具備光伏側(cè)解耦電路的微逆變器及其工作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種具備光伏側(cè)解耦電路的微逆變器及其工作方法，功率解耦電路連接在光伏器件太陽能電池板和變壓器之間，逆變電路經(jīng)變壓器連接功率解耦電路；功率解耦電路由功率器件、，儲能電感，二極管、、及電容、、構(gòu)成，逆變電路由功率器件、，二極管、，電容，電感和負(fù)載組成，功率解耦電路使得直流母線的工作電壓遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于光伏器件的輸出電壓，可顯著提升儲能電容的工作電壓，減小系統(tǒng)解耦電容容量，從而可采用長壽的薄膜電容取代電解電容，不僅延長了微逆變器的使用壽命，而且有效減小了逆變器的體積；功率解耦電路與反激式變換器相結(jié)合控制，實(shí)現(xiàn)了光伏并網(wǎng)發(fā)電。
【專利說明】具備光伏側(cè)解耦電路的微逆變器及其工作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種應(yīng)用于單相并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的微逆變器拓?fù)浼翱刂撇呗?，屬于并網(wǎng)逆變器和進(jìn)網(wǎng)電流的控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在偏遠(yuǎn)無電地區(qū)具有人口分散、常規(guī)能源資源缺乏的特點(diǎn)，采用現(xiàn)有供電方式不僅耗資巨大，而且電網(wǎng)末端電能質(zhì)量較差。采用可再生能源技術(shù)是解決這些地區(qū)人口供電的有效手段，其中光伏微逆變器發(fā)電系統(tǒng)具有投資小、安裝成本低、維護(hù)簡易等優(yōu)點(diǎn)，十分適合上述地區(qū)的供電。
[0003]光伏微逆變器發(fā)電系統(tǒng)運(yùn)行過程中要求光伏器件提供的功率恒定，逆變器輸出的瞬時(shí)功率按正弦功率變化，為此系統(tǒng)必須采用諸如電解電容等儲能器件實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功率解耦。逆變器解耦電容容量與電容工作電壓V要求的紋波電壓AP、逆變器功率P以及電網(wǎng)頻率《0有關(guān)，如公式(I)所示:
【權(quán)利要求】
1.一種具備光伏側(cè)解耦電路的微逆變器，由功率解耦電路、變壓器、逆變電路組成，其特征是: 功率解耦電路連接在光伏器件太陽能電池板和變壓器之間，逆變電路經(jīng)變壓器連接功率解耦電路；功率解耦電路由功率器件昊、矣，儲能電感矣，二極管珥、砵、珥及電容q、Q、cs構(gòu)成，電容q的正端與太陽能電池板的正極連接，電容q的負(fù)端與太陽能電池板的負(fù)極和功率器件炙的源極連接，電感吳的一端與太陽能電池板的正極和二極管琿的陽極及電答Cs的負(fù)端連接，另一端接功率器件冬的漏極、功率器件冬的源極以及中間電容C1的負(fù)端，二極管乓的陰極和二極管馬的陽極相連，二極管乓的陰極與二極管琿的陽極和電容Cs的正極連接，二極管乓的陰極與變壓器I的原邊勵磁電感&的同名端相連，原邊勵磁電感&的異名端與功率器件冬的漏極連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述具備光伏側(cè)解耦電路的微逆變器，其特征是:逆變電路由功率器件芩、S,，二極管J5,、fls ,電容C,，電感和負(fù)載芩組成，功率器件^的源極連接副邊電感Zjd的一端，功率器件矣的漏極接二極管乓的陰極，二極管乓的陽極接中間電容G的正極和二極管乓的陰極，電感乓的一端接二極管乓的陰極，功率器件芩的源極接二極管巧的陽極，功率器件芩的漏極連接變壓器I的副邊電感&的一端，電感桑的另一端接于負(fù)載岑的正端，負(fù)載戽的負(fù)端接中間電容G的負(fù)端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述具備光伏側(cè)解耦電路的微逆變器，其特征是:功率器件4、冬的開關(guān)頻率相同，同時(shí)開啟。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述具備光伏側(cè)解耦電路的微逆變器，其特征是:功率器件4根據(jù)電網(wǎng)相位形成兩路互補(bǔ)的開關(guān)信號。
5.一種如權(quán)利要求1所述具備光伏側(cè)解耦電路的微逆變器的工作方法，其特征是:在f, —f:時(shí)間段:r:時(shí)刻電這A電流為零，功率器件矣導(dǎo)通，太陽能電池板開始向電感^充電，其電流\線性上升，同時(shí)太陽能電池板還通過二極管A向電容A充電，直至其電壓等于I，太陽能電池板經(jīng)電二極管烏、功率器件^^向變壓器的勵磁電感I供電； 在t._ -.....時(shí)間段:t_時(shí)刻功率器件芩斷開，勵磁電感k中存儲的能量開始向變壓器二次側(cè)傳遞，太陽能電池板繼續(xù)給電感乓充電，到功率器件4關(guān)斷時(shí)電感4的工作電流達(dá)到峰值；在P—時(shí)間段:功率器件&斷開后太陽能電池板停止向電感 ' 提供能量，電感&與電容Q串聯(lián)，經(jīng)二極管馬向電容Cs充電至電壓增加至電這
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的工作方法，其特征是:電網(wǎng)電壓產(chǎn)生兩路以工頻變化的互補(bǔ)開關(guān)信號控制逆變電路的功 率器件矣、芩，當(dāng)電網(wǎng)電壓大于零時(shí)功率器件；導(dǎo)通、功率器件矣關(guān)斷，反之功率器件名閉合，功率器件矣導(dǎo)通。
【文檔編號】H02M7/48GK103929079SQ201410148683
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2014年4月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月15日
【發(fā)明者】張超, 韋庭, 張舒輝 申請人:江蘇大學(xué)