[实用新型]一种基于双电感桥式逆变模块的光伏并网系统

说明书

本实用新型提出了一种基于双电感桥式逆变模块的光伏并网系统，包括：光伏阵列、直流母线端子、双电感桥式逆变模块、交流滤波模块、交流母线端子、过零点检测模块、直流母线电压采样模块、并网电流采样模块、电网电压采样模块、主控模块、SPWM波发生模块和驱动模块；双电感桥式逆变模块包括：第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管、第一二极管、第二二极管、直流母线电容、第一桥臂电感、第二桥臂电感。双电感桥式逆变模块由第一桥臂和第二桥臂组成，均只含有一个开关管和一个二极管，避免了桥臂直通的风险，无需增加死区时间，且第一桥臂电感、第二桥臂电感续流不经过IGBT寄生二极管，降低了续流损耗和开关损耗，提高了能量转换效率。

技术领域

本实用新型属于光伏并网技术领域，具体涉及一种基于双电感桥式逆变模块的光伏并网系统。

背景技术

电路拓扑作为光伏并网逆变器的重要组成部分，其与逆变器的转换效率、功率密度等性能以及成本都密切相关，并受到国内外学者的广泛关注。目前，实际应用最多的为全桥和半桥拓扑，具有结构简单、易于控制等优点，但它们存在桥臂直通的问题，需要增加死区时间来消除该问题，这会引入低次谐波，使得电能质量变差。同时，全桥逆变器会产生高频共模电压，并且由共模电压激励形成的共模电流会随着开关频率的增大而线性增加，因此需引入高频或工频变压器，增加了生产成本，降低了系统效率，并增加了设备的体积。

德国SMA公司提出了H5及其衍生拓扑的结构，通过增加一个高频开关，让其在续流阶段断开，实现光伏电池输出端和电网的脱离；Roberto G等人提出了交流旁路逆变器H6拓扑，通过在交流侧增加续流开关管，用相应时序的控制，能有效抑制漏电流，但以上研究均为解决桥臂直通问题，而且还需经过开关管体二极管续流，开关损耗较大。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：一种基于双电感桥式逆变模块的光伏并网系统，避免桥臂直通的风险并提高能量转换效率，提高功率密度。

为解决上述问题，本实用新型提出了一种基于双电感桥式逆变模块的光伏并网系统，包括：光伏阵列、直流母线端子、双电感桥式逆变模块、交流滤波模块、交流母线端子、过零点检测模块、直流母线电压采样模块、并网电流采样模块、电网电压采样模块、主控模块、SPWM波发生模块和驱动模块；

所述的直流母线端子、双电感桥式逆变模块、交流滤波模块、交流母线端子通过有线方式依次连接；

所述的直流母线端子、直流母线电压采样模块、主控模块通过有线方式依次连接；

所述的交流母线端子、并网电流采样模块、主控模块通过有线方式依次连接；

所述的交流母线端子、电网电压采样模块、主控模块通过有线方式依次连接；

所述的交流母线端子、过零点检测模块、主控模块通过有线方式依次连接；

所述的主控模块、SPWM波发生模块、驱动模块、双电感桥式逆变模块通过有线方式依次连接；

所述双电感桥式逆变模块包括：第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管、第一二极管、第二二极管、直流母线电容、第一桥臂电感、第二桥臂电感；

所述交流滤波模块为LCL型滤波电路；

所述光伏阵列的输出端正极经所述的第一二极管、第一开关管与所述光伏阵列的输出端负极相连，所述第一二极管的输出端与所述第一开关管的输入端相连构成第一桥臂；所述光伏阵列的输出端正极经所述的第二二极管、所述的第二开关管与所述光伏阵列的输出端负极相连，所述第二二极管的输出端与所述第二开关管的输入端相连构成第二桥臂；

所述直流母线电容跨接在所述光伏阵列的输出端正极、输出端负极之间；

所述第一二极管和所述第一开关管的公共端经所述第一桥臂电感连接至所述交流滤波模块，所述第二二极管和所述第二开关管的公共端经所述第二桥臂电感连接至交流滤波模块；