本申请提供一种功率变换装置和光伏储能系统。功率变换装置包括功率转换电路、平衡桥臂电路、正母线和负母线；平衡桥臂电路与功率转换电路通过正母线和负母线连接；平衡桥臂电路包括第一开关管、第二开关管、第一二极管、第二二极管、第一电感和第二电感，第一开关管连接正母线，第一开关管和第二二极管连接于第一端点，第二二极管还连接负母线，第一端点连接第一电感，第一电感还与功率转换电路连接于第二端点；第二端点用于与母线中点连接；第二开关管连接负母线，第二开关管和第一二极管连接于第三端点，第一二极管还连接正母线，第三端点还连接第二电感，第二电感还连接第二端点。采用本申请实施例，能够降低功率损耗。能够降低功率损耗。能够降低功率损耗。
【技术实现步骤摘要】
一种功率变换装置和光伏储能系统
[0001]本申请涉及电力电子
，具体涉及一种功率变换装置和光伏储能系统。
技术介绍
[0002]随着化石能源的日益紧缺，以及人们对于环境问题的逐渐重视，以太阳能为代表的新能源技术得到迅猛的发展。越来越多的家庭用户、工商业用户开始安装光伏发电系统，并且为了提高光伏发电的经济性和稳定性，还同时安装了配套的光伏储能系统。光伏储能系统中包括逆变器。逆变器用于实现直流与交流的转换，广泛用于光伏发电、不间断供电电源和储能系统等场景中。
[0003]为了保证负载连接的交流电网出现故障时，该负载仍能正常工作以提高用户用电的可靠度和舒适度，上述光伏储能系统一般具有离网运行能力。在离网运行时，逆变器作为将光伏组件和电池的直流电压与交流电压进行转换的关键设备，需要提供更多的功能和更高的供电能力。因而现有的离网运行场景中逆变器工作损耗较大，即功率损耗较大，如何降低该逆变器的功率损耗是本领域技术人员急需解决的技术问题。
技术实现思路
[0004]本申请提供一种功率变换装置和光伏储能系统，能够降低功率损耗。
[0005]第一方面，本申请提供一种功率变换装置，该功率变换装置包括功率转换电路、平衡桥臂电路、正母线和负母线；前述平衡桥臂电路与前述功率转换电路通过前述正母线和前述负母线连接；
[0006]前述平衡桥臂电路包括第一开关管、第二开关管、第一二极管、第二二极管、第一电感和第二电感，前述第一开关管的第一端连接前述正母线，前述第一开关管的第二端和前述第二二极管的阴极连接于第一端点，前述第二二极管的阳极连接前述负母线，前述第一端点连接前述第一电感的第一端，前述第一电感的第二端与前述功率转换电路连接于第二端点；前述第二端点用于与母线中点连接；前述第二开关管的第一端连接前述负母线，前述第二开关管的第二端和前述第一二极管的阳极连接于第三端点，前述第一二极管的阴极连接前述正母线，前述第三端点连接前述第二电感的第一端，前述第二电感的第二端连接前述第二端点；
[0007]前述功率转换电路包括正母线电容和负母线电容，前述正母线电容的第一端连接前述正母线，前述正母线电容的第二端和前述负母线电容的第一端连接于前述第二端点，前述负母线电容的第二端连接前述负母线。
[0008]在离网运行的实际场景中，功率变换装置输出的三相交流电压可以提供给交流负载供电。而交流负载大多是不平衡负载，会在供电的过程中出现三相不平衡。由于三相不平衡会导致功率变换装置中的正母线电容和负母线电容的电压不相等。因此，本申请方案中，第一开关管可以用于实现第一电感的励磁和续流，第二开关管可以用于实现第二电感的励磁和续流，以均衡正母线电容和负母线电容电压，进而均衡三相不平衡的情况。在为第一电
感励磁的过程中，第二二极管可以用于阻止正母线的电流经导通的第一开关管流向负母线。相比于现有的通过第二开关管中内封的二极管来阻止正母线的电流经导通的第一开关管流向负母线，本申请中，该第二二极管可以实现为碳化硅二极管或快速恢复二极管等反向恢复损耗较小的二极管，使得该励磁过程中的反向恢复损耗相比于现有的该内封的二极管的反向恢复损耗更小。此外，由于第二二极管的反向恢复损耗小，使得在第一开关管导通时经过第一开关管的电流较小，因而使得第一开关管的开通损耗变小。从而使得总的损耗减小，从而降低了上述功率变换装置的功率损耗。另一方面，在为第二电感励磁的过程中，第一二极管可以用于阻止正母线的电流经导通的第二开关管流向负母线。同理，该第一二极管可以实现为碳化硅二极管或快速恢复二极管等反向恢复损耗较小的二极管，使得该励磁过程中的反向恢复损耗相比于现有的内封的二极管的反向恢复损耗更小。此外，由于第一二极管的反向恢复损耗小，使得在第二开关管导通时经过第二开关管的电流较小，因而使得第二开关管的开通损耗变小。从而使得总的损耗减小，从而降低了上述功率变换装置的功率损耗。
[0009]一种可能的实施方式中，响应于前述第一开关管导通，前述第一开关管、前述第一电感和前述正母线电容形成为前述第一电感励磁的闭合回路；响应于前述第一开关管关断，前述第一电感、前述负母线电容和前述第二二极管形成闭合回路，前述第二二极管用于为前述第一电感的电流提供续流回路。
[0010]上述方案中，可以通过控制第一开关管的通断来实现第一电感的励磁和续流，以均衡正母线电容和负母线电容电压，进而均衡三相不平衡的情况。在为第一电感励磁的过程中，相比于现有的通过第二开关管中内封的二极管来阻止正母线的电流经导通的第一开关管流向负母线，本申请中，通过第二二极管来阻止正母线的电流经导通的第一开关管流向负母线。由于该第二二极管可以实现为碳化硅二极管或快速恢复二极管等反向恢复损耗较小的二极管，使得该励磁过程中的反向恢复损耗相比于现有的该内封的二极管的反向恢复损耗更小。此外，由于第二二极管的反向恢复损耗小，使得在第一开关管导通时经过第一开关管的电流较小，因而使得第一开关管的开通损耗变小。从而使得总的损耗减小，从而降低了上述功率变换装置的功率损耗。
[0011]一种可能的实施方式中，响应于前述第二开关管导通，前述第二开关管、前述负母线电容和前述第二电感形成为前述第二电感励磁的闭合回路；前述第一二极管用于阻止前述正母线的电流经前述第二开关管流向前述负母线；响应于前述第二开关管关断，前述第二电感、前述第一二极管和前述正母线电容形成闭合回路，前述第一二极管用于为前述第二电感的电流提供续流回路。
[0012]上述方案中，可以通过控制第二开关管的通断来实现第二电感的励磁和续流，以均衡正母线电容和负母线电容电压，进而均衡三相不平衡的情况。在为第二电感励磁的过程中，相比于现有的通过第一开关管中内封的二极管来阻止正母线的电流经导通的第二开关管流向负母线，本申请中，通过第一二极管来阻止正母线的电流经导通的第二开关管流向负母线。由于该第一二极管可以实现为碳化硅二极管或快速恢复二极管等反向恢复损耗较小的二极管，使得该励磁过程中的反向恢复损耗相比于现有的该内封的二极管的反向恢复损耗更小。此外，由于第一二极管的反向恢复损耗小，使得在第二开关管导通时经过第二开关管的电流较小，因而使得第二开关管的开通损耗变小。从而使得总的损耗减小，从而降
低了上述功率变换装置的功率损耗。
[0013]一种可能的实施方式中，前述功率变换装置还包括控制器，前述控制器用于在前述正母线电容的电压大于前述负母线电容的电压的情况下，导通前述第一开关管；
[0014]前述控制器还用于在前述第一开关管导通第一预设时长之后，关断前述第一开关管。
[0015]上述方案中，通过控制器来感知正负母线电容电压的大小情况，并在感知到正母线电容的电压大于负母线电容的电压的情况下，实现第一开关管的通断控制，从而可以实现及时的电压均衡控制，保证系统性能。
[0016]一种可能的实施方式中，前述功率变换装置还包括控制器，前述控制器用于在前述负母线电容的电压大于前述正母线电容的电压的情况下，导通前述第二开关管；
[0017]前述控制器还本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种功率变换装置，其特征在于，所述功率变换装置包括功率转换电路、平衡桥臂电路、正母线和负母线；所述平衡桥臂电路与所述功率转换电路通过所述正母线和所述负母线连接；所述平衡桥臂电路包括第一开关管、第二开关管、第一二极管、第二二极管、第一电感和第二电感，所述第一开关管的第一端连接所述正母线，所述第一开关管的第二端和所述第二二极管的阴极连接于第一端点，所述第二二极管的阳极连接所述负母线，所述第一端点连接所述第一电感的第一端，所述第一电感的第二端与所述功率转换电路连接于第二端点；所述第二端点用于与母线中点连接；所述第二开关管的第一端连接所述负母线，所述第二开关管的第二端和所述第一二极管的阳极连接于第三端点，所述第一二极管的阴极连接所述正母线，所述第三端点连接所述第二电感的第一端，所述第二电感的第二端连接所述第二端点；所述功率转换电路包括正母线电容和负母线电容，所述正母线电容的第一端连接所述正母线，所述正母线电容的第二端和所述负母线电容的第一端连接于所述第二端点，所述负母线电容的第二端连接所述负母线。2.根据权利要求1所述的功率变换装置，其特征在于，响应于所述第一开关管导通，所述第一开关管、所述第一电感和所述正母线电容形成为所述第一电感励磁的闭合回路；响应于所述第一开关管关断，所述第一电感、所述负母线电容和所述第二二极管形成闭合回路，所述第二二极管用于为所述第一电感的电流提供续流回路。3.根据权利要求1或2所述的功率变换装置，其特征在于，响应于所述第二开关管导通，所述第二开关管、所述负母线电容和所述第二电感形成为所述第二电感励磁的闭合回路；响应于所述第二开关管关断，所述第二电感、所述第一二极管和所述正母线电容形成闭合回路，所述第一二极管用于为所述第二电感的电流提供续流回路。4.根据权利要求1
‑
3任一项所述的功率变换装置，其特征在于，所述功率变换装置还包括控制器，所述控制器用于在所述正母线电容的电压大于所述负母线电容的电压的情况下，导通所述第一开关管；所述控制器还用于在所述第一开关管导通第一预设时长之后，关断所述第一开关管。...
【专利技术属性】
技术研发人员：向军，张锐翔，李罗，陈富文，糜晓宇，
申请(专利权)人：华为数字能源技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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