[发明专利]实现光伏并网微型逆变电源高效率和高可靠性的方法

摘要

一种实现光伏并网微型逆变电源高效率和高可靠性的方法，通过两相互补进行电流控制。本发明通过对两相输出电流叠加后向电网传输能量，该方法不需要使用电解电容，光伏电池板两端输出电压或工作电压在相对稳定的外部环境下如光照稳定的情况下也是稳定的，保证了MPPT的实现和电池板输出功率最大化，同时可实现高可靠性和高转换效率。

主权项

一种实现光伏并网微型逆变电源高效率和高可靠性的方法，将两相输出电流Iout1和Iout2叠加后向电网传输能量，其特征是它包括以下步骤：（a）、光伏电池板在最大输出功率点的输出电流是I0，将光伏电池板的负载电流设置为两相I1和I2，且其大小用下式表示：I1=I0*|sin(2πft)|...(2)       I2=I0*[1‑|sin(2πft)|]...(3)其中，f是电网频率，t是时间，绝对值表示I1和I2不小于零，把正弦波的负半周变为正半周，即I1和I2的频率是2f，电池板的总负载电流是I1+I2=I0*[|sin(2πft)|+1‑|sin(2πft)|]=I0...(4)（b）、在光伏电池板的输出端并联一个较小容值的薄膜电容，在一个周期T内对I1进行积分，得到I1*T=2I0*T/π=0.637I0*T...(5)即第一相传输电流I1占总传输电流的63.7%，I2占36.3%，I2只有I1的57%。（c）、在一个周期T内从等量关系上把I2也以正弦函数表示，即I2=(π/2‑1)*I0|sin(2πft)|=0.57I0|sin(2πft)|...(6)（d）、I1的控制信号基准电压Vsw1是根据电网交流电压而得到的，是电网频率的2倍，且在电网的正负半周期内，和电网电压同相位，I2的控制信号基准电压是和Vsw1互补的，即Vsw1=Vm*|sin(2πft)|...(8)    Vsw2=Vm*[1‑|sin(2πft)|]...(9)其中Vm是电网峰值电压缩小若干倍的取值，f是电网频率；由于I1和电网电压同相且呈现正弦半波波形，逆变器第一相输出电流Iout1通过和电网频率相同的开关控制直接输送到电网，正负半周各用2个开关；（e）、第二相输出电流Iout2存储在小容值的电容Clink上，再通过高频开关降压方式和第一相输出电流Iout1进行叠加，实现向电网传输能量。根据(6)和(8)式，把Clink上存储的电流变换成和Iout1同频同相的正弦半波电流，即 从Clink的第二相输出电流转换高频SPWM开关控制基准电压是Vsb=0.57Vsw1...(10);将两相输出电流Iout1和Iout2叠加后向电网传输能量。