電感電流波形是梯形波，諧波含量較大。因此，工作在斷續(xù)模式下的反激逆 變器的電磁兼容性能要更好。當(dāng)逆變器工作在斷續(xù)模式時(shí)，其存在很高的內(nèi)阻，具有類(lèi)電流 源特性，將其應(yīng)用于小功率光伏并網(wǎng)發(fā)電，控制簡(jiǎn)單，可靠性高。
[0037] 圖3為具有解耦電路的微型逆變器的電路拓?fù)鋱D，如圖中虛框內(nèi)所示。解耦電容 通過(guò)回路釋放或存儲(chǔ)能量，實(shí)現(xiàn)功率平衡。引入雙向DC/DC變換器作為解耦電路，由一個(gè)雙 向DC/DC變換器和解耦電容組成的解耦電路負(fù)責(zé)抑制二次功率擾動(dòng)變換器并聯(lián)在反激逆 變器直流側(cè)上，根據(jù)光伏電池輸入功率和逆變器輸出功率，解耦電路有兩種工作模式控制 解耦電容中的能量流動(dòng)，類(lèi)似于一個(gè)電流源。，引入兩條能量傳遞回
[0038] 接下來(lái)結(jié)合圖4詳細(xì)的描述微型逆變器工作區(qū)間示意圖。
[0039] 在時(shí)間區(qū)域A內(nèi)，瞬時(shí)輸入功率大于輸出功率，解耦電路中（Lm-Dx-Cx-Lm)回路工 作，將激磁電感中多余的能量傳遞到解耦電容Cx中。當(dāng)原邊開(kāi)關(guān)關(guān)斷時(shí)，儲(chǔ)存在漏感中的 能量亦可通過(guò)該回路轉(zhuǎn)移到路Cx中。
[0040] 在時(shí)間區(qū)域B內(nèi)，瞬時(shí)輸入功率小于輸出功率。（Cx-Sxl-Lm-Sx2-Cx)回路工作，從 解耦電容中釋放能量到激磁電感來(lái)補(bǔ)充輸入功率的不足。
[0041] 微型逆變器逆變器具體工作過(guò)程如下。
[0042] 時(shí)間區(qū)域A內(nèi)：
[0043] 1):能量存儲(chǔ)階段（DITs = taO~tal)，開(kāi)關(guān)S1導(dǎo)通，光伏電池的輸出能量轉(zhuǎn)移 到高頻變壓器激磁電感中。
[0046] 式中Lm為變壓器激磁電感，Vpv、Ipv為光伏電池的輸出電壓和電流，Ts為開(kāi)關(guān)周 期。
[0047] 2):能量交換階段（D2Ts = tal~ta2)，開(kāi)關(guān)S1關(guān)斷，多余的能量通過(guò)二極管Dx 傳遞到解耦電容Cx中。Vx為電容Cx的電壓。
[0049] 3):能量釋放階段（D3TS= t a2~t a3)，二極管Dx關(guān)斷，開(kāi)關(guān)S a(：1導(dǎo)通，能量通過(guò)變 壓器副邊傳遞至網(wǎng)側(cè)。由于網(wǎng)側(cè)電壓在一個(gè)開(kāi)關(guān)周期內(nèi)變化很小，取值為L(zhǎng)sincol；。
[0051] 4) : (D4Ts = ta3~ta4)，本階段所有開(kāi)關(guān)和二極管均不導(dǎo)通，輸出并網(wǎng)電流繼續(xù) 由交流電容Cf提供。直至整個(gè)開(kāi)關(guān)周期結(jié)束。
[0052] iac= (t-t a3)V0sin〇T0/N2Lm
[0053] 如圖5所示，為本發(fā)明另一實(shí)施方式，與圖4的方案區(qū)別在于，引入引入雙向DC/DC 變換器作為解耦電路（圖5虛線部分）。由一個(gè)雙向DC/DC變換器和解耦電容組成的解耦 電路負(fù)責(zé)抑制二次功率擾動(dòng)變換器并聯(lián)在反激逆變器直流側(cè)上，根據(jù)光伏電池輸入功率和 逆變器輸出功率，解耦電路有兩種工作模式控制解耦電容中的能量流動(dòng)，類(lèi)似于一個(gè)電流 源。與上一種功率解耦方案相比，該方案電路結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)潔，所需開(kāi)關(guān)器件少。
[0054] 接下來(lái)結(jié)合圖6來(lái)描述圖5在不同模式下的運(yùn)行：
[0055] 當(dāng)逆變器輸入功率小于輸出功率時(shí)，圖6 (a)所示，多余的能量通過(guò)解耦電路轉(zhuǎn)移 到解耦電路轉(zhuǎn)移到解耦電容Cx中，電路為Boost工作模式，該模式下開(kāi)關(guān)Sboost與二極管 D1工作。Cx端電壓為：
[0057] 當(dāng)逆變器輸入功率大于輸出功率時(shí)，如圖6 (b)所示，電路為Buck工作模式，解 耦電容Cx中的能量通過(guò)解耦電路釋放，此時(shí)開(kāi)關(guān)Sbuck與二極管D2工作。Cx端電壓為：
[0058] 參數(shù)說(shuō)明：
[0059] 解耦電路將二次功率擾動(dòng)轉(zhuǎn)移到解耦電容(；中，電容Cx承受電壓為Vx = VdjAVsin2at，此時(shí)電容中在儲(chǔ)能階段
> 存儲(chǔ)的能量可分別由公式
[0062] 可得此時(shí)解耦電容的取值為
[0063] 解耦電容端電壓最小值Vmin應(yīng)大于光伏電池輸出電壓。
[0064] 解耦電容的大小，與其承受的端電壓均值及電壓波動(dòng)有關(guān)。該電容可依據(jù)上式來(lái) 選取。較佳的，若電壓均值為120V，電壓波動(dòng)值為25V時(shí)，所需解耦電容電壓約為50 μ F。
[0065] 采用上述方案的微型逆變器，組成的光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)。微型逆變器設(shè)計(jì)功率 300W時(shí)（直流側(cè)），其最大輸入DC電壓為54V (其最小輸入DC電壓為24V時(shí)系統(tǒng)能啟動(dòng)）， 電壓運(yùn)行范圍18V~54V ;額定輸出功率250W。
[0066] 采用本方案的解耦電路后，由于所需前置電容的容值較小，前置電容還可以采用 薄膜電容。這樣較之前的電解電容使用壽命更長(zhǎng)，提高系統(tǒng)的可靠性及系統(tǒng)壽命（可達(dá)到 15年的使用壽命）。
[0067] 如上所述，本發(fā)明完全符合專(zhuān)利三要件：新穎性、創(chuàng)造性和產(chǎn)業(yè)上的實(shí)用性。本發(fā) 明在上文中已以較佳實(shí)施例揭露，然熟悉本項(xiàng)技術(shù)者應(yīng)理解的是，該實(shí)施例僅用于描繪本 發(fā)明，而不應(yīng)解讀為限制本發(fā)明的范圍。應(yīng)注意的是，舉凡與該實(shí)施例等效的變化與置換， 均應(yīng)設(shè)為涵蓋于本發(fā)明的范疇內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)以所附的權(quán)利要求書(shū)所界定 的范圍為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種微型逆變器的拓?fù)潆娐?；其特征在于? 所述微型逆變器為反激式微型逆變器， 所述拓?fù)潆娐肪哂蠨C/DC模塊及DC/AC模塊； 還具有抑制二次功率擾動(dòng)的解禪電路， 所述解禪電路包含有解禪電容Cx。2. 如權(quán)利要求1所述的微型逆變器的拓?fù)潆娐?，其特征在于?所述微型逆變器當(dāng)輸入功率小于輸出功率時(shí)，多余的能量通過(guò)解禪電路轉(zhuǎn)移到解禪電 容Cx中，電路為Boost工作模式，該模式下開(kāi)關(guān)訊OOSt與二極管Dl工作。3. 如權(quán)利要求2所述的微型逆變器的拓?fù)潆娐罚涮卣髟谟冢?所述Cx端電壓為：4. 如權(quán)利要求1所述的微型逆變器的拓?fù)潆娐?，其特征在于?所述微型逆變器當(dāng)輸入功率大于輸出功率時(shí)，電路為Buck工作模式，解禪電容Cx中的 能量通過(guò)解禪電路釋放，此時(shí)開(kāi)關(guān)訊UCk與二極管D2工作。5. 如權(quán)利要求4所述的微型逆變器的拓?fù)潆娐?，其特征在于?. 如權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的微型逆變器的拓?fù)潆娐罚涮卣髟谟冢? 所述Cx端電壓為 O 所述微型逆變器的解禪電容的取值：7. 如權(quán)利要求6所述的微型逆變器的拓?fù)潆娐?，其特征在于：所述解禪電容端的電壓 最小值Vmin大于所述光伏電池的輸出電壓值。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種微型逆變器的拓?fù)潆娐罚诜醇な侥孀兤鞯幕A(chǔ)上提出一種改進(jìn)的解耦方案。一個(gè)雙向DC/DC變換器和解耦電容組成的解耦電路負(fù)責(zé)抑制二次功率擾動(dòng)變換器并聯(lián)在反激逆變器直流側(cè)上。根據(jù)光伏電池輸入功率和逆變器輸出功率，解耦電路有兩種工作模式，顯著地減小解耦電容的體積和容量，提高微型逆變器的可靠性。
【IPC分類(lèi)】H02M7/48, H02J3/38
【公開(kāi)號(hào)】CN105375800
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510628436
【發(fā)明人】吳祥勝
【申請(qǐng)人】浙江恩沃新能源科技有限公司
【公開(kāi)日】2016年3月2日
【申請(qǐng)日】2015年9月21日