[实用新型]一种交流侧耦合的功率解耦电路

权利要求书

1.一种交流侧耦合的功率解耦电路，其特征在于，所述电路包括电感器、主开关器件、寄生二极管和解耦电容；所述主开关器件为七只开关管，分别为第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管、第五开关管、第六开关管和第七开关管；每只开关管均反并联一个寄生二极管；寄生二极管为七只二极管，分别为第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D4、第五二极管D5、第六二极管D6和第七二极管D7；

所述第一开关管和第四开关管的发射极分别连接逆变器的输出交流侧两端；第一开关管和第四开关管的集电极分别连接电感器两端；同时第一开关管的集电极与第二开关管的发射极和第五开关管的集电极相连；第四开关管的集电极与第六开关管的发射极和第二开关管的集电极相连；第二开关管和第六开关管的集电极与第七开关管的集电极相连；第七开关管的发射极连接解耦电容的一端；第三开关管和第五开关管的发射极连接在一起，接到解耦电容的另一端；

所述功率解耦电路分为四个工作模式，工作模态1，即PHC充电模式；工作模态2，即PHC放电模式；工作模态3，即NHC充电模式；工作模态4，即NHC放电模式。

2.根据权利要求1所述的一种交流侧耦合的功率解耦电路，其特征在于，所述功率解耦电路可实现功率的双向流动，各开关管的寄生二极管可构成能量流通的路径；所述功率解耦电路中，电容实现对光伏逆变器输出功率与电网瞬时功率之差的功率解耦作用，而电感则实现上述能量差的传递。

3.根据权利要求1所述的一种交流侧耦合的功率解耦电路，其特征在于，所述工作模态1，在PHC充电模式下，第二开关管至第六开关管开关全部断开，电流可以通过第二二极管、第三二极管和第四二极管流通，当第一开关管开通时，第七开关管此时为断开，电感L_c初始电流i_p＝0，逆变器输出侧给电感L_c充电，电感电流i_L逐渐增大，电流方向为由上向下，电感存储能量；调节第一开关管的驱动脉冲占空比大于1/2，可以实现升压模式；然后第一开关管断开，第七开关管开通，电感续流给解耦电容，解耦电容上电压v_c增大，电感电流i_L逐渐降低直到i_L＝0时，第七开关管关断，电感上存储的能量全部转移给电容，实现解耦电路的PHC充电模式过程。

4.根据权利要求1所述的一种交流侧耦合的功率解耦电路，其特征在于，所述工作模态2，在PHC放电模式下，第五开关管和第六开关管断开，第七开关管断开，第一开关管断开；第二开关管、第三开关管同时开通，此时第四开关管断开，电容给电感放电，控制第二开关管、第三开关管的占空比大于1/2，等效于解耦电路工作在升压模式，电容的电压v_c逐渐减小，电感电流i_L从0开始逐渐增大，电流方向为由下向上，电感从电容上获取了一部分能量；然后第二开关管、第三开关管同时断开，第四开关管开通，电感给逆变器输出侧放电，电感电流i_L逐渐减小直到i_L＝0时，第四开关管关断，电感上存储的能量全部向逆变器输出侧转移，实现解耦电路的PHC放电模式过程。

5.根据权利要求1所述的一种交流侧耦合的功率解耦电路，其特征在于，所述工作模态3，在NHC充电模式下，第二开关管和第三开关管断开，第五开关管和第六开关管断开，第一开关管断开；第四开关管开通，第七开关管断开时，电感L_c初始电流i_p＝0，逆变器输出侧给电感充电，电感电流i_L逐渐增大，电流方向为由下向上，电感存储能量；控制第四开关管的占空比大于1/2，可以实现升压模式；然后第四开关管断开，第七开关管开通，电感续流给解耦电容，解耦电容上电压v_c增大，电感电流i_L逐渐降低直到i_L＝0时，第七开关管关断，电感上存储的能量全部转移给电容，实现解耦电路的NHC充电模式过程。

6.根据权利要求1所述的一种交流侧耦合的功率解耦电路，其特征在于，所述工作模态4，在NHC放电模式下，第二开关管和第三开关管断开，第四开关管断开，第七开关管断开；第五开关管和第六开关管同时开通，此时第一开关管断开，电容给电感放电，控制第五开关管、第六开关管的占空比大于1/2，等效于解耦电路工作在降压模式，电容的电压v_c逐渐减小，电感电流i_L从0开始逐渐增大，电流方向为由上向下，电感从电容上获取了一部分能量；然后第五开关管、第六开关管同时断开，第一开关管开通，电感给逆变器输出侧放电，电感电流i_L逐渐减小直到i_L＝0时，第一开关管关断，电感上存储的能量全部向逆变器输出侧转移，实现解耦电路的NHC放电模式过程。