[发明专利]一种单级单相非对称全桥逆变器

说明书

本发明涉及电力电子技术领域，特别是一种单级单相非对称全桥逆变器，包括储能电感、单相非对称逆变桥、升压缓冲电容和输出滤波器；所述单相非对称逆变桥包括五个能够承受单向电压应力和双向电流应力的两象限功率开关。本发明具有单级升压变换、能抑制输入直流电压源的二次纹波电流和逆变系统共模电流，功率密度高、变换效率高、输出波形失真度低、可靠性高、成本低等优点，适用于中小容量单相升压逆变场合。

技术领域：

本发明涉及电力电子技术领域，具体涉及一种单级单相非对称全桥逆变器。

背景技术：

随着人们对能源需求的不断增长以及对改善环境方面的迫切要求，太阳能、风能等新能源在各国能源布局中将占据着越来越重要的地位。光伏发电系统具有易于清洁可持续、寿命长、效率高、成本低等特点，在电力市场中具有非常广阔的发展前景。

近些年来由于非隔离型光伏逆变器在体积，成本等方面所具有的优势吸引了人们的广泛关注。非隔离型光伏逆变器直流侧有二次纹波功率脉动，会影响光伏系统MPPT的性能，降低了系统的工作效率和光伏电池的使用寿命。此外，在非隔离型光伏逆变器工作过程中，由于光伏电池对地有并联电容，会和大地之间产生漏电流，漏电流会增加系统的功率损耗，对并网电流产生畸变并且还会产生安全问题。

为了抑制直流侧二次纹波电流脉动，传统的方法是在直流侧加入大容量的电解电容，该方法简单方便易于实施，但缺点是体积大，等效串联电阻比较高，在高温环境下的使用寿命低，对光伏系统的长时间可靠运行带来了很高的挑战。为了能够降低电容量以及采用寿命更长的薄膜电容或陶瓷电容取代电解电容，研究人员加入了额外的有源功率解耦电路或辅助电路来抑制直流侧的二次纹波功率脉动。除了抑制直流侧的二次纹波外，非隔离型光伏并网系统还必须要解决光伏电池对地漏电流问题。根据漏电流的产生原理，可以从以下几个方面消除：确保光伏电池负端和交流电网地之间电压为常数或低频分量；或者当逆变器在每个开关周期输出零电压矢量时通过将光伏源和交流电网隔离；或者将光伏源负端和交流电网负端连接在一起。上述三种方案都可以消除光伏电池对地漏电流，但是前两种方案需要添加额外的器件，成本较高。因此，积极寻求一种具有低成本、能抑制直流侧二次纹波电流以及共模漏电流、易于实现的逆变器具有重要现实意义。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种单级单相非对称全桥逆变器，该逆变器能够将不稳定、低幅值、劣质的直流电变换成稳定、高幅值、优质的单相输出正弦交流电，且该逆变器还具有抑制直流电压源的输入电流二次纹波和光伏逆变系统共模漏电流的能力。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种单级单相非对称全桥逆变器，其特征在于：包括储能电感、单相非对称逆变桥、升压缓冲电容、输出滤波器，所述的单相非对称逆变桥由五个全控型功率开关构成。