一种中点箝位非隔离光伏并网逆变器

摘要

本发明公开了一种中点箝位非隔离光伏并网逆变器，属于电力电子变换器领域。本发明所述的中点箝位非隔离光伏并网逆变器由输入分压电容支路、中点箝位支路、全桥开关单元、进网滤波器支路构成；其特点是：在基本全桥电路基础上加入两支开关管和输入分压电容构成中点箝位支路，实现续流阶段时，续流回路电位为电池电压的一半，从而消除非隔离并网逆变器的漏电流；相对于现有非隔离光伏并网逆变器拓扑，具有如下优点：部分功率开关管的最大电压应力，以及所有功率开关管的电压变化率均为电池电压的一半，降低了电磁干扰和开关损耗，适用于无变压器隔离的光伏并网场合。

主权项

一种中点箝位非隔离光伏并网逆变器，其特征在于：由分压电容支路(1)、箝位支路(2)、全桥开关单元(3)和进网滤波器支路(4)构成；分压电容支路(1)由第一分压电容(Cdc1)、第二分压电容(Cdc2)构成；箝位支路(2)由第七功率开关管(S7)、第八功率开关管(S8)构成；全桥开关单元包括第一至第六功率开关管(S1～S6)构成；进网滤波器支路(4)由第一滤波电感(L1)、第二滤波电感(L2)和滤波电容(Co)构成；其工作原理具有四种工作模态，且续流回路电位始终被箝位在电池电压(UPV)的一半； 其中，第一分压电容(Cdc1)的正端分别连接太阳能电池正输出端、第一功率开关管(S1)的漏极、第四功率开关管(S4)的漏极，第一分压电容(Cdc1)的负端分别连接第二分压电容(Cdc2)的正端、第七功率开关管(S7)的发射极、第八功率开关管(S8)的集电极，第二分压电容(Cdc2)的负端分别连接太阳能电池负输出端、第三功率开关管(S3)的源极、第六功率开关管(S6)的源极；第一功率开关管(S1)的源极分别连接第二功率开关管(S2)的集电极、第七功率开关管(S7)的集电极；第二功率开关管(S2)的发射极分别连接第三功率开关管(S3)的漏极、第一滤波电感(L1)的一端；第四功率开关管(S4)的源极分别连接第五功率开关管(S5)的集电极、第二滤波电感(L2)的一端；第五功率开关管(S5)的发射极分别连接第六功率开关管(S6)的漏极、第八功率开关管(S8)的发射极；第一滤波电感(L1)的另一端分别连接滤波电容(Co)的一端、电网(vg)的一端，第二滤波电感(L2)的另一端分别连接滤波电容(Co)的另一端、电网(vg)的另一端；四种工作模态如下：模态1，第一、第二、第五及第六功率开关管(S1、S2、S5、S6)导通，其它功率开关管关断，进网电流依次流过第一功率开关管(S1)、第二功率开关管(S2)、第一滤波电感(L1)、电网(vg)、第二滤波电感(L2)、第五功率开关管(S5)、第六功率开关管(S6)；模态2，第二、第五、第七、第八功率开关管(S2、S5、S7、S8)导通，其它功率开关管关断，由第二、第五功率开关管(S2、S5)和第七、第八功率开关管(S7、S8)的体二极管构成续流回路，并由第一、第二分压电容(Cdc1、Cdc2)的中点将续流回路电位箝位在电池电压(UPV)的一半；模态3，第三、第四、第七及第八功率开关管(S3、S4、S7、S8)导通，其它功率开关管关断；第七、第八功率开关管(S7、S8)虽然导通，但由于其体二极管的阻断作用，没有电流流过，进网电流依次流过第四功率开关管(S4)、第二滤波电感(L2)、电网(vg)、第一滤波电感(L1)、第三功率开关管(S3)；模态4，第二、第五、第七、第八功率开关管(S2、S5、S7、S8)导通，其它功率开关管关断，由第二、第五功率开关管(S2、S5)的体二极管和第七、第八功率开关管(S7、S8)构成续流回路，并由第一、第二分压电容(Cdc1、Cdc2)的中点将续流回路电位箝位在电池电压(UPV)的一半。