[实用新型]光伏微并网逆变器

说明书

技术领域

本实用新型涉及逆变器，尤其是一种光伏微并网逆变器。

背景技术

逆变电源是光伏系统最重要的设备，光伏发电市场的发展带动逆变电源的需求大幅度上升。光伏发电今后的应用将以并网发电的形式为主，光伏并网逆变器总功率的市场需求则将等于甚至大于光伏系统的总装机功率，市场前景极为广阔。政策的驱动使光伏系统的成本下降速度大大加快，据许多机构预测，光伏发电很有可能在2020年前后就能实现“平价上网”成为21世纪中叶最有希望的替代能源和本世纪末最有希望的主力能源。

并网技术大致分为低频结构并网和高频结构并网，低频并网技术成熟，目前国内有大批公司在从事该产品的研发生产，而高频结构并网逆变器的研发生产还很少。目前，光伏并网采用的绝大多数都低频隔离变压器设计，效率较低，设备固有成本高，安装成本高，而且安装不方便，一台机器损坏将导致大面积太阳能板失效不工作。而采用高频微并网逆变器，将有效改善上述缺点，随着光伏市场的大力发展，未来的市场前景空间广阔。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种高效且成本较低的低频光伏微并网逆变器。

一种光伏微并网逆变器，其包括升压电路、连接在直流输入端与升压电路之间的直流滤波器、以及连接在升压电路输出端的逆变电路，其特征在于，所述逆变电路的输出端通过继电器电路与交流EMC滤波器相连；所述逆变电路为全桥逆变电路，其采用的功率开关器件的控制端与控制单元相连，从控制单元接收低频正弦脉宽调制信号。

在优选的实施例中，所述逆变电路的输出端与继电器电路之间还连接有滤波电感。

本实用新型的光伏微并网逆变器利用程控脉宽调制技术，使得装置的输出电压波形为纯正弦波，输出电压、频率和相位始终与市电电网相匹配，可并网发电。此外，淘汰了传统的工频变压逆变方法，不需要变压器，因此体积小、重量轻、能量转换效率高。更重要的是，这样的逆变形式适合输入电压范围很宽的情况，有利于同各种容量的太阳能电池相匹配，同时也适用于氢燃料电池等同样输入电压范围大的其他新兴能源电源，是今后逆变器发展的一个必然趋势。

附图说明

图1为一实施例的光伏微并网逆变器的电路结构框图。

具体实施方式

下面将结合具体实施例及附图对本实用新型光伏微并网逆变器作进一步详细描述。图1中的每个虚线框代表一个可实现特定功能的电路元器件或电路模块。

如图1所示，一较佳实施例中，光伏微并网逆变器主要包括顺序连接的直流滤波器L1、升压电路、逆变电路、继电器电路和交流EMC滤波器。光伏微并网逆变器还包括与升压电路和逆变电路相连的控制单元（图未示）。

其中，直流滤波器L1采用共模直流滤波器，其输出端并联有直流滤波电容C1。

升压电路采用Boost结构升压电路，包括电感L2、二极管D1和三极管Q1。电感L2一端与直流滤波器L1的高电压输出端相连，另一端与二极管D1的阳极以及三极管Q1的发射极相连。三极管Q1的发射极与直流滤波器L1的低电压输出端相连并作为升压电路的低电压输出端，其基极与控制单元相连，其开关状态受控制单元控制。二极管D1的阴极作为升压电路的高电压输出端。升压电路的输出端并联有直流滤波电容C2。

逆变电路是由开关管Q2、Q3、Q4和Q5组成的全桥逆变电路。本实施例中，全部采用IGBT（Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管）作为其功率开关器件，且每个开关管上都反并联有二极管，栅极与控制单元相连，从控制单元接收低频正弦脉宽调制信号（SPWM）。本实用新型的控制单元采用程控脉宽调制技术，使得逆变电路的输出电压波形为纯正弦波，其输出电压、频率和相位始终与市电电网相匹配，可并网发电。同时，控制单元运用了在系统可编程和在应用可编程技术，工作人员可在任何时候对控制单元的芯片程序进行修改，不需要把芯片拆下来，使得整个光伏微并网逆变器的生产、调试、维护简单化，大大降低了开发成本和维护成本。为使控制单元可输出SPWM信号，控制单元的存储器（EEPROM）中预存有包括正弦函数的各点的值的表格。工作中，控制单元不停地从表格中取出正弦函数的数据来控制PWM信号的占空比，使得PWM信号的占空比的变化随正弦函数值的变化而变。然后，用交流EMC(电磁兼容性)滤波器中的低通滤波器把高频的PWM波滤波滤走以后，就剩下低频的正弦波了。