[发明专利]一个微型逆变器拓扑结构

说明书

技术领域

本发明涉及的是一个微型逆变器拓扑结构，属新能源技术领域，特别涉及光伏并网发电领域中的微型逆变技术。

背景技术

光伏并网发电系统包括分布式光伏发电系统和集中式光伏发电系统。分布式光伏发电是相对于集中式光伏发电而言的，集中式光伏发电首先将太阳能光伏电池串联或并联连接，提供较高的电压及功率，再通过并网逆变器将电能集中传输到电网的方式；分布式光伏发电是指为每个太阳能光伏电池单独配备一台并网逆变器直接将电能传输到电网的方式，逆变器同时具备最大功率跟踪功能，相对于集中式方式，分布式光伏发电具有系统扩展灵活、可靠性高、发电效率高等优点。

微型逆变器应用于光伏并网系统，对应每块光伏组件安装一个微型逆变器，这样让每块光伏组件对应匹配一个具有独立的直/交流电转化功能和MPPT功能，从而有效地克服了集中式光伏并网逆变器的缺陷，而且其具有自己独特的优点，成为光伏并网逆变器研究开发的方向和热点。

微型逆变器的主电路可以参阅2005年出版的Kjaer的博士论文，pp.51-52，4.3.2&4.3.3“Flyback converter with LF DC-AC inverter”。在此基础上，2009年的美国专利7,796,412“Method and apparatus for converting direct current to alternating current”提出了一种“降压电路漏感能量吸收、反激拓扑、混合H桥电路”的微型逆变器的拓扑。本专利通过采用“有源箝位软开关、反激拓扑、混合H桥电路”，实现了微型逆变器的转换效率的进一步提升。

发明内容

本发明的一个微型逆变器拓扑结构由两大部分组成；第一部分是两组DC-DC变换部分，该部分采用的是反激式交错并联电路，主管采用有源箝位技术实现软开关；第二部分是DC-AC变换部分，该部分的H桥实现工频变换。

本发明的目的是提供一个微型逆变器拓扑结构，其相比于现有的逆变器拓扑结构，其能够尽可能高地提高电能转换效率。使用有源箝位技术后变压器漏感能量被吸收并回馈到直流母线，同时消除了漏感引起的关断电压尖峰，功率开关承受电压应力变小；主功率开关S₁和S₂、箝位开关SQA₁和SQA₂均实现了软开关；使得整流二极管D₁和D₂关断电流变化率减小，降低了整流二极管D₁和D₂反向恢复引起的关断损耗、开关噪声及主功率开关S₁和S₂开通时的电流尖峰。

附图说明

附图1为一个微型逆变器拓扑结构的主电路图

附图标记

10-光伏组件；20-第一路有源箝位电路；30-第二路有源箝位电路；40-第一路反激式电路；50-第二路反激式电路；60-混合桥电路；C_in为输入电容；C_A1为第一路箝位电容；C_A2为第二路箝位电容；T₁为第一路反激式电路中的反激变压器；T₂为第二路反激式电路中的反激变压器；N_p1为第一路反激式电路中的反激变压器的原边；N_s1为第一路反激式电路中的反激变压器的副边；N_p2为第二路反激式电路中的反激变压器的原边；N_s2为第二路反激式电路中的反激变压器的副边；S₁为第一路反激式电路的主开关；S₂为第二路反激式电路的主开关；SQA₁为第一路箝位电路的箝位开关；SQA₂为第二路箝位电路的箝位开关；D₁为第一路反激式电路的整流二极管；D₂为第二路反激式电路的整流二极管；L_o为输出电感；C_o为输出电容。

具体实施方式

附图1为本发明的微型逆变器拓扑结构的主电路图

本发明的微型逆变器拓扑结构包括第一路有源箝位电路20；第一路反激式电路40；第二路有源箝位电路30；第二路反激式电路50。