一种微型逆变器制造技术

本发明专利技术提供一种微型逆变器，该微型逆变器的主电路中，N个变换支路级联后，共用同一个变压器来连接副边桥臂，避免了现有技术对N个变压器的需要；而且，N个变换支路通过级联可以实现控制上的解耦，避免了各支路需要额外配备的用于解耦的设备；进而降低了体积和成本。另外，各路直流源或负载，均只需要经过一级变换即可实现交流并网，相比现有技术中的两级变换结构，提升了转换效率。提升了转换效率。提升了转换效率。

【技术实现步骤摘要】
一种微型逆变器


[0001]本专利技术涉及电力电子
，特别涉及一种微型逆变器。

技术介绍

[0002]微型逆变器因为其能够实现组件级的MPPT(Maximum Power Point Tracking，最大功率点跟踪)，使得每块光伏组件之间的发电互不影响，且没有组件串联的短板效应，部分遮挡及朝向不一致不会影响到整串组件的发电量，而且能够实现组件级的运维，因此得到了广泛的关注。
[0003]实际应用中，若为单块组件配置一个逆变器，则系统单瓦成本会较高；因此，为了降低系统单瓦成本，现有技术中提供了一种1拖2的反激微型逆变器方案，其拓扑结构如图1所示，能够实现对于两路光伏组件PV1和PV2的逆变输出，提高了系统的功率密度。
[0004]但是图1所示的方案，需要用到多个高频变压器，导致整体体积大、成本高；而且该方案属于两级变换结构，其前级变换环节采用反激变换器、用于升压，后级变换环节采用H桥、用于逆变，这种两级变换结构的转换效率较低。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术提供一种微型逆变器，以减小体积、降低成本和提升转换效率。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0007]本专利技术第一方面提供了一种微型逆变器，包括：控制单元、变压器、副边桥臂及N个变换支路；N为大于1的整数；其中，
[0008]各个所述变换支路的输入端，分别作为所述微型逆变器的各个输入端，连接相应的直流源或负载；
[0009]各个所述变换支路的输出端依次级联，级联后的两端通过所述变压器连接所述副边桥臂的输入端；
[0010]所述副边桥臂的输出端作为所述微型逆变器的输出端；
[0011]所述副边桥臂及各所述变换支路，均受控于所述控制单元。
[0012]可选的，所述变压器为高频双绕组变压器。
[0013]可选的，所述变压器的原边绕组，通过第一电感连接各个所述变换支路的输出端级联后的两端；和/或，
[0014]所述变压器的副边绕组，通过第二电感连接所述副边桥臂的输入端。
[0015]可选的，所述第一电感独立于所述原边绕组，或者，所述第一电感为集成于所述变压器中的原边漏感；
[0016]所述第二电感独立于所述副边绕组，或者，所述第二电感为集成于所述变压器中的副边漏感。
[0017]可选的，所述副边桥臂，包括：两个双向开关和两个输出侧电容；
[0018]两个所述双向开关串联连接，两个所述输出侧电容串联连接，且两个串联后的支
路并联连接于所述副边桥臂的输出端两极之间；
[0019]两个所述双向开关之间的连接点，以及，两个所述输出侧电容之间的连接点，分别作为所述副边桥臂的输入端两极。
[0020]可选的，所述双向开关包括：两个反向串联的开关管。
[0021]可选的，所述变换支路，包括：H桥电路和输入侧电容；
[0022]所述输入侧电容的两端和所述H桥电路的直流侧两极，均与所述变换支路的输入端两极相连；
[0023]所述H桥电路的交流侧两端，作为所述变换支路的输出端两极。
[0024]可选的，所述控制单元对于各个所述H桥电路的控制相互独立。
[0025]可选的，当所述H桥电路与所述副边桥臂之间的移相角大于零时，所述H桥电路中的能量由直流侧流向交流侧；
[0026]当所述H桥电路与所述副边桥臂之间的移相角小于零时，所述H桥电路中的能量由交流侧流向直流侧。
[0027]可选的，若任一所述变换支路的输入端无接入，则所述控制单元控制相应所述变换支路的输出端两极短接。
[0028]可选的，所述控制单元用于控制所述变换支路的输出端两极短接时，具体用于控制其所述H桥电路内四个开关管中的至少两个直通。
[0029]可选的，所述微型逆变器的各个输入端，分别连接光伏组件或者储能设备。
[0030]可选的，还包括：设置于所述副边桥臂的输出端与所述微型逆变器的输出端之间的网侧滤波器。
[0031]本专利技术提供的微型逆变器，其主电路中的N个变换支路级联后，共用同一个变压器来连接副边桥臂，避免了现有技术中对N个变压器的需要；而且，N个变换支路通过级联可以实现控制上的解耦，避免了各支路需要额外配备的用于解耦的设备；进而降低了体积和成本。另外，各路直流源或负载，均只需要经过一级变换即可实现交流并网，相比现有技术中的两级变换结构，降低了转换过程中的损耗，提升了转换效率。
附图说明
[0032]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0033]图1为现有技术提供的微型逆变器的结构示意图；
[0034]图2为本专利技术实施例提供的微型逆变器的结构示意图；
[0035]图3a、图3b及图3c分别为本专利技术实施例提供的微型逆变器中电感的三种设置位置示意图；
[0036]图4为本专利技术实施例提供的微型逆变器的另一结构示意图；
[0037]图5为本专利技术实施例提供的微型逆变器的电路图；
[0038]图6为本专利技术实施例提供的微型逆变器在N＝2时的电路图；
[0039]图7为本专利技术实施例提供的微型逆变器的拓扑简化模型示意图；
[0040]图8为本专利技术实施例提供的微型逆变器的信号波形图。
具体实施方式
[0041]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0042]在本申请中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0043]本专利技术提供一种微型逆变器，以减小体积、降低成本和提升转换效率。
[0044]如图2所示，该微型逆变器包括：控制单元(图中未示出)、变压器102、副边桥臂103及N个变换支路101；N为大于1的整数；其中：
[0045]各个变换支路101的输入端，分别作为微型逆变器的各个输入端，连接相应的直流源或负载，具体可以连接光伏组件等直流源，也可以连接储能设备，比如电池等可以在直流源和负载之间切换角色的设备；以电池为例，若其处于放电状态，则相当于直流源，若其处于充电状态，则相当于负载。也即，该微型逆变器的输入本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种微型逆变器，其特征在于，包括：控制单元、变压器、副边桥臂及N个变换支路；N为大于1的整数；其中，各个所述变换支路的输入端，分别作为所述微型逆变器的各个输入端，连接相应的直流源或负载；各个所述变换支路的输出端依次级联，级联后的两端通过所述变压器连接所述副边桥臂的输入端；所述副边桥臂的输出端作为所述微型逆变器的输出端；所述副边桥臂及各所述变换支路，均受控于所述控制单元。2.根据权利要求1所述的微型逆变器，其特征在于，所述变压器为高频双绕组变压器。3.根据权利要求2所述的微型逆变器，其特征在于，所述变压器的原边绕组，通过第一电感连接各个所述变换支路的输出端级联后的两端；和/或，所述变压器的副边绕组，通过第二电感连接所述副边桥臂的输入端。4.根据权利要求3所述的微型逆变器，其特征在于，所述第一电感独立于所述原边绕组，或者，所述第一电感为集成于所述变压器中的原边漏感；所述第二电感独立于所述副边绕组，或者，所述第二电感为集成于所述变压器中的副边漏感。5.根据权利要求1所述的微型逆变器，其特征在于，所述副边桥臂，包括：两个双向开关和两个输出侧电容；两个所述双向开关串联连接，两个所述输出侧电容串联连接，且两个串联后的支路并联连接于所述副边桥臂的输出端两极之间；两个所述双向开关之间的连接点，以及，两个所述输出侧电容之间的连接点，分别作为所述副边桥臂的输入端两极。6.根据权利要求5所述的微型...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈巧地，庄加才，徐君，
申请(专利权)人：阳光电源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：