CN202565190U - 光伏离网高频逆变器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种光伏离网高频逆变器，其包括用于将蓄电池输出直流电逆变为高频低压交流电的高频直流转交流变换电路、用于将高频低压交流电转换为高频高压交流电的变压器、将所述高频高压交流电整流为高压直流电的整流滤波电路、用于将高压直流电逆变为工频交流电的工频逆变器、以及一用于向所述高频直流转交流变换电路和工频逆变器提供PWM控制信号的控制单元。本实用新型的光伏离网高频逆变器应用于光伏离网系统中，将光伏组件产生的直流电或者储能器中的直流电转化为交流电，供应负载使用，高效利用光伏所产生的电，其抗冲击能力及稳定性高于现有高频逆变器。
Description
技术领域
本实用新型涉及逆变器，尤其是一种光伏离网高频逆变器。
背景技术
随着光伏离网系统的广泛应用，传统变压器结构逆变器由于体积重量大、转换效率低、自身功耗大等特点，影响了小功率光伏离网系统的普及。高频逆变器的低功耗、高效率特点在小功率光伏离网系统中显示出极大的优势。但传统高频逆变器的抗冲击能力较差，稳定性欠佳，所以，需要提高高频逆变器的抗冲击能力及稳定性。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种抗冲击能力及稳定性高的光伏离网高频逆变器。
一种光伏离网高频逆变器，其包括用于将蓄电池输出直流电逆变为高频低压交流电的高频直流转交流变换电路、用于将高频低压交流电转换为高频高压交流电的变压器、将所述高频高压交流电整流为高压直流电的整流滤波电路、用于将高压直流电逆变为工频交流电的工频逆变器、以及一用于向所述高频直流转交流变换电路和工频逆变器提供PWM控制信号的控制单元。
在优选的实施例中，所述高频直流转交流变换电路包括第一开关管和第二开关管；第一和第二开关管的第一端分别与所述变压器原边线圈的两端相连，其第二端均与蓄电池的负极相连，其控制端均与所述控制单元相连。
在优选的实施例中，所述变压器原边线圈的中部与蓄电池的正极相连，变压器副边线圈的两端分别与整流滤波电路的整流桥的输入端相连。
在优选的实施例中，所述工频逆变器包括第三开关管、第四开关管、第五开关管、第六开关管、第一电感和第二电容；第三和第四开关管的第一端与所述整流滤波电路的正极相连，其第二端分别与第五和第六开关管的第一端相连，同时与第一电感和第二电容组成的滤波网络的输入端相连，其控制器与所述控制单元相连；第五和第六开关管的第二端与整流滤波电路的负极相连，其控制端与所述控制单元相连；第一电感和第二电容组成的滤波网络的输出端输出工频交流电。
本实用新型的光伏离网高频逆变器应用于光伏离网系统中，将光伏组件产生的直流电或者储能器中的直流电转化为交流电，供应负载使用，高效利用光伏所产生的电，其抗冲击能力及稳定性高于现有高频逆变器。
附图说明
图1为一实施例的光伏离网高频逆变器的电路结构原理图。
具体实施方式
下面将结合具体实施例及附图对本实用新型光伏离网高频逆变器作进一步详细描述。
如图1所示，一较佳实施例中，光伏离网高频逆变器主要包括高频直流转交流（DC/AC）变换电路、变压器T1、整流滤波电路、工频逆变器和控制单元。
高频直流转交流变换电路用于将蓄电池输出直流电逆变为高频低压交流电。变压器T1用于将高频低压交流电转换为高频高压交流电。整流滤波电路用于将高频高压交流电整流为高压直流电。工频逆变器用于将高压直流电逆变为工频交流电。控制单元用于向高频直流转交流变换电路和工频逆变器提供PWM（脉宽调制）控制信号。
本实施例中，高频直流转交流变换电路包括第一开关管Q1和第二开关管Q2。第一和第二开关管Q1、Q2的第一端分别与变压器T1原边线圈的两端相连。第一和第二开关管Q1、Q2的第二端均与蓄电池的负极-Bat相连。第一和第二开关管Q1、Q2的控制端均与控制单元相连，其开关状态受PWM信号的控制。
变压器T1为升压变压器，其副边绕组的匝数大于其原边绕组的匝数。变压器T1原边线圈的中部与蓄电池的正极+Bat相连。
整流滤波电路包括全桥整流桥D1和由第一电容C1，其中整流桥D1的输入端与变压器T1副边线圈的两端相连，第一电容C1并联连接在全桥整流桥D1的输出端。
工频逆变器包括第三开关管Q3、第四开关管Q4、第五开关管Q5、第六开关管Q6、第一电感L1和第二电容C2。第三和第四开关管Q3、Q4的第一端与整流滤波电路的正极相连。第三和第四开关管Q3、Q4的第二端分别与第五和第六开关管Q5、Q6的第一端相连，同时与第一电感L1和第二电容C2组成的滤波网络的输入端相连。第三和第四开关管Q3、Q4的控制器与控制单元相连。第五和第六开关管Q5、Q6的第二端与整流滤波电路的负极相连。第五和第六开关管Q5、Q6的控制端与控制单元相连。第一电感L1和第二电容C2组成的滤波网络的输出端输出工频交流电。
其中第一至第六开关管均采用IGBT（Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管），其第一端为源极，第二端为漏极，控制端为栅极，其源极和漏极之间均反并联有二极管。其他实施例中，也可采用MOS（Metal-Oxid-Semiconductor，金属-氧化物-半导体）晶体管等开关管或三极管取代IGBT。
控制单元可包括控制芯片和其外围电路，可以提供PWM信号，实现输入反接保护、输入欠压保护、输入过压保护、输出过压保护、输出过载保护、输出短路保护、过热保护等多种保护功能。
本实用新型的光伏离网高频逆变器先通过高频DC/AC变换技术，将低压直流电逆变为高频低压交流电，然后经过高频变压器升压后，再经过高频整流滤波电路整流成高压直流电（例如，通常均在300V以上），最后通过工频逆变电路得到工频交流电（我国为220V）供负载使用。高频逆变器采用的是体积小，重量轻的高频磁芯材料，从而大大提高了电路的功率密度，使得逆变电源的空载损耗很小，逆变效率得到了提高，且体积小，重量轻。通常高频逆变器峰值转换效率达到90%以上。通过对控制单元进行编程
虽然对本实用新型的描述是结合以上具体实施例进行的，但是，熟悉本技术领域的人员能够根据上述的内容进行许多替换、修改和变化、是显而易见的。因此，所有这样的替代、改进和变化都包括在附后的权利要求的精神和范围内。
Claims (4)
1.一种光伏离网高频逆变器，其特征在于，包括用于将蓄电池输出直流电逆变为高频低压交流电的高频直流转交流变换电路、用于将高频低压交流电转换为高频高压交流电的变压器、将所述高频高压交流电整流为高压直流电的整流滤波电路、用于将高压直流电逆变为工频交流电的工频逆变器、以及一用于向所述高频直流转交流变换电路和工频逆变器提供PWM控制信号的控制单元。
2.根据权利要求1所述的光伏离网高频逆变器，其特征在于，所述高频直流转交流变换电路包括第一开关管（Q1）和第二开关管（Q2）；第一和第二开关管的第一端分别与所述变压器原边线圈的两端相连，其第二端均与蓄电池的负极相连，其控制端均与所述控制单元相连。
3.根据权利要求2所述的光伏离网高频逆变器，其特征在于，所述变压器原边线圈的中部与蓄电池的正极相连，变压器副边线圈的两端分别与整流滤波电路的整流桥的输入端相连。
4.根据权利要求3所述的光伏离网高频逆变器，其特征在于，所述工频逆变器包括第三开关管（Q3）、第四开关管（Q4）、第五开关管（Q5）、第六开关管（Q6）、第一电感（L1）和第二电容（C2）；第三和第四开关管的第一端与所述整流滤波电路的正极相连，其第二端分别与第五和第六开关管的第一端相连，同时与第一电感和第二电容组成的滤波网络的输入端相连，其控制器与所述控制单元相连；第五和第六开关管的第二端与整流滤波电路的负极相连，其控制端与所述控制单元相连；第一电感和第二电容组成的滤波网络的输出端输出工频交流电。
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