【技术实现步骤摘要】
本申请涉及能源，尤其涉及一种光伏逆变器及其控制方法。
技术介绍
1、随着新能源技术的不断发展，光伏逆变器受到了越来越多的重视，自然散热的光伏逆变器趋向于高效率、高密度、小型化的方向发展。但在小型化后，在自然冷却条件下的光伏逆变器存在散热问题。
2、以传统的高效可靠的逆变器概念(highly efficient and reliable inverterconcept，heric)拓扑结构和h6拓扑结构为例，在heric拓扑结构和h6拓扑结构中，半导体器件(例如开关管)和磁件(例如电感)较为集中，因半导体和磁件的工作损耗而产生的热量会进一步加剧光伏逆变器的散热风险。
3、因此，如何有效降低光伏逆变器的工作损耗就成为了亟需解决的问题。
技术实现思路
1、本申请提供一种光伏逆变器及其控制方法，用于有效降低光伏逆变器的工作损耗。
2、为达到上述目的，本申请的实施例采用如下技术方案：
3、第一方面，提供一种光伏逆变器，该光伏逆变器的输入端用于连接光伏阵列，该光伏逆变器包括第一heric电路和第二heric电路、第一耦合电感和第二耦合电感；第一heric电路的直流输入和第二heric电路的直流输入并联，并且用于连接直流母线；第一耦合电感包括第一绕组和第二绕组，第二耦合电感包括第三绕组和第四绕组，第一heric电路的交流输出分别与第一绕组的同名端和第三绕组的同名端连接，第二heric电路的交流输出分别与第二绕组的异名端和第四绕组的异名端连接；第一绕
4、上述技术方案中，利用第一耦合电感和第二耦合电感将第一heric电路和第二heric电路进行交错并联，与相关技术中在每个开关管旁并联一个开关管相比，降低了对两个heric电路中处于相同位置的开关管驱动的同步性要求，避免了开关管由于驱动不同步而导致损耗分布不均的问题，能够提升光伏逆变器的可靠性和稳定性。且基于耦合电感的均流特性，通过第一heric电路和第二heric电路的电流实现了均流，在降低第一heric电路和第二heric电路中每个开关管的导通损耗的同时，使得每个开关管的散热更加均匀，降低了光伏逆变器的工作损耗，提升了光伏逆变器的过载能力。
5、此外，根据第一heric电路和第二heric电路中多个开关管的导通情况，在第一耦合电感和第二耦合电感的输出端能够实现多个电平的电压差，提高了光伏逆变器中逆变电感的电流变化频率，降低了对逆变电感的感量需求，进而降低逆变电感(即磁件)的器件尺寸、器件成本以及器件损耗，进一步降低了光伏逆变器的工作损耗。
6、在第一方面的任一种可能的实现方式中，第一heric电路或第二heric电路中的任一heric电路包括第一桥臂、第二桥臂和第三桥臂；第一桥臂和第二桥臂并联在正直流母线与负直流母线之间，第三桥臂连接在第一桥臂的中点与第二桥臂的中点之间；第一桥臂包括串联连接的两个续流方向相同的开关管，第二桥臂包括串联连接的两个续流方向相同的开关管；第三桥臂包括两个续流方向相反的开关管。上述可能的技术方案中，提供了一种heric电路的可能的拓扑结构，通过6个开关管的配合，可以实现更平滑的电压输出和电流输出，提高了光伏逆变器的可靠性和稳定性。
7、在第一方面的任一种可能的实现方式中，任一heric电路还包括二极管，该二极管的阳极与第三桥臂的中点连接，该二极管的阴极用于连接正直流母线。上述可能的技术方案中，提供了另一种heric电路的可能的拓扑结构，通过在第三桥臂的中点和正直流母线之间设置二极管，该二极管可以为钳位二极管，即实现了钳位的功能，进一步提高了光伏逆变器的可靠性和稳定性。
8、在第一方面的任一种可能的实现方式中，任一heric电路还包括第一二极管、第二二极管和第四桥臂；第四桥臂连接在第一桥臂的中点与第二桥臂的中点之间；第四桥臂包括两个续流方向相反的开关管；其中，第四桥臂中开关管的连接方式与第三桥臂中开关管的连接方式相反；第一二极管的阳极用于连接正负直流母线电容的中点，第一二极管的阴极与第三桥臂的中点连接，第二二极管的阳极与第四桥臂的中点连接，第二二极管的阴极用于连接正负直流母线电容的中点。上述可能的技术方案中，通过设置第一二极管、第二二极管以及第四桥臂，同样可以实现钳位的功能，进一步提高了光伏逆变器的可靠性和稳定性。
9、在第一方面的任一种可能的实现方式中，在该光伏逆变器的调制波的正半周期，第一桥臂的上桥臂开关管和第二桥臂的下桥臂开关管同步导通，第三桥臂中的开关管与第一桥臂的上桥臂开关管互补导通，第一桥臂的下桥臂开关管和第二桥臂的上桥臂开关管关断；在该光伏逆变器的调制波的负半周期，第一桥臂的上桥臂开关管和第二桥臂的下桥臂开关管关断，第一桥臂的下桥臂开关管和第二桥臂的上桥臂同步导通，第三桥臂中的开关管与第一桥臂的下桥臂开关管互补导通。上述可能的技术方案中，通过正半周期和负半周期不同的控制信号，可以控制该光伏逆变器将接收到的直流电转换为交流电。
10、在第一方面的任一种可能的实现方式中，该光伏逆变器还包括滤波电感，该滤波电感的一端与第一绕组的异名端和第二绕组的同名端连接，该滤波电感的另一端与第三绕组的异名端和第四绕组的同名端连接。上述可能的技术方案中，该滤波电感可以对该光伏逆变器输出的交流电进行滤波处理，从而提高光伏逆变器输出电压的稳定性。
11、在第一方面的任一种可能的实现方式中，第一heric电路中开关管的驱动信号和第二heric电路中开关管的驱动信号的相位不同。上述可能的技术方案中，第一heric电路和第二heric电路中开关管的驱动信号的相位可以相差90°、120°、150°、170°或者180°。例如，当第一heric电路中的第一桥臂的上桥臂开关管和在驱动信号的驱动下导通时，第二heric电路的第一桥臂的上桥臂开关管可能导通，也可能关断，极大程度的降低了对光伏逆变器中每个开关管的同步性要求。
12、在第一方面的任一种可能的实现方式中，第一heric电路中开关管的驱动信号和第二heric电路中开关管的驱动信号的相位相差180°。上述可能的技术方案中，在两个heric电路中开关管的驱动信号的相位相差180°时，可以将母线电压转换为预设电压的交流电。例如，当母线电压为400v时，第一heric电路和第二heric电路可以将400v的母线电压转换为最高电压为311v的交流电，也即是将400v的母线电压转换为有效值为220v的交流电后，直接向电网或负载供电。
13、第二方面，提供一种光伏逆变器，该光伏逆变器的输入端用于连接光伏阵列，该光伏逆变器包括第一h6电路和第二h6电路、第一耦合电感和第二耦合电感；第一h6电路的直流输入和第二h6电路的直流输入并联，并且用于连接直流母线；第一耦合电感包括第一绕组和第二绕组，第二耦合电感包括第三绕组和第四绕组，第一h6电路的交流输出分别与第一绕组的同名端和第三绕组的同本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种光伏逆变器，其特征在于，所述光伏逆变器的输入端用于连接光伏阵列，所述光伏逆变器包括第一HERIC电路和第二HERIC电路、第一耦合电感和第二耦合电感；
2.根据权利要求1所述的光伏逆变器，其特征在于，所述第一HERIC电路或所述第二HERIC电路中的任一HERIC电路包括第一桥臂、第二桥臂和第三桥臂；
3.根据权利要求2所述的光伏逆变器，其特征在于，所述任一HERIC电路还包括二极管，所述二极管的阳极与所述第三桥臂的中点连接，所述二极管的阴极用于连接所述正直流母线。
4.根据权利要求2所述的光伏逆变器，其特征在于，所述任一HERIC电路还包括第一二极管、第二二极管和第四桥臂；所述第四桥臂连接在所述第一桥臂的中点与所述第二桥臂的中点之间；
5.根据权利要求2-4任一项所述的光伏逆变器，其特征在于，在所述光伏逆变器的调制波的正半周期，所述第一桥臂的上桥臂开关管和所述第二桥臂的下桥臂开关管同步导通，所述第三桥臂中的开关管与所述第一桥臂的上桥臂开关管互补导通，所述第一桥臂的下桥臂开关管和所述第二桥臂的上桥臂开关管关断；
7.根据权利要求2-6任一项所述的光伏逆变器，其特征在于，所述第一HERIC电路中开关管的驱动信号和所述第二HERIC电路中开关管的驱动信号的相位不同。
8.根据权利要求2-7任一项所述的光伏逆变器，其特征在于，所述第一HERIC电路中开关管的驱动信号和所述第二HERIC电路中开关管的驱动信号的相位相差180°。
9.一种光伏逆变器，其特征在于，所述光伏逆变器的输入端用于连接光伏阵列，所述光伏逆变器包括第一H6电路和第二H6电路、第一耦合电感和第二耦合电感；
10.根据权利要求9所述的光伏逆变器，其特征在于，所述第一H6电路或所述第二H6电路中的任一H6电路包括第一桥臂、第二桥臂、以及第一开关管和第二开关管；所述第一桥臂的一端和所述第二桥臂的一端均与所述第一开关管一端连接，所述第一开关管的另一端用于连接正直流母线；所述第一桥臂的另一端和所述第二桥臂的另一端均与所述第二开关管的一端连接，所述第二开关管的另一端用于连接负直流母线；
11.根据权利要求10所述的光伏逆变器，其特征在于，在所述光伏逆变器的调制波的正半周期，所述第一开关管、所述第二开关管和所述第二桥臂的下桥臂开关管同步导通，所述第二桥臂的上桥臂开关管与所述第一开关管互补导通，所述第一桥臂的上桥臂开关管导通，所述第一桥臂的下桥臂开关管关断；
12.根据权利要求10或11所述的光伏逆变器，其特征在于，所述光伏逆变器还包括滤波电感，所述滤波电感的一端与所述第一绕组的异名端和所述第二绕组的同名端连接，所述滤波电感的另一端与所述第三绕组的异名端和所述第四绕组的同名端连接。
13.一种光伏逆变器的控制方法，其特征在于，应用于光伏逆变器，所述光伏逆变器的输入端用于连接光伏阵列，所述光伏逆变器包括第一HERIC电路和第二HERIC电路、第一耦合电感和第二耦合电感；
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述第一HERIC电路或所述第二HERIC电路中的任一HERIC电路包括第一桥臂、第二桥臂和第三桥臂；所述第一桥臂和所述第二桥臂并联在正直流母线与负直流母线之间，所述第三桥臂连接在所述第一桥臂的中点与所述第二桥臂的中点之间；
...【技术特征摘要】
1.一种光伏逆变器，其特征在于，所述光伏逆变器的输入端用于连接光伏阵列，所述光伏逆变器包括第一heric电路和第二heric电路、第一耦合电感和第二耦合电感；
2.根据权利要求1所述的光伏逆变器，其特征在于，所述第一heric电路或所述第二heric电路中的任一heric电路包括第一桥臂、第二桥臂和第三桥臂；
3.根据权利要求2所述的光伏逆变器，其特征在于，所述任一heric电路还包括二极管，所述二极管的阳极与所述第三桥臂的中点连接，所述二极管的阴极用于连接所述正直流母线。
4.根据权利要求2所述的光伏逆变器，其特征在于，所述任一heric电路还包括第一二极管、第二二极管和第四桥臂；所述第四桥臂连接在所述第一桥臂的中点与所述第二桥臂的中点之间；
5.根据权利要求2-4任一项所述的光伏逆变器，其特征在于，在所述光伏逆变器的调制波的正半周期，所述第一桥臂的上桥臂开关管和所述第二桥臂的下桥臂开关管同步导通，所述第三桥臂中的开关管与所述第一桥臂的上桥臂开关管互补导通，所述第一桥臂的下桥臂开关管和所述第二桥臂的上桥臂开关管关断；
6.根据权利要求2-5任一项所述的光伏逆变器，其特征在于，所述光伏逆变器还包括滤波电感，所述滤波电感的一端与所述第一绕组的异名端和所述第二绕组的同名端连接，所述滤波电感的另一端与所述第三绕组的异名端和所述第四绕组的同名端连接。
7.根据权利要求2-6任一项所述的光伏逆变器，其特征在于，所述第一heric电路中开关管的驱动信号和所述第二heric电路中开关管的驱动信号的相位不同。
8.根据权利要求2-7任一项所述的光伏逆变器，其特征在于，所述第一heric电路中开关管的驱动信号和所述第二heric电路中开关管的驱动信号的相位相差180°。...
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