[发明专利]一种具有低频纹波抑制功能的反激式并网逆变器

说明书

本发明公开了一种具有低频纹波抑制功能的反激式并网逆变器。该逆变器主电路拓扑包括输入直流电源、输入电容、输入二极管、主动解耦电路、隔离变压器、原边开关管、副边二极管、副边开关管、输出滤波电路和电网。本发明在传统单级反激并网逆变结构基础上，通过添加主动解耦电路，将输出脉动功率完全转移至解耦电容中，从而实现输入电流低频纹波的抑制，达到消除大容量、短寿命电解电容的目的。

技术领域

本发明涉及一种具有低频纹波抑制功能的反激式并网逆变器，属于微型逆变器，特别涉及一种具有功率解耦功能的微型逆变器，实现了输入电流低频纹波的消除，适用于光伏等新能源发电领域，其能够实现光伏电池板的最大功率点跟踪(MPPT)。

背景技术

在新能源并网发电系统中，要求并网电流与电网电压实现同步，因此瞬时输出功率中存在两倍工频脉动，此脉动功率会传播到直流输入侧，使得输入电流中同样含有两倍频的交流分量。电流低频纹波会造成光伏电池板难以跟踪其最大功率点，影响其发电效率。通常会在逆变器输入侧或直流母线上并联大容量电解电容来平衡输入输出功率，但电解电容会严重制约光伏逆变器的寿命，使其与光伏电池板寿命严重不匹配，因此，如何消除逆变器输入电流低频纹波，以及避免使用电解电容元件成为研究热点之一。

微逆变器作为光伏逆变器的一种，因其能够实现单块光伏电池板的最大功率点跟踪、显著提高光伏发电效率而越来越受到关注。其中，反激逆变器因具有结构简单、电气隔离、便于控制等多种优点而备受青睐。但同时，反激逆变器也存在输入电流低频纹波问题。综上所述，研究基于反激式逆变器的输入电流低频纹波抑制技术，对于推动光伏产业的发展具有重要的理论意义和实际价值。

发明内容

本发明的目的在于针对上述传统逆变器所存在的技术缺陷提供一种具有低频纹波抑制功能的反激式并网逆变器。该逆变器具有结构简单、输入电流无低频纹波、并网功率因数高、无电解电容等特点。

本发明为实现上述目的，采用如下技术方案：

本发明的一种具有低频纹波抑制功能的反激式并网逆变器，包括输入直流电源、输入电容、输入二极管、隔离变压器、原边开关管、副边二极管、副边开关管、输出滤波电路和电网；其中输入直流电源的正极与输入电容的一端、输入二极管的阳极相连接，输入直流电源的负极与输入电容的另一端、原边开关管的源极相连接；隔离变压器原边绕组的同名端与输入二极管的阴极相连接，隔离变压器原边绕组的非同名端与原边开关管的漏极相连接；隔离变压器副边包括两个绕组，副边二极管包括两个二极管，副边开关管包括两个开关管，输出滤波电路由一个输出滤波电容和一个输出滤波电感组成，其中，第一副边绕组的非同名端与第一副边二极管的阳极相连接，第一副边二极管的阴极与第一副边开关管的漏极相连接，第二副边绕组的同名端与第二副边二极管的阴极相连接，第二副边二极管的阳极与第二副边开关管的源极相连接，第一副边开关管的源极与第二副边开关管的漏极、输出滤波电容的一端、输出滤波电感的一端相连接，输出滤波电感的另一端与电网的一端相连接，电网的另一端与第一副边绕组的同名端、第二副边绕组的非同名端、输出滤波电容的另一端相连接；其特征在于：

还包括由三个解耦二极管、一个解耦开关管和一个解耦电容所组成的主动解耦电路，其中第一解耦二极管的阴极与解耦开关管的源极、输入二极管的阴极、隔离变压器原边绕组的同名端相连接，第一解耦二极管的阳极与第二解耦二极管的阴极、解耦电容的一端相连接，解耦电容的另一端与解耦开关管的漏极、第三解耦二极管的阴极相连接，第三解耦二极管的阳极与隔离变压器原边绕组的非同名端、原边开关管的漏极相连接，第二解耦二极管的阳极与输入直流电源的负极、输入电容的另一端、原边开关管的源极相连接。

有益效果：