帶隔離變壓器的多電平光伏併網逆變器的製作方法

2023-06-19 15:43:06 1

專利名稱：帶隔離變壓器的多電平光伏併網逆變器的製作方法
技術領域：
本發明涉及電カ變換技術領域，具體涉及ー種帶隔離變壓器的多電平光伏併網逆變器。
背景技術：
傳統的高頻隔離光伏併網逆變器的高頻變壓器原邊的電壓在一定時間內都是ー個恆定的，經過調製後變壓器副邊輸出固定幅值的脈衝，然後通過濾波器件將能量傳送到電網。由於電網電壓是正弦變化的，為了滿足整個電網周期內逆變器能量都能傳送到電網，需要滿足變壓器副邊輸出的電壓脈衝幅值大於市電峰值。而實際上由於變壓器原邊輸入的電壓恆定，副邊輸出的脈衝幅值在整個市電周期內都是保持在市電峰值之上。因此在市電周期的大部分時間內，高的脈衝會造成濾波器件損耗、整流器件損耗，同時也會造成變壓器原邊調製器件的無謂損耗。

發明內容
本發明的目的在於克服現有技術存在的以上問題，提供一種帶隔離變壓器的多電平光伏併網逆變器，本發明通過在太陽能電池板和高頻變壓器之間加入ー級DC/DC變換器，並控制DC/DC變換器的輸出電壓為ー個以固定比例跟隨市電變化的非固定值，以達到減小變壓器原邊調製器件、副邊整流器件以及濾波器件損耗的目的，提升併網逆變器的可靠性及轉換效率。為實現上述技術目的，達到上述技術效果，本發明通過以下技術方案實現
帶隔離變壓器的多電平光伏併網逆變器，由電源、前置DC/DC變換器、高頻SPWM調製電
路、高頻隔離變壓器、整流単元、濾波及換向單元、第一電容與第二電容組成，所述電源與第一電容並聯，所述前置DC/DC變換器與所述第一電容，且與第二電容並聯，所述高頻SPWM調製電路與第二電容並聯，所述高頻SPWM調製電路通過高頻隔離變壓器與所述整流單元連接，所述整流單元與所述濾波及換向單元連接。進ー步的，所述高頻隔離變壓器由第一電感和第二電感耦合組成。進ー步的，所述前置DC/DC單元根據輸入輸出電壓的具體關係選擇BUCK、B00ST以及BUCK-B00ST電路，並通過調整變壓器的匝比適應市電電壓。進ー步的，所述高頻SPWM調製電路由全橋或半橋或推免電路組成。進ー步的，所述整流單元由全波或橋式整流電路組成。進ー步的，所述濾波及換向單元包括有電感電容濾波單元，以及換向單元。本發明的優勢是
儘可能的減少了開關器件的損耗，達到了很高的轉換效率。上述說明僅是本發明技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本發明的技術手段，並可依照說明書的內容予以實施，以下以本發明的較佳實施例並配合附圖詳細說明如後。本發明的具體實施方式
由以下實施例及其附圖詳細給出。

此處所說明的附圖用來提供對本發明的進ー步理解，構成本申請的一部分，本發明的示意性實施例及其說明用於解釋本發明，並不構成對本發明的不當限定。在附圖中
圖I為本發明的主電路結構示意 圖2為本發明的電路工作波形示意圖。
具體實施例方式下面將參考附圖並結合實施例，來詳細說明本發明。
參照圖I和圖2所示，帶隔離變壓器的多電平光伏併網逆變器，由電源A、前置DC/DC變換器B、高頻SPWM調製電路C、高頻隔離變壓器D、整流単元E、濾波及換向單元F、第一電容Cl與第二電容C2組成，所述電源A與第一電容Cl並聯，所述前置DC/DC變換器B與所述第一電容Cl，且與第二電容C2並聯，所述高頻SPWM調製電路C與第二電容C2並聯，所述高頻SPWM調製電路C通過高頻隔離變壓器D與所述整流単元E連接，所述整流単元E與所述濾波及換向單元F連接。進ー步的，所述高頻隔離變壓器D由第一電感LI和第二電感2L耦合組成。進ー步的，所述前置DC/DC單元B根據輸入輸出電壓的具體關係選擇BUCK、B00ST以及BUCK-B00ST電路，並通過調整變壓器的匝比適應市電電壓。進ー步的，所述高頻SPWM調製電路C由全橋或半橋或推免電路組成。進ー步的，所述整流単元E由全波或橋式整流電路組成。進ー步的，所述濾波及換向單元F包括有電感電容濾波單元，以及換向單元。本實施例的工作原理如下
在市電瞬時值在Vset以下吋，DC/DC變換器控制輸出電壓Vbus為ー固定值，當市電瞬時值達到某Vset以上吋，DC/DC控制器控制輸出電壓為ー個以固定比例跟隨市電變化的非固定值。再經過SPWM調製後，使整流後的電壓波形的幅值就能達到了近一半高頻調製頻率個數的電平值。這些儘可能貼近於市電瞬時值的脈衝電壓通過濾波換向後就能得到正弦輸出電流。以上所述僅為本發明的優選實施例而已，並不用於限制本發明，對於本領域的技術人員來說，本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。
權利要求
1.帶隔離變壓器的多電平光伏併網逆變器，其特徵在於由電源(A)、前置DC/DC變換器(B)、高頻SPWM調製電路(C)、高頻隔離變壓器(D)、整流単元(E)、濾波及換向單元(F)、第一電容(Cl)與第二電容(C2)組成，所述電源(A)與第一電容(Cl)並聯，所述前置DC/DC變換器(B)與所述第一電容(Cl )，且與第二電容(C2)並聯，所述高頻SPWM調製電路(C)與第二電容(C2)並聯，所述高頻SPWM調製電路(C)通過高頻隔離變壓器(D)與所述整流単元(E)連接，所述整流単元(E)與所述濾波及換向單元(F)連接。
2.根據權利要求I所述的帶隔離變壓器的多電平光伏併網逆變器，其特徵在於所述高頻隔離變壓器(D)由第一電感(LI)和第二電感(L2)耦合組成。
3.根據權利要求I所述的帶隔離變壓器的多電平光伏併網逆變器，其特徵在於所述前置DC/DC單元(B)根據輸入輸出電壓的具體關係選擇BUCK、BOOST以及BUCK-BOOST電路，並通過調整變壓器的匝比適應市電電壓。
4.根據權利要求I所述的帶隔離變壓器的多電平光伏併網逆變器，其特徵在於所述 高頻SPWM調製電路(C)由全橋或半橋或推免電路組成。
5.根據權利要求I所述的帶隔離變壓器的多電平光伏併網逆變器，其特徵在於所述整流単元(E)由全波或橋式整流電路組成。
6.根據權利要求I所述的帶隔離變壓器的多電平光伏併網逆變器，其特徵在於所述濾波及換向單元(F)包括有電感電容濾波單元，以及換向單元。
全文摘要
本發明公開了帶隔離變壓器的多電平光伏併網逆變器，由電源、前置DC/DC變換器、高頻SPWM調製電路、高頻隔離變壓器、整流單元、濾波及換向單元、第一電容與第二電容組成，所述電源與第一電容並聯，所述前置DC/DC變換器與所述第一電容並聯，且與第二電容並聯，所述高頻SPWM調製電路與第二電容並聯，且通過高頻隔離變壓器與所述整流單元連接，所述整流單元與所述濾波及換向單元連接，所述高頻隔離變壓器由第一電感和第二電感耦合組成。本發明儘可能的減少了開關器件的損耗，達到了很高的轉換效率。
文檔編號H02M7/48GK102709936SQ20121014853
公開日2012年10月3日 申請日期2012年5月15日 優先權日2012年5月15日
發明者向軍 申請人:江蘇固德威電源科技有限公司