[发明专利]一种应用母线电容串联方式的光伏逆变器

说明书

本申请提供一种光伏逆变器，该光伏逆变器包括DC/DC变换单元、辅助电源单元、控制单元、逆变功率变换单元及母线电容单元。DC/DC变换单元的输入端连接光伏发电组件；母线电容单元的输入端连接DC/DC变换单元的输出端；逆变功率变化单元连接母线电容单元的第一输出端；辅助电源单元连接母线电容单元的第二输出端；控制单元用于控制DC/DC变换单元和逆变功率变换单元的工作。实施本申请，可以提高光伏逆变器工作的稳定性和可靠性，扩大光伏逆变器的母线电压范围，本申请设计简单，实施方便。

技术领域

本申请涉及电力电子领域，特别涉及一种应用母线电容串联方式的光伏逆变器。

背景技术

光伏发电技术是一种利用光伏太阳能板的光电效应将太阳光辐射能转换为电能的新兴技术。在光伏发电过程中，光伏逆变器可以将光伏太阳能板产生的直流电转换为符合电网要求频率的交流电。在光伏逆变器中，母线电容是连接在光伏逆变器直流输入端正极和负极之间的大电容，主要起到稳定母线电压和吸收纹波电流的作用。

本申请的发明人在研究和实践中发现，由于光伏逆变器电路的各开关管的工作状态通常是不对称的(例如，开关管型号不同、损耗不同、负载不对称、或者受开关死区等因素影响)，不同母线电容的充电量(或放电量)并不相同，导致母线电容电压不均衡，母线电容电压不均衡会导致光伏逆变器输出电压(或者输出电流)产生畸变，工作效率降低，严重时还会损坏光伏逆变器内的功率元件，并且，随着未来光伏发电规模的扩大，光伏发电的功率会进一步提升，母线电压会向更高的方向发展，母线电容电压不均衡的可能性进一步增大，增加母线电容平衡电路是均衡母线电容电压的一种现有技术，但该技术同时也增加了逆变器的器件数量，因此，如何花费较小成本为母线电容均压，成为了人们关注的焦点。

发明内容

本申请提供一种光伏逆变器，可以对母线电容进行均压，实现方式简便，稳定性好，可靠性高。

第一方面，本申请提供了一种光伏逆变器，该光伏逆变器包括DC(directcurrent，直流)/DC变换单元、辅助电源单元、控制单元、逆变功率变换单元及母线电容单元，所述DC/DC变换单元的输入端与所述光伏发电组件相连，用于转换光伏发电组件产生的直流电电压；所述母线电容单元的输入端与所述DC/DC变换单元的输出端相连，所述母线电容单元用于降低母线电压的波动以及维持母线电压的稳定；所述逆变功率变换单元的输入端与所述母线电容单元的第一输出端相连，所述逆变功率变换单元的输出端与变压器或电网相连，所述逆变功率变换单元为光伏逆变器主功率变换单元，所述逆变功率变换单元用于将DC/DC变换单元输出的直流电转换为交流电，并将转换后的交流电输送至电网。所述辅助电源单元的输入端与所述母线电容单元的第二输出端相连，所述辅助电源单元在所述光伏逆变器中也至少有两个作用，第一作用，所述辅助电源单元可为所述母线电容单元的电容进行均压，提高母线电压的稳定性和可靠性，第二作用，所述辅助电源单元从母线上吸收能量，将母线上的高压电流转换为低压电流，为光伏逆变器中的控制电路和器件进行供电；该光伏逆变器还包括控制单元，所述控制单元用于控制DC/DC变换单元和逆变功率变换单元的工作过程。

在本申请中，光伏逆变器包括母线电容单元和辅助电源单元，母线电容单元用于吸收电路中的纹波电流，为逆变功率变换单元提供稳定的电压，辅助电源单元用于为光伏逆变器的控制单元或者逆变器器件供电，也可以为母线电容单元进行均压。

结合第一方面，在第一种可能的实现方式中，光伏逆变器可以包括辅助电源单元，辅助电源单元的输入端与母线电容单元的第二输出端相连，辅助电源单元可以是多绕组反激电路，所述多绕组反激电路的原边绕组数量为母线电容单元中电容串联组中串联电容的数量的公约数。通过辅助电源单元可以为控制单元和逆变器器件提供电源，同时，可以对母线电容单元进行均压，需要说明的是，辅助电源单元的电压输入仅来源于母线电容单元，无需额外增加电源，也无需增加额外平衡电路。也就是说，无需增加新的电源或者器件，仅通过将辅助电源单元的输入端与母线电容单元的第二输出端相连，即可实现为控制单元和逆变器器件供电的功能和为母线电容单元均压的功能。