[发明专利]一种双输入光伏逆变器及其控制方法

说明书

本发明公开了一种双输入光伏逆变器及其控制方法，属于电力电子变换器技术领域。所述双输入光伏逆变器包括第一输入直流源和第二输入直流源，所述第一输入直流源和第二输入直流源经由开关电路交错控制后，通过电感、输出电容和电网相连。本发明的有益效果是：适应双源光伏输入场合，输出电压幅值高；非隔离逆变和单电感结构，体积小，转换效率高；具备共模抑制能力；两级逆变，开关管电压应力是单级逆变器的一半，更适合应用到中高压场合；两级交错控制，电感电流纹波小，有利于降低电感体积，提高功率密度。

技术领域

本发明涉及一种光伏逆变器及其控制方法，尤其涉及一种双输入光伏逆变器及其控制方法，属于电力电子变换及直流供电系统领域。

背景技术

作为光伏组件与电网或负载的接口，逆变器是光伏发电系统能量转换与控制的核心设备，其将光伏电池输出的直流电变换成符合要求的交流电，发挥着不可替代的重要作用，其性能指标优劣直接影响整个光伏发电系统的效率和可靠性。

根据逆变有无隔离变压器，光伏逆变器可分为隔离型和非隔离型两大类。隔离型光伏逆变器通过工频变压器或者高频变压器实现输入与输出的电气隔离，提高了系统的安全性，但工频变压器体积较大，高频变压器设计复杂，且多级功率变换会造成系统效率降低，因此大量学者将目光转向对非隔离型光伏逆变器的研究。

非隔离型光伏逆变器具有结构简单，体积较小，转换效率高等优点，主要分为单级型和多级型两类，但由于光伏阵列与地之间存在较大分布电容，非隔离型光伏逆变器面临系统共模电压高、共模电流大的难题，会产生严重的共模电磁干扰，造成输出电流畸变、传导损耗增加，甚至威胁人身安全。因此，非隔离性光伏逆变器历来是国内外学术界和产业界的研究热点。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种双输入光伏逆变器及其控制方法。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种双输入光伏逆变器，包括第一输入直流源和第二输入直流源，所述第一输入直流源和第二输入直流源经由开关电路交错控制后，通过电感、输出电容和电网相连。

进一步地，所述第一输入直流源的正端连于第一输入电容的一端、第一开关管的漏极和第三开关管的漏极，所述第一输入直流源的负端连于第一输入电容的另一端、第二开关管的源极和第四开关管的源极，第一开关管的源极、第二开关管的漏极、输出电容的一端和电网的一端连于A₁点，第三开关管的源极、第四开关管的漏极和电感的一端连于点A₂；所述第二输入直流源正端连于第二输入电容的一端、第五开关管的漏极和第七开关管的漏极；所述第二输入直流源的负端连于第二输入电容的另一端、第六开关管的源极和第八开关管的源极，第五开关管的源极、第六开关管的漏极、输出电容的另一端和电网的另一端连于B₁点，第七开关管的源极、第八开关管的漏极和电感的另一端连于点B₂。

上述双输入光伏逆变器的控制方法如下：所述第一开关管、第二开关管、第五开关管和第六开关管工作在低频且开关频率相等，第三开关管、第四开关管、第七开关管和第八开关管工作在高频且开关频率相等，第一开关管和第六开关管同时开通、同时关断，第二开关管和第五开关管同时开通、同时关断，第一开关管和第二开关管互补导通，第五开关管和第六开关管互补导通，第三开关管和第八开关管的占空比相等且移相180度导通，第四开关管和第七开关管的占空比相等且移相180度导通，第三开关管和第四开关管互补导通，第七开关管和第八开关管互补导通。

进一步地，所述低频为电网电压频率。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、适应双源光伏输入场合，输出电压幅值高；

2、非隔离逆变和单电感结构，体积小，转换效率高；

3、具备共模抑制能力；