一種新型高升壓增益光伏逆變器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型設(shè)及一種新型高升壓增益光伏逆變器，屬于電力電子變換與智能電網(wǎng) 領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 太陽能的利用是緩解全球能源緊缺與環(huán)境污染問題的重要途徑，光伏發(fā)電就是近 年來研究的熱點之一。采用目前成熟的電力電子變流技術(shù)可將太陽能轉(zhuǎn)換成電能，進而實 現(xiàn)電壓變換與功率控制。
[0003] 電壓源逆變器和電流源逆變器廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中，比如分布式能源系統(tǒng)、不 間斷電源、交流調(diào)速系統(tǒng)W及混合動力車等。傳統(tǒng)電壓源逆變器和電流源逆變器有其固有 的弊端。電壓源逆變器屬于降壓型變換器，直通能夠損壞逆變器樣機。電流源逆變器交流 輸出電壓不能低于直流側(cè)電壓，屬于升壓型變換器，電流源的特性使得系統(tǒng)不能承受開路 的影響。在實際應(yīng)用中，為了達到輸出電壓的任意可調(diào)，在直流側(cè)級聯(lián)了DC/DC斬波電路構(gòu) 成兩級電路，而兩級電路使系統(tǒng)復(fù)雜、成本高且效率下降明顯。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上，本實用新型公開了一種新型高升壓增益光伏逆變器，Boost 升壓電路實現(xiàn)光伏陣列輸出最大功率跟蹤，直流鏈阻抗網(wǎng)絡(luò)由兩個電感和兩個電容構(gòu)成， 開關(guān)管S,和后級PWM逆變橋直通信號W互補的方式工作，兩個電感在不同時期的充放電實 現(xiàn)了直流鏈電壓的升壓功能。
[0005] 本實用新型的技術(shù)方案為：一種新型高升壓增益光伏逆變器，包括Boost升壓電 路、開關(guān)器件S,及其反并聯(lián)二極管〇7、直流鏈阻抗網(wǎng)絡(luò)、PWM逆變橋，光伏陣列、Boost升壓電 路、開關(guān)器件S,及其反并聯(lián)二極管D7、直流鏈阻抗網(wǎng)絡(luò)、PWM逆變橋、電網(wǎng)或負載依次連接， 將光伏陣列輸出的直流電能變換成為交流電能，為=相負載供電或并入交流電網(wǎng)；Boost 升壓電路包括光伏側(cè)儲能電容CD、Boost升壓電感U、Boost升壓電路開關(guān)器件SD、Boost升 壓電路二極管D。、直流側(cè)儲能電容Cd;直流鏈阻抗網(wǎng)絡(luò)由電感L1、Lz和電容C1、Cz組成；PWM 逆變橋采用=相全橋逆變結(jié)構(gòu)，由六個開關(guān)器件Si~SeW及它們各自的反并聯(lián)二極管D11~Die 組成；光伏陣列與光伏側(cè)儲能電容C。并聯(lián)連接，光伏陣列輸出正極與Boost升壓電感L。相 連，Boost升壓電感L。另一端與Boost升壓電路開關(guān)器件S。的集電極、Boost升壓電路二極 管D。的陽極相連，Boost升壓電路二極管D。的陰極與直流側(cè)儲能電容CD的一端、電感L1的 一端、開關(guān)器件Si的集電極、二極管D。的陰極、開關(guān)器件S3的集電極、二極管D。的陰極、開 關(guān)器件苗的集電極、二極管Du的陰極相連，直流側(cè)儲能電容Cd的另一端與光伏陣列輸出負 極、Boost升壓電路開關(guān)器件S。的發(fā)射極、開關(guān)器件S7的發(fā)射極、反并聯(lián)二極管D7的陽極、 電感Lz的一端相連，電感L1的另一端與開關(guān)器件S7的集電極、反并聯(lián)二極管D7的陰極、電 容Cl的一端相連，電容C1的另一端與電容C2的一端、開關(guān)器件S2的發(fā)射極、二極管D。的 陽極、開關(guān)器件S4的發(fā)射極、二極管D14的陽極、開關(guān)器件Se的發(fā)射極、二極管DW的陽極相 連，電容Cs的另一端與電感L2的另一端相連，開關(guān)器件SI的發(fā)射極與反并聯(lián)二極管D。的 陽極、開關(guān)器件Sz的集電極、反并聯(lián)二極管D12的陰極相連，開關(guān)器件S3的發(fā)射極與反并聯(lián) 二極管Dc的陽極、開關(guān)器件S4的集電極、反并聯(lián)二極管D14的陰極相連，開關(guān)器件Se的發(fā) 射極與反并聯(lián)二極管DiS的陽極、開關(guān)器件Se的集電極、反并聯(lián)二極管DW的陰極相連；由開 關(guān)器件Sz的集電極、開關(guān)器件S4的集電極、開關(guān)器件Se的集電極分別引出PWM逆變橋的a、 b、CS個輸出端，并接至電網(wǎng)或負載。
[0006]本實用新型的有益效果是：1、光伏發(fā)電系統(tǒng)具有較大的輸入電壓變化范圍且輸出 交流電壓可調(diào)；2、在很小的直通占空比下?lián)碛泻艽蟮纳龎罕?，調(diào)制因子大幅度提高，增加了 直流電壓利用率并降低有源元件的電壓應(yīng)力；3、克服了輕載/小電感時，電感電流斷續(xù)造 成的直流鏈電壓不規(guī)則跌落給系統(tǒng)造成的影響，可W設(shè)計較小容量的直流鏈電感，增加樣 機的單位功率密度；4、逆變器電壓增益和調(diào)制因子成正比，增強了系統(tǒng)的調(diào)節(jié)能力；5、直 流鏈阻抗網(wǎng)絡(luò)參數(shù)選擇相對靈活，流過電感Lz的電流較小，使得電感Lz體積和重量可W設(shè) 計較小。
【附圖說明】
[0007] 圖1為本實用新型拓撲結(jié)構(gòu)示意圖。
[0008] 圖2為直通模式下，本實用新型的等效電路圖。
[000引圖3為非直通模式下，本實用新型的等效電路圖。
[0010] 圖4為幾種典型單級逆變電路升壓因子與直通占空比關(guān)系示意圖。
[0011] 圖5為幾種典型單級逆變電路電壓增益與調(diào)制因子關(guān)系示意圖。
【具體實施方式】
[0012]圖1所示為一種新型高升壓增益光伏逆變器拓撲結(jié)構(gòu)示意圖，包括Boost升壓電 路、開關(guān)器件S,及其反并聯(lián)二極管〇7、直流鏈阻抗網(wǎng)絡(luò)、PWM逆變橋，光伏陣列、Boost升壓電 路、開關(guān)器件S,及其反并聯(lián)二極管D7、直流鏈阻抗網(wǎng)絡(luò)、PWM逆變橋、電網(wǎng)或負載依次連接， 將光伏陣列輸出的直流電能變換成為交流電能，為=相負載供電或并入交流電網(wǎng)；Boost 升壓電路包括光伏側(cè)儲能電容C〇、Boost升壓電感L〇、Boost升壓電路開關(guān)器件S〇、Boost升 壓電路二極管D。、直流側(cè)儲能電容Cd;直流鏈阻抗網(wǎng)絡(luò)由電感L1、Lz和電容C1、Cz組成；PWM 逆變橋采用=相全橋逆變結(jié)構(gòu)，由六個開關(guān)器件Si~SeW及它們各自的反并聯(lián)二極管D11~Die 組成；光伏陣列與光伏側(cè)儲能電容C。并聯(lián)連接，光伏陣列輸出正極與Boost升壓電感L。相 連，Boost升壓電感L。另一端與Boost升壓電路開關(guān)器件S。的集電極、Boost升壓電路二極 管D。的陽極相連，Boost升壓電路二極管D。的陰極與直流側(cè)儲能電容CD的一端、電感L1的 一端、開關(guān)器件Si的集電極、二極管D。的陰極、開關(guān)器件S3的集電極、二極管D。的陰極、開 關(guān)器件苗的集電極、二極管Du的陰極相連，直流側(cè)儲能電容Cd的另一端與光伏陣列輸出負 極、Boost升壓電路開關(guān)器件S。的發(fā)射極、開關(guān)器件S7的發(fā)射極、反并聯(lián)二極管D7的陽極、 電感Lz的一端相連，電感L1的另一端與開關(guān)器件S7的集電極、反并聯(lián)二極管D7的陰極、電 容Cl的一端相連，電容C1的另一端與電容C2的一端、開關(guān)器件S2的發(fā)射極、二極管D。的 陽極、開關(guān)器件S4的發(fā)射極、二極管D14的陽極、開關(guān)器件Se的發(fā)射極、二極管DW的陽極相 連，電容Cz的另一端與電感L2的另一端相連，開關(guān)器件S1的發(fā)射極與反并聯(lián)二極管D。的 陽極、開關(guān)器件S2的集電極、反并聯(lián)二極管D12的陰極相連，開關(guān)器件S3的發(fā)射極與反并聯(lián) 二極管Dc的陽極、開關(guān)器件S4的集電極、反并聯(lián)二極管D14的陰極相連，開關(guān)器件Se的發(fā) 射極與反并聯(lián)二極管DiS的陽極、開關(guān)器件Se的集電極、反并聯(lián)二極管DW的陰極相連；由開 關(guān)器