[发明专利]一种双BUCK低漏电流单相逆变器及其工作方法

说明书

技术领域

本发明属于新能源光伏发电技术领域，具体涉及一种双BUCK低漏电流单相逆变器及其工作方法。

背景技术

随着新能源领域的蓬勃发展，非隔离型光伏并网逆变器因效率高、结构简单，成本低，体积小等优势在小功率光伏中得到了快速发展。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，漏电流过大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。传统BUCK双降型逆变电路拓扑如图1所示，存在以下缺点：

1.开关管直接和电网连接，损坏后容易引起电网被短路；

2.在开关动作时会产生较大的共模电压，通过构造电感续流回路将直流侧和交流侧的换流分断开，可以有效抑制共模电压。

但是续流回路的开关管数量对系统成本，可靠性，效率都有较大影响。因此续流管的选择和布置方式很重要。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种更加高效，可靠的双BUCK低漏电流单相逆变器及其工作方法，通过抑制漏电流的高效率主电路拓扑，有效保证运行时高频漏电流为零。

本发明采用以下技术方案：

一种双BUCK低漏电流单相逆变器，包括PV电池，PV电池的正输出端分四路，第一路经过第一全控开关管S1和第一二极管D1连接至PV电池的负输入端形成第一支路；第二路经过第二二极管D2和第二全控开关管S2连接至PV电池的负输入端形成第二支路；第三路经过第三二极管D3和第三全控开关管S3连接至PV电池的负输入端形成第三支路；第四路经过第四全控开关管S4和第四二极管D4连接至PV电池的负输入端形成第四支路；

第一支路与第三支路之间设置有第一半控开关T1；第二支路与第四支路之间设置有第二半控开关T2；第一支路和第三支路分别与第一耦合电感L1连接，第二支路和第四支路分别与第二耦合电感L2连接。

具体的，第一支路与第一耦合电感L1的第一端连接，第一耦合电感L1的第二端分两路，一路经过电网Grid与第二耦合电感L2的第三端连接，另一路与第二耦合电感L2的第二端连接，第一耦合电感L1的第三端与第二耦合电感L2的第三端连接，第二支路与第二耦合电感L2的第一端连接，第一耦合电感L1的第四端与第三支路连接，第二耦合电感L2的第四端与第四支路连接。

进一步的，第一支路中的第一全控开关管S1的常开端分两路，一路与第一耦合电感L1的第一端连接，另一路经过第一半控开关T1分三路，一路与第三二极管D3的正极连接，第二路与第一耦合电感L1的第四端连接，第三路与第三全控开关管S3的公共端连接。

进一步的，第二支路中的第二二极管D2的正极分两路，一路与第二耦合电感L2的第一端连接，另一路经过第二半控开关T2分三路，一路与第四全控开关管S4的常开端连接，第二路与第二耦合电感L2的第四端连接，第三路与第四二极管D4的负极连接。

具体的，PV电池的正输出端经过第一直流电容Cdc连接至PV电池的负输入端。

一种双BUCK低漏电流单相逆变器的工作方法，包括以下四种：

第一全控开关S1、第三全控开关S3和第一半控开关T1导通，第二全控开关S2、第四全控开关S4和第二半控开关T2关断；第一半控开关T1反向截止，电流从PV电池正输出端输出后分两路，一路依次经过第一全控开关S1、第一耦合电感L1第一端、电网Grid、第一耦合电感L1第三端和第三全控开关S3连接至PV电池负输出端，另一路直接经过直流电容Cdc连接至PV电池负输出端；

第一全控开关S1、第三全控开关S3、第二全控开关S2、第四全控开关S4和第二半控开关T2关断，第一半控开关T1导通，电流从第一半控开关T1的常开端依次经过第一耦合电感L1的第一端、电网grid、第一耦合电感L1的第四端和第一半控开关T1连接至第一半控开关T1的常开端形成回路；

第一全控开关S1、第三全控开关S3和第一半控开关T1关断，第二全控开关S2、第四全控开关S4和第二半控开关T2导通；第二半控开关T2反向截止，电流从PV电池正输出端分两路输出，一路经过第四全控开关S4、第二耦合电感L2的第四端、电网grid、第二耦合电感L2的第一端和第二全控开关S2连接至PV电池负输出端，另一路经过直流电容Cdc连接至PV电池负输出端；