光伏逆變器的濾波器的製作方法

2023-05-01 18:15:41 2

專利名稱：光伏逆變器的濾波器的製作方法
技術領域：
本發明涉及濾波器，具體涉及一種光伏併網逆變器中的濾波器。
背景技術：
目前我國光伏發電系統主要是直流系統，即將太陽電池發出的電能給蓄電池充 電，而蓄電池直接給負載供電，如我國西北地區使用較多的太陽能戶用照明系統以及遠離 電網的微波站供電系統均為直流系統。此類系統結構簡單，成本低廉，但由於負載直流電壓 的不同，很難實現系統的標準化和兼容性，特別是民用電力，由於大多為交流負載，以直流 電力供電的光伏電源很難作為商品進入市場。另外，光伏發電最終將實現併網運行，今後交 流光伏發電系統必將成為光伏發電的主流。在光伏發電系統中逆變器起著重要的作用，光 伏逆變器使用濾波器的目的就是，將高頻方波給濾掉，只讓50赫茲的交流進入電網，從而 降低對電網的高頻幹擾，而逆變器效率的高低受到其濾波器的影響，現有電感都採用鐵氧 體磁芯製成，這樣的電感體積大，損耗大，效率不高，發熱大，溫升高。

發明內容
針對上述技術問題，本發明的目的是提供一種體積小、效率高，損耗小的光伏逆變 器的濾波器。實現本發明的技術方案如下光伏逆變器的濾波器，包括具有電感的濾波電路，所述電感包括鐵基殼體、設置在 鐵基殼體外的線圈，以及設置在鐵基殼體內的納米晶，所述鐵基殼體表面還設置有小於1mm 的絕緣層。所述濾波電路包括共模濾波電路、差模濾波電路，所述共模濾波電路包括並接在 電源正負接線上的第四電容器、第五電容器，以及串接在第四電容器、第五電容器之間電源 正接線上的電感器；差模濾波電路由一端接在電源正接線、另一端接地的第六電容器以及 上述的電感器組成。濾波電路還包括與第四電容器並接的第四保護電路、與第五電容器並接的第五保 護電路、以及與第六電容器並接的第六保護電路。所述濾波電路包括共模濾波電路，共模濾波電路包括第一電容器、第二電容器以 及電感器，所述第一電容器、第二電容器並接在電源正負接線上，電感器串接在位於第一電 容器、第二電容器之間的電源正接線上。所述共模濾波電路還包括第一保護電路、第二保護電路，第一保護電路第一端位 於第一電容器與電感器之間的電源正接線上，第一保護電路的第二端連接在第一電容器 與第二電容器之間的電源負接線上，第二保護電路並接在第二電容器一側的電源正負接線 上。所述濾波電路包括差模濾波電路，其差模濾波電路包括電容器、串接在電源正接 線上的電感器，電容器的一端連接在電感器後面的電源正接線上，另一端接地。
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所述差模電路還包括保護電路，該保護電路並接在電容器上。所述鐵基殼體內的納米晶為鐵基納米晶。納米晶磁芯的高導磁率、低Hc，在高磁感下的高頻損耗低，並具有更好的耐腐蝕性 和磁穩定性。納米晶磁芯與鐵氧體相比，在低於50kHz時，在具有更低損耗的基礎上具有高 二到三倍的工作磁感，磁芯體積還要小一倍以上；納米晶磁芯的飽和磁感應強度的值達到 1.7T，能夠改良電感器的磁性能。因此採用納米晶磁芯製作的電感，只須繞很少的匝數，即 可獲得很大的電感量，從而降低了損耗，提高了效率，同時節省了線材。由於體積的縮小，在 組裝電感時更方便散熱的設計；用納米晶磁芯製成的電感具有很高的共模插入損耗，能在 很寬的頻率範圍內對共模幹擾起到抑制作用，因而不需要使用複雜的濾波電路。納米晶材料的磁芯1、具有高的初始磁導率——尺寸較小的磁芯和較少的繞線圈數就可以獲得較高 的電感量；2、具有高的飽和磁感應強度——抗飽和能力強；3、低的渦流損耗——低的溫升。因此納米晶磁芯在1 lOOOKHz頻率範圍內具有良好的頻率特性，在-55-150°C範 圍內具有良好的溫度穩定性。而傳統鐵氧體材料磁芯做的共模電感只在很窄的頻段範圍內 有較好的濾波效果，納米晶材料磁芯做的共模電感通過適當的調整繞線圈數，可在整個頻 段和較廣的溫度範圍內獲得非常好的濾波效果。


圖1為本發明的第一實施例；圖2為本發明的第二實施例；圖3為本發明的第三實施例；附圖中，1為第一電容器，2為第二電容器，3為電容器，4為第四電容器，5為第五電 容器，6為第六電容器，7為第一保護電路，8為第二保護電路，9為保護電路，10為第四保護 電路，11為第五保護電路，12為第六保護電路，13為電感器，131為電感器，132為電感器。
具體實施例方式下面結合附圖和具體實施例對本發明進一步說明。光伏逆變器的濾波器，包括具有電感的濾波電路，所述電感包括鐵基殼體、設置在 鐵基殼體外的線圈，以及設置在鐵基殼體內的納米晶，所述鐵基殼體表面還設置有小於1mm 的絕緣層。參見圖1所示，濾波電路包括共模濾波電路、差模濾波電路，共模濾波電路包括並 接在電源正負接線上的第四電容器4、第五電容器5，以及串接在第四電容器4、第五電容器 5之間電源正接線上的電感器13 ；差模濾波電路由一端接在電源正接線、另一端接地的第 六電容器6以及上述的電感器13組成。濾波電路還包括與第四電容器4並接的第四保護 電路10、與第五電容器5並接的第五保護電路11、以及與第六電容器6並接的第六保護電 路12。第四電容器4電路包括電容C21、電容C22、電容C23、電容C24，第五電容器5包括電容C25、電容C26，第四保護電路10包括電阻R21、電阻R22，第五保護電路11包括電阻 R23、電阻R24 ；電容C21、電容C23、電阻R21、電容C25、電阻R23的一端並接於電源正輸入線 上，電容C21的另一端串接於電容C22的一端，電容C23的另一端串接於電容C24的一端， 電阻R21的另一端串接於電阻R22的一端，電容C25的另一端串接於電容C26的一端，電阻 R23的另一端串接於電阻R24的一端，電容C22、電容C24、電阻R22、電容C26、電阻R24的 另一端並接於電源負輸入線上；電容C21、電容C22的交接處、電容C23、電容C24的交接處 與電阻R21、電阻R22的交接處連接在一起，電容C25、電容C26交接處與電阻R23、電阻R24 的交接處連接在一起；電感器L21串接於電阻R21、電容C25之間的電源正輸入線上。差模濾波電路由一端接在電源正接線、另一端接地的第六電容器6以及上述的電 感器13組成，第六電容器6包括電容C30、電容C31，第六保護電路12包括電阻R30、電阻 R31，電容C30、電阻R30的一端並接在電源正輸入線上，電容C30另一端與電容C31的一端 連接，電阻R30的另一端與電阻R31的一端連接，電容C31、電阻R31的另一端接地，電容 C30、電容C31的連接處與電阻R30、電阻R31的連接處連接。參見圖2所示，濾波電路包括共模濾波電路，共模濾波電路包括第一電容器1、第 二電容器2以及電感器131，第一電容器1、第二電容器2並接在電源正負接線上，電感器 131串接在位於第一電容器1、第二電容器2之間的電源正接線上。共模濾波電路還包括第一保護電路7、第二保護電路8，第一保護電路7第一端位 於第一電容器1與電感器131之間的電源正接線上，第一保護電路7的第二端連接在第一 電容器1與第二電容器2之間的電源負接線上，第二保護電路8並接在第二電容器2 —側 的電源正負接線上。第一電容器1包括電容C1、電容C2、電容C3、電容C4，第二電容器2包括電容C5、 電容C6，第一保護電路7包括電阻R1、電阻R2，第二保護電路8包括電阻R3、電阻R4 ；電容 C1、電容C3、電阻R1、電容C5、電阻R3的一端並接於電源正輸入線上，電容C1的另一端串接 於電容C2的一端，電容C3的另一端串接於電容C4的一端，電阻R1的另一端串接於電阻R2 的一端，電容C5的另一端串接於電容C6的一端，電阻R3的另一端串接於電阻R4的一端， 電容C2、電容C4、電阻R2、電容C6、電阻R4的另一端並接於電源負輸入線上；電容C1、電容 C2的交接處、電容C3、電容C4的交接處與電阻R1、電阻R2的交接處連接在一起，電容C5、 電容C6交接處與電阻R3、電阻R4的交接處連接在一起；電感L串接於電阻R1、電容C5之 間的電源正輸入線上。參見圖3所示，濾波電路包括差模濾波電路，其差模濾波電路包括電容器3、串接 在電源正接線上的電感器132，電容器3的一端連接在電感器132後面的電源正接線上，另 一端接地。差模電路還包括保護電路9，該保護電路9並接在電容器3上。電容器3包括電容C10、電容C11 ；保護電路9包括電阻R10、電阻R11 ；電感器L2 串接於電源正輸入線上，電容C10、電阻R10的一端並接在電源正輸入線上，電容C10另一端 與電容C11的一端連接，電阻R10的另一端與電阻R11的一端連接，電容C11、電阻R11的另 一端並接在電源負輸入線上；電容C10、電容CI 1的連接處與電阻R10、電阻Rl 1的連接處連 接。絕緣層採用連接有氣壓儲能器的注塑機通過以下步驟在鐵基殼體的注塑面進行
注塑
(1)把塑料顆粒放入烘箱中將其水分烘乾後，取出放入注塑機的儲料筒中進行加 熱使其熔化，得到膠狀體的塑膠，塑料顆粒在儲料筒中的加熱溫度為250°C 285°C，將得 到的塑膠暫存於儲料筒中；(2)將用於裝配鐵基殼體的注塑模具加熱後安裝於注塑機上，注塑機的儲料筒通 過噴嘴與注塑模具連通；(3)將鐵基殼體加熱後按規定角度裝配於注塑模具中；(4)先後啟動注塑機及氣壓儲能器，通過氣壓儲能器釋放的壓力使暫存於儲料筒 中塑膠通過噴嘴噴注到鐵基殼體的上、下端面以及漆包繞線槽的壁面，其中注塑的壓力為 70 140MP，注塑的時間為3. 5S 6S ；(5)步驟⑷的鐵基殼體在注塑模具中冷卻後再取出。塑料顆粒在儲料筒中的加熱溫度為250°C 285°C，該溫度下得到的塑膠其流動 性較好，當受到壓力時可以快速地流動到鐵基殼體的注塑面，這樣容易形成均勻的注塑層。 將用於裝配鐵基殼體的注塑模具加熱後安裝於注塑機上，注塑機的儲料筒通過噴嘴與注塑 模具連通；以及將鐵基殼體加熱後裝配於注塑模具中。對注塑模具以及鐵基殼體進行加熱 同樣有利於提高塑膠在電樞表面的流動性。先後啟動注塑機及氣壓儲能器，使暫存於儲料 筒中塑膠，通過噴嘴注射到鐵基殼體的上、下端面以及漆包繞線槽的壁面，其中注塑的壓力 為70 140MP，注塑時間為3. 5S 6S。通過氣壓儲能器瞬間釋放的能量，有利於使塑膠與 鐵基殼體成型為一體。上述方法注塑出來的絕緣層的厚度小於1mm。
權利要求
光伏逆變器的濾波器，包括具有電感的濾波電路，其特徵在於所述電感包括鐵基殼體、設置在鐵基殼體外的線圈，以及設置在鐵基殼體內的納米晶，所述鐵基殼體表面還設置有小於1mm的絕緣層。
2.根據權利要求1所述的光伏逆變器的濾波器，其特徵在於所述濾波電路包括共模 濾波電路、差模濾波電路，所述共模濾波電路包括並接在電源正負接線上的第四電容器、第 五電容器，以及串接在第四電容器、第五電容器之間電源正接線上的電感器；差模濾波電路 由一端接在電源正接線、另一端接地的第六電容器以及上述的電感器組成。
3.根據權利要求2所述的光伏逆變器的濾波器，其特徵在於所述濾波電路還包括與 第四電容器並接的第四保護電路、與第五電容器並接的第五保護電路、以及與第六電容器 並接的第六保護電路。
4.根據權利要求1所述的光伏逆變器的濾波器，其特徵在於所述濾波電路包括共模 濾波電路，共模濾波電路包括第一電容器、第二電容器以及電感器，所述第一電容器、第二 電容器並接在電源正負接線上，電感器串接在位於第一電容器、第二電容器之間的電源正 接線上。
5.根據權利要求4所述的光伏逆變器的濾波器，其特徵在於所述共模濾波電路還包 括第一保護電路、第二保護電路，第一保護電路第一端位於第一電容器與電感器之間的電 源正接線上，第一保護電路的第二端連接在第一電容器與第二電容器之間的電源負接線 上，第二保護電路並接在第二電容器一側的電源正負接線上。
6.根據權利要求1所述的光伏逆變器的濾波器，其特徵在於所述濾波電路包括差模 濾波電路，其差模濾波電路包括電容器、串接在電源正接線上的電感器，電容器的一端連接 在電感器後面的電源正接線上，另一端接地。
7.根據權利要求6所述的光伏逆變器的濾波器，其特徵在於所述差模電路還包括保 護電路，該保護電路並接在電容器上。
全文摘要
本發明涉及濾波器，具體涉及一種光伏併網逆變器中的濾波器，包括具有電感的濾波電路，所述電感包括鐵基殼體、設置在鐵基殼體外的線圈，以及設置在鐵基殼體內的納米晶，所述鐵基殼體表面還設置有小於1mm的絕緣層。採用納米晶磁芯製作的電感，只須繞很少的匝數，即可獲得很大的電感量，從而降低了損耗，提高了效率，同時節省了線材。
文檔編號H02M1/12GK101860184SQ20101014802
公開日2010年10月13日 申請日期2010年4月16日 優先權日2010年4月16日
發明者焦道海, 陳雲峰, 靳偉偉 申請人:常州佳訊光電產業發展有限公司