CN104868772A - 应用于光伏发电系统的单相小功率逆变器 - Google Patents

应用于光伏发电系统的单相小功率逆变器 Download PDF

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黄敏
方刚
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Abstract

本发明涉及一种应用于光伏发电系统的单相小功率逆变器，包括直流输入源、拓扑结构，其两个输出端经过两个电感接入电网，拓扑结构包括第一功率器件、第二功率器件、第三功率器件和第四功率器件，第一功率器件和第二功率器件相串接并连接于直流输入源的正负端之间，第三功率器件和第四功率器件相串接并连接于直流输入源的正负端之间，第一功率器件和第二功率器的共同端为单相小功率逆变器的一个输出端，第三功率器件和第四功率器的共同端为单相小功率逆变器的另一个输出端；两个电感之间连接有相串接的第一电容和第二电容，第一电容和第二电容的共同端与直流输入源的负端相连接。本发明既解决了漏电流问题又缩小了电路板的体积，降低了成本。

Description

应用于光伏发电系统的单相小功率逆变器
技术领域
本发明涉及光伏发电领域，具体涉及一种单相小功率逆变器。
背景技术
早期光伏逆变器具有工频隔离变压器来实现电网和逆变器的隔离，但是工频变压器体积大，成本高，影响系统整机效率。非隔离光伏逆变器效率较高，但非隔离光伏逆变器由于没有变压器与电网隔离，光伏电池板和大地之间存在寄生电容，当逆变器工作时寄生电容与光伏电池板、逆变器、电网之间形成一个共模回路，共模电压的变化会引起电容充放电的变化，从而形成了漏电流，漏电流会引起电网畸变、对人体安全造成影响，所以光伏逆变器应该减小漏电流的产生。目前大部分光伏逆变器为了解决漏电流问题，采用的拓扑结构为H6架构，如图1所示。该拓扑结构理论上可以抑制漏电流，但是该拓扑结构使用的器件多，导致线路板体积较大，成本较高。
发明内容
本发明的目的是提供一种结构简单、成本较低的能够解决漏电流问题的单相小功率逆变器。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种应用于光伏发电系统的单相小功率逆变器，包括直流输入源、与所述的直流输入源相连接的拓扑结构，所述的拓扑结构形成所述的单相小功率逆变器的两个输出端，所述的单相小功率逆变器的两个输出端经过两个电感接入电网，所述的拓扑结构为采用四个功率器件的H4架构，所述的四个功率器件分别为第一功率器件、第二功率器件、第三功率器件和第四功率器件，所述的第一功率器件和所述的第二功率器件相串接并连接于所述的直流输入源的正负端之间，所述的第三功率器件和所述的第四功率器件相串接并连接于所述的直流输入源的正负端之间，所述的第一功率器件和所述的第二功率器的共同端为所述的单相小功率逆变器的一个输出端，所述的第三功率器件和所述的第四功率器的共同端为所述的单相小功率逆变器的另一个输出端；两个所述的电感之间连接有相串接的第一电容和第二电容，所述的第一电容和所述的第二电容的共同端与所述的直流输入源的负端相连接。
所述的功率器件包括三极管以及连接在所述的三极管的集电极和发射极之间的二极管。
两个所述的电感之间还连接有第三电容。
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：本发明采用H4架构加电容的方式，既解决了漏电流问题又缩小了电路板的体积，降低了成本。
附图说明
附图1为现有的逆变器的原理图。
附图2为本发明的单相小功率逆变器的原理图。
具体实施方式
下面结合附图所示的实施例对本发明作进一步描述。
实施例一：如附图2所示，一种应用于光伏发电系统的单相小功率逆变器，包括直流输入源DC、与直流输入源DC相连接的拓扑结构。拓扑结构形成单相小功率逆变器的两个输出端，具体的，该拓扑结构为采用四个功率器件的H4架构，四个功率器件分别为第一功率器件Q1、第二功率器件Q2、第三功率器件Q3和第四功率器件Q4，每个功率器件均包括三极管以及连接在三极管的集电极和发射极之间的二极管。第一功率器件Q1和第二功率器件Q2相串接并连接于直流输入源DC的正负端之间，第三功率器件Q3和第四功率器件Q4相串接并连接于直流输入源DC的正负端之间，第一功率器件Q1和第二功率器的共同端为单相小功率逆变器的一个输出端，第三功率器件Q3和第四功率器的共同端为单相小功率逆变器的另一个输出端。单相小功率逆变器的拓扑结构形成的两个输出端经过两个电感L1、L2接入电网AC，两个电感L1、L2之间连接有相串接的第一电容C1和第二电容C2，第一电容C1和第二电容C2的共同端与直流输入源DC的负端相连接。两个电感L1、L2之间还连接有第三电容C3。
该逆变器工作时，第一电容C1和第二电容C2为共模电流提供低阻抗的共模回路，抑制了共模干扰电压的输出，利用该电路既可以减小差模EMI电流，也可以抑制漏电流。
本发明采用H4架构加电容的方式，主电路部分只是用4个功率器件，对比H6架构省去了4个功率器件，既解决了漏电流问题又缩小了电路板的体积，降低了成本。本发明在滤波电感后端采用电容串联，电容中点接到电池板负极，这样可抑制漏电的产生，同时减少了元件数量。该方案解决了由于电池板对大地的寄生电容导致的漏电问题 ，减少了元件数量和电路板的体积，降低系统成本。
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：本发明采用H4架构加电容的方式，既解决了漏电流问题又缩小了电路板的体积，降低了成本。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种应用于光伏发电系统的单相小功率逆变器，包括直流输入源、与所述的直流输入源相连接的拓扑结构，所述的拓扑结构形成所述的单相小功率逆变器的两个输出端，所述的单相小功率逆变器的两个输出端经过两个电感接入电网，其特征在于：所述的拓扑结构为采用四个功率器件的H4架构，所述的四个功率器件分别为第一功率器件、第二功率器件、第三功率器件和第四功率器件，所述的第一功率器件和所述的第二功率器件相串接并连接于所述的直流输入源的正负端之间，所述的第三功率器件和所述的第四功率器件相串接并连接于所述的直流输入源的正负端之间，所述的第一功率器件和所述的第二功率器的共同端为所述的单相小功率逆变器的一个输出端，所述的第三功率器件和所述的第四功率器的共同端为所述的单相小功率逆变器的另一个输出端；两个所述的电感之间连接有相串接的第一电容和第二电容，所述的第一电容和所述的第二电容的共同端与所述的直流输入源的负端相连接。
2.根据权利要求1所述的应用于光伏发电系统的单相小功率逆变器，其特征在于：所述的功率器件包括三极管以及连接在所述的三极管的集电极和发射极之间的二极管。
3.根据权利要求1所述的应用于光伏发电系统的单相小功率逆变器，其特征在于：两个所述的电感之间还连接有第三电容。
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