一种单相非隔离型DCAC变流器PCS制造技术

本实用新型专利技术公开了一种单相非隔离型DCAC变流器PCS，包括H桥电路、半桥电路和整流桥，H桥电路的直流端用于连接直流母线，交流端用于连接电网，直流母线之间连接有一个串并联电容支路，电容支路的直流中点可以引出，电容支路由两组相同的电容串接构成。H桥电路的交流输出接整流桥的交流输入，整流桥直流输出接半桥电路，半桥电路的交流输出点接直流母线电容的中点。通过引入整流桥和半桥电路与直流电容中点的连接关系，将交流输出滤波电感电流续流期间桥口电压钳位至二分之一电池电压，从而消除共模电压。共模电压。共模电压。

【技术实现步骤摘要】
一种单相非隔离型DCAC变流器PCS


[0001]本技术属于变流器拓扑
，具体涉及一种单相非隔离型DCAC变流器PCS。

技术介绍

[0002]在电化学储能、光伏并网系统中，需要将蓄电池的直流或光伏电池板产生的直流电经过DCAC变流器PCS（储能变流器，PowerConversionSystem）转换为与电网电压同幅值、同频、同相的交流电，并实现与电网连接的隔离型并网系统。为了保证系统的安全电气隔离，隔离型并网隔离型并网一般设有工频变压器隔离或者高频变压器隔离，前者体积大而重，价格高；后者使得功率变换电路成了高频链式结构，控制变复杂且电能转换效率降低。
[0003]为了克服上述有变压器的隔离型并网系统的不足，对无变压器的非隔离型PCS进行了研究。非隔离型PCS要求效率高、成本低，能够承受直流侧大波动电压和交流输出满足国标要求的电能质量。但由于PCS没有变压器隔离，使得PCS的开关器件高频动作通过系统寄生电容产生漏电流，这个会造成EMC干扰加重，漏电流超标甚至会对设备和人身造成电击伤害。
[0004]单极性调制方法是目前单相PCS中使用较多的调制方法，它具有直流电压利用率高、滤波电感电流脉动小等优点。但在开关动作时会产生较大的共模电压，需要对共模电压进行抑制。

技术实现思路

[0005]本技术提供了一种单相非隔离型DCAC变流器PCS，用以解决现有的PCS不能完全消除共模电压的问题。
[0006]为达到上述目的，本技术一种单相非隔离型DCAC变流器PCS，包括H桥电路、半桥电路和整流桥电路；H桥电路包括第一H桥桥臂、第二H桥桥臂、第三H桥桥臂和第四H桥桥臂，第一H桥桥臂和第二H桥桥臂构成上下桥臂，第三H桥桥臂和第四H桥桥臂构成上下桥臂；第一H桥桥臂和第三H桥桥臂之间的连接点为H桥电路的一个直流端，第二H桥桥臂和第四H桥桥臂之间的连接点为H桥电路的一个直流端；第一H桥桥臂和第二H桥桥臂之间的连接点为H桥电路的一个交流端，第三H桥桥臂和第四H桥桥臂之间的连接点为H桥电路的另一个交流端；半桥电路包括开关管S5和开关管S6，开关管S5的阴极和开关管S6阳极连接；H桥电路的两个直流端连接有一个电容支路；整流桥电路的两个交流输入端接H桥电路的两个交流输出端，整流桥电路的直流正输出端接开关管S5阳极，整流桥电路的直流输出接开关管S6的阴极；电容支路包括串接的两个电容，开关管S5和开关管S6之间的连接点与两个电容的连接点连接。
[0007]进一步的，述整流桥电路包括二极管D1、二极管D2、二极管D3和二极管D4，二极管D1的阳极和二极管D2的阴极连接，二极管D3的阳极和二极管D4的阴极连接，二极管D1的阴极和二极管D3的阴极连接，二极管D2的阳极和二极管D4的阳极连接；第一H桥桥臂和第二H
桥桥臂之间的连接点与整流二极管D1和整流二极管D2的连接点相接，第三H桥桥臂和第四H桥桥臂之间的连接点与整流二极管D3和整流二极管D4的连接点相接；整流二极管D1和整流二极管D3的连接点与开关管S5的阳极相接，整流二极管D2和整流二极管D4的连接点与开关管S6的阴极连接。
[0008]进一步的，第一H桥桥臂上串接有开关管S1，第二H桥桥臂上串接开关管S2，第三H桥桥臂上串接有开关管S3，第四H桥桥臂上串接开关管S4。
[0009]进一步的，H桥电路的两个交流端用于连接电网。
[0010]进一步的，H桥电路的交流端和电网之间连接有滤波器。
[0011]进一步的，两个电容的型号相同。
[0012]进一步的，开关管S5和开关管S6均反向并联一个二极管。
[0013]进一步的，开关管S5和开关管S6为IGBT或MOSFET。
[0014]与现有技术相比，本技术至少具有以下有益的技术效果：
[0015]本技术通过引入辅助电路，通过引入整流桥和半桥电路与直流电容中点的连接关系，在桥臂开关关断时，引入附加开关管和续流二极管为交流滤波电感电流的续流提供一个通路，使得直流侧与电网脱离，使得电感续流期间，桥口电压被钳位在直流母线电压的一半，从而从理论上可以完全消除共模电压，具有更小的漏电流。该消除共模电压所引入的辅助电路均为器件厂家的常规产品，利于产品批量化，而且降低共模电压的效果十分显著。
附图说明
[0016]图1是本技术提供的DCAC变流器PCS的结构示意图；
[0017]图2是开关管驱动信号示意图；
[0018]图3a电网电压正半周时，且开关管S1和开关管S4导通，开关管S2、开关管S3、开关管S5和开关管S6关断时的DCAC变流器PCS的工作模态图；
[0019]图3b电网电压正半周时，且开关管S1、开关管S2、开关管S3、开关管S4关断，开关管S5和开关管S6导通时的DCAC变流器PCS的工作模态图；
[0020]图3c电网电压负半周时，且开关管S2、开关管S3导通，开关管S1、开关管S4、开关管S5和开关管S6关断时的DCAC变流器PCS的工作模态图；
[0021]图3d电网电压负半周时，且开关管S1、开关管S2、开关管S3、开关管S4关断，开关管S5和开关管S6导通时的DCAC变流器PCS的工作模态图。
具体实施方式
[0022]下面结合附图和具体实施方式对本技术进行详细说明。
[0023]为了使本
的人员更好地理解本技术中的技术方案，下面将结合本技术实施例中的附图，对本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技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本技术保护的范围。
[0024]需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上
或者也可以存在居中的另一个元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中另一个元件。本文所使用的术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
[0025]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本技术。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0026]参照图1，一种单相非隔离型DCAC变流器PCS，包括电容支路、H桥电路、整流桥电路和半桥电路，H桥电路的直流端连接直流母线，交流端连接电网。直流母线连接太阳能电池，直流母线之间连接上述电容支路，该电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种单相非隔离型DCAC变流器PCS，其特征在于，包括H桥电路、半桥电路和整流桥电路；所述H桥电路包括第一H桥桥臂、第二H桥桥臂、第三H桥桥臂和第四H桥桥臂，所述第一H桥桥臂和第二H桥桥臂构成上下桥臂，第三H桥桥臂和第四H桥桥臂构成上下桥臂；所述第一H桥桥臂和第三H桥桥臂之间的连接点为H桥电路的一个直流端，所述第二H桥桥臂和第四H桥桥臂之间的连接点为H桥电路的一个直流端；第一H桥桥臂和第二H桥桥臂之间的连接点为H桥电路的一个交流端，第三H桥桥臂和第四H桥桥臂之间的连接点为H桥电路的另一个交流端；所述半桥电路包括开关管S5和开关管S6，所述开关管S5的阴极和开关管S6阳极连接；所述H桥电路的两个直流端连接有一个电容支路；所述整流桥电路的两个交流输入端接H桥电路的两个交流输出端，整流桥电路的直流正输出端接开关管S5阳极，整流桥电路的直流输出接开关管S6的阴极；所述电容支路包括串接的两个电容，所述开关管S5和开关管S6之间的连接点与所述两个电容的连接点连接。2.根据权利要求1所述的一种单相非隔离型DCAC变流器PCS，其特征在于，所述整流桥电路包括二极管D1、二极管D2、二极管D3和二极管D4，所述二极管D1的阳极和二极管D2的阴极连接，所述二极管D3的阳极和二极管D4的阴极连接，所述二极管D1的阴极和二极管D3的阴极连接，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李瑞强，王承习，王诗伟，
申请(专利权)人：西安飞同电器有限公司，
类型：新型
国别省市：