專利名稱：太陽能光伏逆變器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光伏發(fā)電逆變技術(shù)，尤其涉及一種太陽能光伏逆變器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
隨著世界能源短缺和環(huán)境污染問題的日益嚴(yán)重，能源和環(huán)境成為二十一 世紀(jì)人類所面臨的重大基本問題，清潔的可再生能源的發(fā)展和應(yīng)用越來越受
到世界各國的廣泛關(guān)注。近二、三十年來，太陽能光伏(Photovoltaic, PV) 發(fā)電技術(shù)得到了持續(xù)的發(fā)展，光伏并網(wǎng)發(fā)電已經(jīng)成為利用太陽能的主要方式 之一。開展太陽能光伏發(fā)電并網(wǎng)逆變系統(tǒng)的研究，對于緩解能源和環(huán)境問題， 研究高性能分布式發(fā)電系統(tǒng)，開拓廣闊的光伏發(fā)電市場和掌握相關(guān)領(lǐng)域的先 進(jìn)技術(shù)，具有重大的理論和現(xiàn)實(shí)意義。隨著電力電子技術(shù)的突飛猛進(jìn)地發(fā)展， 產(chǎn)生了很多逆變控制器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。
圖1是現(xiàn)有技術(shù)中常用的并網(wǎng)型太陽能光伏逆變器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，太陽能電 池板輸出約34V的直流電壓，通過由二極管Dl、 D2;電容Cl、 C2;電感 Ll;開關(guān)管組件Q9構(gòu)成的DC-DC升壓電路升壓到400V以上后，經(jīng)過由開 關(guān)管組件Ql、 Q2、 Q3、 Q4構(gòu)成的全橋電路，并由高頻變壓器Transformer 隔離實(shí)現(xiàn)交流電的輸出并網(wǎng)。這種并網(wǎng)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有以下缺點(diǎn)
必須有DC-DC升壓電路，開關(guān)電源升壓過程損耗比較大；
由于DCBUS上為高壓，在電路的走線上必須有一定的隔離空間，不利 于總體布線；
需要兩級電壓變換，導(dǎo)致轉(zhuǎn)換效率較低；
由于升壓作用，MOS管、電容等元器件的都要選擇高壓型器件，成本比 較高；
DC-DC升壓和DC-AC逆變電路都是高頻調(diào)制電路，電磁干擾比較大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種逆變器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，該逆變器拓
撲結(jié)構(gòu)可減少逆變過程的損耗、減少布線空間、提高變壓轉(zhuǎn)換效率、降低成 本、減少電磁干擾。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案
一種太陽能光伏逆變器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，包括有太陽能電池板、高頻變壓電路、 DC-AC逆變電路，其中
所述DC-AC逆變電路的輸入端直接與所述太陽能電池板的兩端相連；所 述高頻變壓電路的原邊與所述DC-AC逆變電路的輸出端相連、副邊與一橋式 整流電路的輸入端相連；所述橋式整流電路的輸出端還連接有一工頻換向電 路。
本發(fā)明的有益效果是
本發(fā)明的實(shí)施例通過將太陽能電池輸出電壓先轉(zhuǎn)換為正弦波形后，再經(jīng) 過升壓、整流、換向，得到高壓交流電，從而減少了逆變過程的損耗、減少 了布線空間、提高了變壓轉(zhuǎn)換效率、降低了成本、并且減少了電磁干擾。
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。


圖1是現(xiàn)有技術(shù)中并網(wǎng)型太陽能光伏逆變器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的電路原理圖。 圖2是本發(fā)明提供的太陽能光伏逆變器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)一個實(shí)施例的組成結(jié)構(gòu)圖。
圖3是本發(fā)明提供的太陽能光伏逆變器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)一個實(shí)施例的電路原理圖。
具體實(shí)施例方式
參考圖2，該圖是本發(fā)明提供的太陽能光伏逆變器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)一個實(shí)施例 的組成結(jié)構(gòu)圖；如圖所示，本實(shí)施例主要由以下部分依次連接而成組成
太陽能電池板(Solar Panel) 1、 DC-AC逆變電路2、高頻變壓電路3、 橋式整流電路4、工頻換向電路5。圖2中畫的是工頻逆變電路畫錯了，應(yīng)該 是工頻換向電路。附圖中出現(xiàn)了很多半波整流都錯了，應(yīng)該是全波整流。
參考圖3，上述各部分在電路中的連接關(guān)系、功能、及具體結(jié)構(gòu)如下
所述DC-AC逆變電路的輸入端直接與所述太陽能電池板Solar Panel的兩 端DC+、 DC-相連，其主要作用是將太陽能電池板Solar Panel輸出的低壓直
流電調(diào)制成正弦波形，具體實(shí)現(xiàn)時，所述DC-AC逆變電路為由開關(guān)管組件開 關(guān)管組件Q1 Q4構(gòu)成的全橋電路。
本實(shí)施例中，高頻變壓電路采用變壓器Transformer,變壓器Transformer 的原邊與所述DC-AC逆變電路的輸出端相連、副邊與一橋式整流電路的輸入 端相連；
所述橋式整流電路為由二極管D3 D6構(gòu)成的全波整流橋，其輸出端還連 接有一工頻換向電路，所述工頻換向電路的作用是將經(jīng)過升壓、整流后的正 弦波形逆變?yōu)闃?biāo)準(zhǔn)的AC電源，并輸送至城市公共電網(wǎng)，具體實(shí)現(xiàn)時，所述 工頻換向電路為由開關(guān)管組件Q5 Q8構(gòu)成的低頻的全橋電路；
其中，所述開關(guān)管組件Q1 Q8可以是其內(nèi)部帶有反并聯(lián)二極管的開關(guān)晶 體管，也可以由開關(guān)管及與所述開關(guān)晶體管反并聯(lián)的二極管構(gòu)成。
具體實(shí)現(xiàn)時，所述開關(guān)管可以是高壓金屬氧化物硅場效應(yīng)晶體管(Metal Oxide Semiconductor Field-effect Transistor, MOSFET)或絕緣柵雙極晶體管 (Iusulated Gate Bipolar Transistor, IGBT)等。
本發(fā)明提供的逆變器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與圖2所示現(xiàn)有技術(shù)的逆變器相比，具有 以下優(yōu)點(diǎn)
減少了一級DC-DC高頻升壓電路，增加了一級工頻換向電路，系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 變得較為簡單，并且提高了系統(tǒng)的整體效率； 對系統(tǒng)的控制變得更加簡單方便；
由于高頻變壓器原邊為低壓電路，即使在異常情況下也不易損壞太陽能 電池板，對控制電路的損害也相對較??；
交流側(cè)二極管電路可以有效地防止電網(wǎng)能量的反灌； 由于只有一級髙頻控制，減少了電磁干擾； 可以使用低壓的元器件，減少了系統(tǒng)成本。
另外，本實(shí)施例描述的是并網(wǎng)型的逆變器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，事實(shí)上，基于同樣 的原理，本發(fā)明也可以應(yīng)用于非并網(wǎng)型逆變器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，因此，所述非并網(wǎng) 型逆變器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)也應(yīng)該在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通 技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾， 這些改進(jìn)和潤飾也視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1、一種太陽能光伏逆變器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，包括有太陽能電池板、高頻變壓電路、DC-AC逆變電路，其特征在于所述DC-AC逆變電路的輸入端直接與所述太陽能電池板的兩端相連；所述高頻變壓電路的原邊與所述DC-AC逆變電路的輸出端相連、副邊與一橋式整流電路的輸入端相連；所述橋式整流電路的輸出端還連接有一工頻換向電路。
2、 如權(quán)利要求1所述的太陽能光伏逆變器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，其特征在于，所述 DC-AC逆變電路和工頻換向電路均為全橋電路，其中，所述工頻換向電路為 低頻的全橋電路。
3、 如權(quán)利要求2所述的太陽能光伏逆變器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，其特征在于，所述 全橋電路由四組開關(guān)管組件構(gòu)成。
4、 如權(quán)利要求2所述的太陽能光伏逆變器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，其特征在于，所述 開關(guān)管組件由內(nèi)部帶有反并聯(lián)二極管的開關(guān)晶體管構(gòu)成，或者由開關(guān)晶體管 及與所述開關(guān)晶體管反并聯(lián)的二極管構(gòu)成。
5、 如權(quán)利要求3或4所述的太陽能光伏逆變器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，其特征在于， 所述開關(guān)晶體管為絕緣柵雙極晶體管或高壓金屬氧化物硅場效應(yīng)晶體管。
全文摘要
本發(fā)明公開一種逆變器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，包括有太陽能電池板、高頻變壓電路、DC-AC逆變電路，所述DC-AC逆變電路的輸入端直接與所述太陽能電池板的兩端相連；所述高頻變壓電路的原邊與所述DC-AC逆變電路的輸出端相連、副邊與一橋式整流電路的輸入端相連；所述橋式整流電路的輸出端還連接有一工頻換向電路。本發(fā)明減少了逆變過程的損耗、減少了布線空間、提高了變壓轉(zhuǎn)換效率、降低了成本、并且減少了電磁干擾。
文檔編號H02M3/335GK101350569SQ20081014183
公開日2009年1月21日 申請日期2008年9月3日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月3日
發(fā)明者仲照東, 劉家恒, 文勵洪, 鐘宇明, 黃志昌 申請人:深圳職業(yè)技術(shù)學(xué)院