有效抑制漏電流的光伏并網(wǎng)主電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及發(fā)電設(shè)備領(lǐng)域，具體是一種有效抑制漏電流的光伏并網(wǎng)主電路。
【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)今，社會生產(chǎn)的發(fā)展與對能源的需求量成正比的關(guān)系，然而化石能源的減少將制約社會經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，因此對新能源的利用具有重大的意義。其中我國太陽能資源豐富，發(fā)展應(yīng)用前景十分可觀。
[0003]并網(wǎng)逆變器是光伏發(fā)電的核心環(huán)節(jié)，將直接影響整個發(fā)電系統(tǒng)的實(shí)用效果和經(jīng)濟(jì)效益。就當(dāng)前而言，單相并網(wǎng)逆變器已逐步成為市場的主流。若這種逆變器的電路拓?fù)浜涂刂品椒ㄟx擇不恰當(dāng)，則會致使共模電壓之和是一個變量，進(jìn)而導(dǎo)致輸出共模電流過大，對人身安全以及電網(wǎng)電能質(zhì)量造成威脅。
[0004]【實(shí)用新型內(nèi)容】本實(shí)用新型的目的是提供一種有效抑制漏電流的光伏并網(wǎng)主電路，以解決現(xiàn)有技術(shù)單相并網(wǎng)逆變器由于電路拓?fù)浼翱刂品椒ㄟx擇不當(dāng)而造成的共模電壓之和不恒定，變化較大，致使輸出端共模電流較大的問題。
[0005]為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案為:
[0006]有效抑制漏電流的光伏并網(wǎng)主電路，其特征在于:包括直流穩(wěn)壓模塊、逆變模塊、輸出申吳塊，其中:
[0007]所述直流穩(wěn)壓模塊由PV電池板及BOOST升壓電路構(gòu)成，直流電源正、負(fù)極之間連接有電容Cpv;
[0008]所述逆變模塊由開關(guān)管K1-K6、二極管D7、二極管D8構(gòu)成，其中開關(guān)管Kl的源極與開關(guān)管K5的漏極連接，開關(guān)管K5的源極與開關(guān)管K2的漏極連接，開關(guān)管K3的源極與開關(guān)管K6的漏極連接，開關(guān)管K6的源極與開關(guān)管K4的漏極連接，開關(guān)管Kl的漏極與開關(guān)管K3的漏極共接后與直流穩(wěn)壓模塊PV的正極連接，開關(guān)管K2的源極與開關(guān)管K4的源極共接后與直流穩(wěn)壓模塊PV的負(fù)極連接，二極管D7的陽極與開關(guān)管K6源極、開關(guān)管K4漏極之間中點(diǎn)連接，二極管D7的陰極與開關(guān)管Kl源極、開關(guān)管K5漏極之間中點(diǎn)連接，二極管D8的陽極與開關(guān)管K5源極、開關(guān)管K2漏極之間中點(diǎn)連接，二極管D8的陰極與開關(guān)管K3源極、開光管K6漏極之間中點(diǎn)連接；
[0009]所述輸出模塊包括電感LI和電感L2，電感LI 一端與開關(guān)管K5源極、開關(guān)管K2漏極之間任一點(diǎn)A連接，電感L2 —端與開關(guān)管K6源極、開關(guān)管K4漏極之間任一點(diǎn)B連接，電感LI和電感L2各自另一端作為輸出端對應(yīng)連接至市電的兩端。
[0010]所述的有效抑制漏電流的光伏并網(wǎng)主電路，其特征在于:開關(guān)管K1上反向并聯(lián)有二極管Dl，開關(guān)管K2上反向并聯(lián)有二極管D2，開關(guān)管K 3上反向并聯(lián)有二極管D3，開關(guān)管K 4上反向并聯(lián)有二極管D4，開關(guān)管K5上反向并聯(lián)有二極管D5，開關(guān)管K 6上反向并聯(lián)有二極管D6。
[0011]所述的有效抑制漏電流的光伏并網(wǎng)主電路，其特征在于:開關(guān)管K1-K6均是絕緣柵雙極型晶體管IGBT，或者均是金屬-氧化層-半導(dǎo)體-場效晶體管M0SFET。
[0012]本實(shí)用新型的有益效果是:在單相并網(wǎng)逆變器中，各個元器件的選擇及組合方式，使輸出端的共模電壓之和保持為一個常量，共模電流得到有效的抑制，同時提高了轉(zhuǎn)換效率。
[0013]本實(shí)用新型的拓?fù)渑c單極性調(diào)制的全橋拓?fù)涞慕涣鬏敵鱿嗤?，因而電流紋波較小，輸出濾波電感上的損耗被降低。除此之外，H6橋的續(xù)流回路不經(jīng)過與6個開關(guān)管反并聯(lián)的6個二極管，穩(wěn)定性增強(qiáng)。
【附圖說明】
[0014]圖1為本實(shí)用新型的電路原理示意圖。
[0015]圖2為本實(shí)用新型正半周導(dǎo)通時的電流回路示意圖。
[0016]圖3為本實(shí)用新型正半周續(xù)流時的電流回路不意圖。
[0017]圖4為本實(shí)用新型負(fù)半周導(dǎo)通時的電流回路不意圖。
[0018]圖5為本實(shí)用新型負(fù)半周續(xù)流時的電流回路不意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]如圖1所示，有效抑制漏電流的光伏并網(wǎng)主電路，包括直流穩(wěn)壓模塊、逆變模塊、輸出申吳塊，其中:
[0020]直流穩(wěn)壓模塊由直流電源PV構(gòu)成，直流電源正、負(fù)極之間連接有電容Cpv;
[0021]逆變模塊由開關(guān)管K1-K6、二極管D7、二極管D8構(gòu)成，其中開關(guān)管Kl的源極與開關(guān)管K5的漏極連接，開關(guān)管K5的源極與開關(guān)管K2的漏極連接，開關(guān)管K3的源極與開關(guān)管K6的漏極連接，開關(guān)管K6的源極與開關(guān)管K4的漏極連接，開關(guān)管Kl的漏極與開關(guān)管K3的漏極共接后與直流電源PV的正極連接，開關(guān)管K2的源極與開關(guān)管K4的源極共接后與直流電源PV的負(fù)極連接，二極管D7的陽極與開關(guān)管K6源極、開關(guān)管K4漏極之間中點(diǎn)連接，二極管D7的陰極與開關(guān)管Kl源極、開關(guān)管K5漏極之間中點(diǎn)連接，二極管D8的陽極與開關(guān)管K5源極、開關(guān)管K2漏極之間中點(diǎn)連接，二極管D8的陰極與開關(guān)管K3源極、開光管K6漏極之間中點(diǎn)連接；
[0022]輸出模塊包括電感LI和電感L2，電感LI 一端與開關(guān)管K5源極、開關(guān)管K2漏極之間任一點(diǎn)A連接，電感L2 —端與開關(guān)管K6源極、開關(guān)管K4漏極之間任一點(diǎn)B連接，電感LI和電感L2各自另一端作為輸出端對應(yīng)連接至市電的兩端。
[0023]開關(guān)管K1上反向并聯(lián)有二極管D1，開關(guān)管K 2上反向并聯(lián)有二極管D2，開關(guān)管K 3上反向并聯(lián)有二極管D3，開關(guān)管K4上反向并聯(lián)有二極管D4，開關(guān)管K 5上反向并聯(lián)有二極管D5，開關(guān)管K6上反向并聯(lián)有二極管D6。
[0024]開關(guān)管K1-K6均是絕緣柵雙極型晶體管IGBT，或者均是金屬_氧化層-半導(dǎo)體-場效晶體管MOSFET。
[0025]本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】:在市電電壓為正半周時，開關(guān)管KjPK4的驅(qū)動信號相同，均是高頻信號，開關(guān)管1和1(6的驅(qū)動信號相同，均是工頻信號，開關(guān)管1(5始終導(dǎo)通、開關(guān)管K6始終關(guān)斷。當(dāng)高頻開關(guān)管開通時，電流從直流穩(wěn)壓模塊PV的正極開始，流經(jīng)開關(guān)管K1, K5、電感L1、交流負(fù)載或市電、電感L2、開關(guān)管K4，流回到直流穩(wěn)壓模塊PV的負(fù)極，如圖2所示。當(dāng)高頻開關(guān)管關(guān)斷時，電感電流則流經(jīng)電感L1、交流負(fù)載或市電、電感L2、二極管D7、開關(guān)管K5，如圖3所示。
[0026]在市電電壓為負(fù)半周時，開關(guān)管1(3和K2的驅(qū)動信號相同，均是高頻信號，開關(guān)管K 5和1(6的驅(qū)動信號相同，均是工頻信號，開關(guān)管K 5始終關(guān)斷、開關(guān)管K 6始終導(dǎo)通。當(dāng)高頻開關(guān)管開通時，電流從直流穩(wěn)壓模塊PV的正極開始，流經(jīng)開關(guān)管K3、K6、電感L2、交流負(fù)載或市電、電感L1、開關(guān)管K2，流回到直流穩(wěn)壓模塊PV的負(fù)極，如圖4所示。當(dāng)高頻開關(guān)器件關(guān)斷時，電感電流則流經(jīng)電感L2、交流負(fù)載或市電、電感L1、二極管D8、開關(guān)管K6，如圖5所示。
[0027]在圖2至圖5中，開關(guān)管1(1、1(2、1(3及1(4均是工作在高頻狀態(tài)下，而開關(guān)管1(5、1(6均是工作在工頻狀態(tài)下，且開關(guān)管KjP K 4的PWM驅(qū)動信號與開關(guān)管K 2和K 3的PWM驅(qū)動信號分別相等，開關(guān)管1和K 4的PWM驅(qū)動信號與開關(guān)管K 2和K 3的PWM驅(qū)動信號互補(bǔ)。
[0028]這種單相并網(wǎng)逆變器輸出端的共模電壓之和保持為一個常量，共模電流得到有效的抑制，同時提高了轉(zhuǎn)換效率。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.有效抑制漏電流的光伏并網(wǎng)主電路，其特征在于:包括直流穩(wěn)壓模塊、逆變模塊、輸出模塊，其中: 所述直流穩(wěn)壓模塊由PV電池板及BOOST升壓電路構(gòu)成，直流電源正、負(fù)極之間連接有電容Cpv; 所述逆變模塊由開關(guān)管K1-K6、二極管D7、二極管D8構(gòu)成，其中開關(guān)管Kl的源極與開關(guān)管K5的漏極連接，開關(guān)管K5的源極與開關(guān)管K2的漏極連接，開關(guān)管K3的源極與開關(guān)管K6的漏極連接，開關(guān)管K6的源極與開關(guān)管K4的漏極連接，開關(guān)管Kl的漏極與開關(guān)管K3的漏極共接后與直流穩(wěn)壓模塊PV的正極連接，開關(guān)管K2的源極與開關(guān)管K4的源極共接后與直流穩(wěn)壓模塊PV的負(fù)極連接，二極管D7的陽極與開關(guān)管K6源極、開關(guān)管K4漏極之間中點(diǎn)連接，二極管D7的陰極與開關(guān)管Kl源極、開關(guān)管K5漏極之間中點(diǎn)連接，二極管D8的陽極與開關(guān)管K5源極、開關(guān)管K2漏極之間中點(diǎn)連接，二極管D8的陰極與開關(guān)管K3源極、開光管K6漏極之間中點(diǎn)連接； 所述輸出模塊包括電感LI和電感L2，電感LI 一端與開關(guān)管K5源極、開關(guān)管K2漏極之間任一點(diǎn)A連接，電感L2 —端與開關(guān)管K6源極、開關(guān)管K4漏極之間任一點(diǎn)B連接，電感LI和電感L2各自另一端作為輸出端 對應(yīng)連接至市電的兩端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有效抑制漏電流的光伏并網(wǎng)主電路，其特征在于:開關(guān)管K!上反向并聯(lián)有二極管Dl，開關(guān)管K2上反向并聯(lián)有二極管D2，開關(guān)管K 3上反向并聯(lián)有二極管D3，開關(guān)管K4上反向并聯(lián)有二極管D4，開關(guān)管K 5上反向并聯(lián)有二極管D5，開關(guān)管K 6上反向并聯(lián)有二極管D6。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有效抑制漏電流的光伏并網(wǎng)主電路，其特征在于:開關(guān)管K1-K6均是絕緣柵雙極型晶體管IGBT，或者均是金屬-氧化層-半導(dǎo)體-場效晶體管MOSFETo
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種有效抑制漏電流的光伏并網(wǎng)主電路，為了解決現(xiàn)有單相并網(wǎng)逆變器由于電路拓?fù)浼翱刂品椒ㄟx擇不當(dāng)時致使輸出共模電流過大的技術(shù)問題，采用的技術(shù)方法是逆變模塊包括6個橋臂，輸出模塊包括電感L1、電感L2。達(dá)到的技術(shù)效果是單相并網(wǎng)逆變器的輸出端有恒定的工模電壓，在確保輸出共模電流較小的同時，使單相并網(wǎng)逆變器的轉(zhuǎn)換效率和性能達(dá)到較高的水平，同時使損耗降至最低。
【IPC分類】H02J3-38, H02M1-32, H02M7-5387
【公開號】CN204538715
【申請?zhí)枴緾N201520240076
【發(fā)明人】王賓
【申請人】安徽明赫新能源有限公司
【公開日】2015年8月5日
【申請日】2015年4月20日