[发明专利]一种光伏并网逆变器

说明书

技术领域

本发明涉及光伏发电技术领域，尤其涉及一种光伏并网逆变器。

背景技术

在跨入二十一世纪以来，人类正面临着实现经济和社会可持续发展的重大挑战，在资源有限和环保严格要求的双重制约下发展经济已经成为全球热点问题。而能源问题将更为突出，不仅表现在常规能源的匮乏，更重要的是化石能源的开发利用带来了一系列的问题，例如环境污染、温室效应等。人类要解决这些能源问题，实现可持续发展，只能依靠科技进步，大规模地开发利用可再生洁净能源。太阳能作为一种无污染、可再生的新能源具有非常广阔的应用和发展前景。随着社会经济的发展，利用太阳能发电成为提供生产生活能源和改善环境污染问题的一条可靠途径。

光伏并网逆变器是光伏电池组件与交流电网连接的桥梁，是光伏发电系统的核心部分，其效率的高低、可靠性的好坏将直接影响整个光伏发电系统的性能。传统光伏并网逆变器一般为单相并网逆变器，其拓扑可以归纳为降压式变换器结构。为满足光伏并网逆变器的在电压较低时也能使用，常用的解决方法有两种：一、逆变后使用隔离变压器升压。二、采用两级变换结构，即前一级的直流变换电路将光伏电压稳定在后一级交流变换所需要直流电压范围内，后一级交流变换电路将稳定的直流电变换为交流电网所需的交流电。但是，无论是采用隔离变压器升压，还是采用两级变换结构，无形中都降低了光伏并网逆变器的转换效率。而且，单相并网逆变器的在高频状态的开关器件数量较多，致使光伏并网逆变器的能耗较大。

发明内容

针对上述技术问题，本发明的目的在于提供一种光伏并网逆变器，其减少了高频工作的开关管数量，降低了能量损耗，提高了转换效率。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种光伏并网逆变器，其包括升降压正弦半波电路和全桥换相电路；

所述升降压正弦半波电路与光伏电池组件连接，用于将光伏电池组件输出的直流电调制为正弦半波电流，输出给全桥换相电路；

所述全桥换相电路与升降压正弦半波电路、交流电网连接，用于将输入的所述正弦半波电流转换为与交流电网同相的正弦交流电，输出给交流电网。

特别地，所述升降压正弦半波电路包括：电容C1、开关管Q1、电感L1、二极管D1及电容C2；

其中，所述电容C1负极与光伏电池组件负极连接后的结点连接开关管Q1的源极，开关管Q1的漏极与电感L1一端连接后的结点连接二极管D1阳极，电感L1的另一端与电容C2一端连接后的结点连接电容C1正极，二极管D1阴极与电容C2的另一端连接，电容C1正极与光伏电池组件正极连接。

特别地，所述升降压正弦半波电路包括：电容C1、开关管Q1、电感L1、二极管D1及电容C2；

其中，所述电容C1正极与光伏电池组件正极连接后的结点连接开关管Q1的漏极，开关管Q1的源极与电感L1一端连接后的结点连接二极管D1阴极，电感L1的另一端与电容C2一端连接后的结点连接电容C1负极，二极管D1阳极与电容C2的另一端连接，电容C1负极与光伏电池组件负极连接。

特别地，所述全桥换相电路包括：开关管Q2、开关管Q3、开关管Q4及开关管Q5；

其中，所述开关管Q2的漏极与开关管Q4的漏极连接后的结点连接二极管D1阴极，开关管Q2的源极与开关管Q3的漏极连接并作为输出端连接交流电网，开关管Q4的源极与开关管Q5的漏极连接并作为输出端连接交流电网，开关管Q3的源极与开关管Q5的源极连接后的结点连接电容C1正极。

特别地，所述全桥换相电路包括：开关管Q2、开关管Q3、开关管Q4及开关管Q5；

其中，所述开关管Q2的漏极与开关管Q4的漏极连接后的结点连接电容C1负极，开关管Q2的源极与开关管Q3的漏极连接并作为输出端连接交流电网，开关管Q4的源极与开关管Q5的漏极连接并作为输出端连接交流电网，开关管Q3的源极与开关管Q5的源极连接后的结点连接二极管D1阳极。

特别地，所述开关管Q1、开关管Q2、开关管Q3、开关管Q4及开关管Q5均可选用绝缘栅双极性晶体管。

与传统光伏并网逆变器相比，本发明电路结构简单，没有使用隔离变压器，通过升降压正弦半波电路将光伏电池组件输出的直流电调制为正弦半波电流，通过全桥换相电路正弦半波电流转换为与交流电网同相的正弦交流电，一级实现升降压，减少了逆变器高频工作的开关管数量，有效的降低了开关器件损耗，提高转换效率。

附图说明

图1为本发明实施例一提供的光伏并网逆变器结构图；