一种无重叠时间非隔离电流型并网逆变器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种无重叠时间非隔离电流型并网逆变器，包括光伏电池阵列PV、储能电感L1、储能电感L2、滤波电感L

【技术实现步骤摘要】
一种无重叠时间非隔离电流型并网逆变器


[0001]本技术涉及并网逆变器
，尤其涉及一种无重叠时间非隔离电流型并网逆变器。

技术介绍

[0002]并网逆变器(Grid
‑
connected Inverter，GCI)作为光伏发电设备的核心电力变换装置，随着分布式光伏发电系统的发展，要求GCI具有较高的电能质量和可靠性。电流型并网逆变器(Current Source Grid
‑
connected Inverter，CSGCI)采用电感来作为其直流侧储能元件，与电容相比，电感性能稳定且可以用直流电压电源配合大电感来等效电流源，可允许电流在桥臂上出现直通现象，因此与电压型逆变器相比，具有更高的安全性和可靠性。CSGCI由于电流源的恒流特性，输出的电流与阻抗无关，仅与输出的电压和阻抗有关，通过改变阻抗值大小达到控制电压的目的，CSGCI具有良好的升压性能。此外CSGCI输出电流可以直接通过滤波器流入到电网之中，并不需要其他额外的器件来进行信号转换，具有响应速度快且功率因数高的优点。因此CSGCI广泛应用于光伏并网发电、不间断逆变电源等系统中。
[0003]现有桥式CSGCI的典型结构如图1所示，该逆变器结构简单，具有单极性调制和三电平输出等特性。但该逆变器当跨接在电流源两侧的开关同时断开时，电流的充电路径将被阻塞，开关管之间将承受巨大的电压峰值。因此需要在同一桥臂上当开关管在切换时，需要在开关之间加入重叠时间。而重叠时间的引入会增加并网电流谐波含量，降低GCI的电能质量。同时，德国VDE
‑
0126
‑1‑
1标准规定，漏电流幅值高于300mA时光伏GCI必须在0.3s内从电网中切除。同时，该拓扑并未实现在续流阶段将光伏电池板与电网相隔离，当采用单极性调制时，共模电压高频变化，漏电流较大。若要并入电网需加入隔离变压器，但又会增大逆变器的体积和成本，降低了系统的功率密度。

技术实现思路

[0004]本技术的目的在于提供一种无重叠时间非隔离电流型并网逆变器，解决现有技术中的无重叠时间非隔离电流型并网逆变器需要设置重叠时间和共模漏电流较大的缺陷。
[0005]本技术通过下述技术方案实现：
[0006]一种无重叠时间非隔离电流型并网逆变器，包括光伏电池阵列PV、储能电感L1、储能电感L2、滤波电感L
f1
、滤波电感L
f2
、功率开关管S1、功率开关管S2、功率开关管S3、功率开关管S4、功率开关管S5、滤波电容C
f
、光伏电池PV正端对地分布电容C
pv1
、光伏电池PV负端对地分布电容C
pv2
、滤波电容C1、滤波电容C2以及电网u
g
；
[0007]其中，所述光伏电池阵列PV直流电压正端与所述储能电感L1的一端相连，所述储能电感L1的另一端与所述功率开关管S5的集电极连接，所述功率开关管S5的发射极与所述储能电感L2的一端相连，所述储能电感L2的另一端与所述光伏电池阵列PV直流电压负端连
接；
[0008]所述功率开关管S1的集电极与所述功率开关管S5的集电极连接，所述功率开关管S1的发射极与所述功率开关管S3的集电极连接，所述功率开关管S3的发射极与所述功率开关管S5的发射极连接；
[0009]所述功率开关管S2的集电极与所述功率开关管S1的集电极连接，所述功率开关管S2的发射极与所述功率开关管S4的集电极连接，所述功率开关管S4的发射极与所述功率开关管S3的发射极连接；
[0010]所述滤波电感L
f1
的一端与所述功率开关管S1的发射极连接，所述滤波电感L
f1
的另一端与所述电网u
g
的一端连接，所述电网u
g
的另一端与所述滤波电感L
f2
的一端连接，所述滤波电感L
f2
的另一端与所述功率开关管S2的发射极连接；
[0011]所述对地分布电容C
pv1
设置于所述光伏电池阵列PV直流电压正端，所述对地分布电容C
pv2
设置于所述光伏电池阵列PV直流电压负端；且C
pv1
＝C
pv2
；
[0012]所述滤波电容C1的一端与所述功率开关管S1的集电极连接，所述滤波电容C1的另一端与所述功率开关管S2的发射极连接；
[0013]所述滤波电容C2的一端与所述功率开关管S3的发射极连接，所述滤波电容C2的另一端与所述功率开关管S4的集电极连接；
[0014]所述滤波电容C
f
的一端连接至所述滤波电感L
f1
，所述滤波电容C
f
的另一端连接至所述滤波电感L
f2
。
[0015]优选地，当所述并网逆变器工作在模态1时，所述光伏电池阵列PV、所述储能电感L1、所述功率开关管S1、所述滤波电容C
f
、所述功率开关管S4以及所述储能电感L2构成正向充电闭合回路；同时所述滤波电感L
f1
、所述电网u
g
、所述滤波电感L
f2
和所述滤波电容C
f
构成正向充电，向所述电网u
g
供电；
[0016]其中，所述模态1为：i
g
>0，所述功率开关管S1和所述功率开关管S4导通，所述功率开关管S2、所述功率开关管S3以及所述功率开关管S5关断，i
g
为并网电流。
[0017]优选地，当所述并网逆变器工作在模态2时，所述光伏电池阵列PV、所述储能电感L2、所述储能电感L1、所述功率开关管S5构成正向直流侧续流回路，同时所述滤波电感L
f1
、所述电网u
g
、所述滤波电感L
f2
和所述滤波电容C
f
构成正向放电，向所述电网u
g
供电；
[0018]其中，所述模态2为：i
g
>0，所述功率开关管S5导通，所述功率开关管S1、所述功率开关管S2、所述功率开关管S3以及所述功率开关管S4关断，i
g
为并网电流。
[0019]优选地，当所述并网逆变器工作在模态3时，所述光伏电池阵列PV、所述储能电感L1、所述功率开关管S2、所述滤波电容C
f
、所述功率开关管S3和所述储能电感L2构成正向充电闭合回路；同时所述滤波电感L
f1
、所述电网u
g
、所述滤波电感L
f2
和所述滤波电容C
f
构成反向充电，向所述电网u
g
供电；
[0020]其中，所述模态3为：i
g
<0，所述功率开关管S本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无重叠时间非隔离电流型并网逆变器，其特征在于，包括光伏电池阵列PV、储能电感L1、储能电感L2、滤波电感L
f1
、滤波电感L
f2
、功率开关管S1、功率开关管S2、功率开关管S3、功率开关管S4、功率开关管S5、滤波电容C
f
、对地分布电容C
pv1
、对地分布电容C
pv2
、滤波电容C1、滤波电容C2以及电网u
g
；其中，所述光伏电池阵列PV直流电压正端与所述储能电感L1的一端相连，所述储能电感L1的另一端与所述功率开关管S5的集电极连接，所述功率开关管S5的发射极与所述储能电感L2的一端相连，所述储能电感L2的另一端与所述光伏电池阵列PV直流电压负端连接；所述功率开关管S1的集电极与所述功率开关管S5的集电极连接，所述功率开关管S1的发射极与所述功率开关管S3的集电极连接，所述功率开关管S3的发射极与所述功率开关管S5的发射极连接；所述功率开关管S2的集电极与所述功率开关管S1的集电极连接，所述功率开关管S2的发射极与所述功率开关管S4的集电极连接，所述功率开关管S4的发射极与所述功率开关管S3的发射极连接；所述滤波电感L
f1
的一端与所述功率开关管S1的发射极连接，所述滤波电感L
f1
的另一端与所述电网u
g
的一端连接，所述电网u
g
的另一端与所述滤波电感L
f2
的一端连接，所述滤波电感L
f2
的另一端与所述功率开关管S2的发射极连接；所述对地分布电容C
pv1
设置于所述光伏电池阵列PV直流电压正端，所述对地分布电容C
pv2
设置于所述光伏电池阵列PV直流电压负端；且C
pv1
＝C
pv2
；所述滤波电容C1的一端与所述功率开关管S1的集电极连接，所述滤波电容C1的另一端与所述功率开关管S2的发射极连接；所述滤波电容C2的一端与所述功率开关管S3的发射极连接，所述滤波电容C2的另一端与所述功率开关管S4的集电极连接；所述滤波电容C
f
的一端连接至所述滤波电感L
f1
，所述滤波电容C
f
的另一端连接至所述滤波电感L
f2
。2.根据权利要求1所述的一种无重叠时间非隔离电流型并网逆变器，其特征在于，当所述并网逆变器工作在模态1时，所述光伏电池阵列PV、所述储能电感L1、所述功率开关管S1、所述滤波电容C
f
、所述功率开关管S4以及所述储能电感L2构成正向充电闭合回路；同时所述滤波电感L
f1
、所述电网u
g<...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈琪，代云中，陈启强，刘勇，胡伟龙，李泓廷，罗钟雨，游元庆，刘健洋，林虹宇，鲁庆东，屈珣，张鑫坤，彭宇峰，程健钊，冷云松，
申请(专利权)人：宜宾职业技术学院，
类型：新型
国别省市：