[发明专利]一种无变压器型单相并网逆变器的控制方法

说明书

技术领域

本发明属于发电设备控制方法技术领域，涉及到一种逆变器的控制方法，特别是一种无变压器型单相并网逆变器的控制方法。

背景技术

逆变器尤其是并网逆变器一般分为光伏并网逆变器、风力发电并网逆变器、动力设备并网逆变器和其他发电设备并网逆变器，用来实现直流电能到交流电能的高效转换，现在单相并网逆变器成为市场的主流，其中以无变压器型单相并网逆变器为主。但是无变压器型单相并网逆变器如果电路拓扑及其控制方法选择不当则会使输出端的共模电压之和变化较大，不能保持为一个常量，从而引起输出共模电流过大，存在安全隐患。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有的单相并网逆变器在电路拓扑及其控制方法选择不当时会导致输出端的共模电压之和变化较大，进而导致输出共模电流过大的技术问题，为了解决这个问题，本发明提出了一种单相并网逆变器的电路拓扑及其控制方法，使得单相并网逆变器输出端的共模电压之和恒定，在保证输出共模电流很小的同时，使得单相并网逆变器达到较高的转换效率。本发明既消除了安全隐患，又降低了单相并网逆变器的损耗，提高了单相并网逆变器的性能。

本发明为实现发明目的所采用的具体技术方案是：一种无变压器型单相并网逆变器的控制方法，无变压器型单相并网逆变器包括直流电源、逆变模块、以及输出模块，关键是：所述的逆变模块包括分别连接在直流电源正负极之间的第一桥臂和第二桥臂，以及续流支路，续流支路包括第五开关器件、第六开关器件、串联连接并反向并联于第五开关器件两端的第七二极管和第八二极管、串联连接并反向并联于第六开关器件两端的第九二极管和第十二极管，第七二极管的负极与第九二极管的负极连接，

第一桥臂包括串联连接在直流电源正负极之间的第一开关器件和第二开关器件，第一开关器件的正向输出端与第五开关器件的正向输出端连接；

第二桥臂包括串联连接在直流电源正负极之间的第三开关器件和第四开关器件，第三开关器件的正向输出端与第六开关器件的正向输出端连接；

输出模块包括第一电感、第二电感和第二滤波电容，第一电感的第一端连接于第一桥臂的中点，第二电感的第一端连接于第二桥臂的中点，第一电感的第二端以及第二电感的第二端分别连接于交流负载或市电的两端，第二滤波电容也连接于交流负载或市电的两端，

在此基础上，无变压器型单相并网逆变器的控制方法包括：

在市电电压为正半周时，第五开关器件始终导通，第一开关器件和第四开关器件的工作状态相同，高频开通和关断，第六开关器件始终关断；

在市电电压为负半周时，第六开关器件始终导通，第三开关器件和第二开关器件的工作状态相同，高频开通和关断，第五开关器件始终关断。

本发明的有益效果是：无变压器型单相并网逆变器输出端的共模电压之和恒定，消除了安全隐患，在保证输出共模电流很小的同时，使得无变压器型单相并网逆变器达到较高的转换效率。续流回路的第五开关器件和第六开关器件都不在能量传输到电网的回路上，减少了开关器件的导通损耗，虽然在续流回路上增加了两个二极管的导通损耗，但是这两个二极管可以提供一种不一样的续流回路，尤其是可以规避国外专利中效率非常高的“Haric拓扑”，另外，在输出功率较大时，输出占空比很大，尤其在电流的峰值和谷值时，占空比超过90％，此时续流时间很短，所以在输出功率较大时，增加的二极管的导通损耗占比很小，所以该电路拓扑在输出功率较大时，仍然能使无变压器型单相并网逆变器的转换效率得到很大提升。

附图说明

图1为本发明中无变压器型单相并网逆变器的电路原理示意图。

图2为本发明中无变压器型单相并网逆变器在市电正半周期时，高频开关器件开通时的电流回路示意图。

图3为本发明中无变压器型单相并网逆变器在市电正半周期时，高频开关器件关断时的电流回路示意图。

图4为本发明中无变压器型单相并网逆变器在市电负半周期时，高频开关器件开通时的电流回路示意图。

图5为本发明中无变压器型单相并网逆变器在市电负半周期时，高频开关器件关断时的电流回路示意图。