征在于：

还包括由辅助电感(8)、解耦电容(9)、辅助二极管(10)和辅助开关管(11)构成的有源辅助单元，其中辅助二极管(10)包括三个二极管，辅助开关管(11)包括两个开关管，直流电源(V_in)的正极、辅助电感(8)的一端、解耦电容(9)的一端和第一辅助二极管的阳极相连接，第一辅助二极管的阴极、第二辅助开关管的发射极和隔离变压器(3)原边绕组的同名端相连接，隔离变压器(3)原边绕组的非同名端接第三辅助二极管的阳极，第三辅助二极管的阴极、第二辅助开关管的集电极、解耦电容(9)的另一端和第二辅助二极管的阴极相连接，第二辅助二极管的阳极、辅助电感(8)的另一端和第一辅助开关管的集电极相连接，第一辅助开关管的发射极和直流电源(V_in)的负极相连接。

2.如权利要求1所述的有源辅助纹波抑制的高效率光伏并网逆变器，其特征在于，该逆变器的控制方法包括以下步骤：

步骤A，检测输入电压信号，输入电流信号，解耦电容电压信号，电网电压信号；

步骤B，将步骤A得到的输入电压信号和输入电流信号接入MPPT模块，获得最大直流输入功率；

步骤C，将步骤A得到的解耦电容电压信号经过电压环，获得解耦电容电压扰动信号；

步骤D，将步骤A得到的电网电压信号输入PLL模块，获得与电网电压同频同相的单位正弦波信号；

步骤E，将步骤A得到的解耦电容电压信号、步骤B得到的最大直流输入功率、步骤C得到的解耦电容电压扰动信号、步骤D得到的单位正弦波信号一同输入电流基准生成模块得到输入电流基准、原边电流基准、辅助电感电流基准和模式2电流基准；

步骤F，将步骤E得到的输入电流基准、原边电流基准、辅助电感电流基准和模式2电流基准接入调制波生成模块，获得第一、第二、第三、第四、第五调制波信号；

步骤G，将步骤F得到的第一、第二、第三和第四调制波信号接入PWM模块，获得第一、第二、第三、第四逻辑信号；

步骤H，将步骤A得到的电网电压信号和步骤F得到的第五调制波信号接入过零比较模块，获得第五、六逻辑信号；

步骤I，将前述第一、第三、第五逻辑信号输入逻辑电路，在逻辑电路中第一和第五逻辑信号接入逻辑与门，同时第五逻辑信号接入逻辑非门后，和第三逻辑信号接入逻辑与门，再将逻辑与门得到的信号一同接入逻辑或门，获得原边开关管的控制信号；

将前述第一、第二和第五逻辑信号输入逻辑电路，在逻辑电路中第一和第五逻辑信号接入逻辑与门，同时第二和第五逻辑信号接入逻辑与门，再将逻辑与门得到的信号一同接入逻辑异或门，获得第一辅助开关管的控制信号；

将前述第四和第五逻辑信号输入逻辑电路，在逻辑电路中第五逻辑信号接入逻辑非门后，再和第四逻辑信号一同接入逻辑与门，获得第二辅助开关管的控制信号；

将前述第六逻辑信号输入逻辑电路，在逻辑电路中第六逻辑信号先直接输出得到极性反转逆变桥的第一和第四开关管的控制信号，再经过逻辑非门得到极性反转逆变桥的第二和第三开关管的控制信号。