CN203851057U - 一种小功率光伏逆变装置 - Google Patents

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杨树
张巍
蔡鹏�
王小峰
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Abstract

本实用新型公开了一种小功率光伏逆变装置，包括逆变单元和升压隔离输出单元,光伏阵列输出的低直流电压经过直流保险丝和滤波稳压电容后送给所述逆变单元逆变，再经过滤波电感滤波，送入所述升压隔离输出单元升压隔离并输出。本实用新型的小功率光伏逆变装置，主电路、控制电路简单，光伏阵列直流输入电压匹配范围大，隔离，高效率，低成本，体积小结构紧凑。

Description

一种小功率光伏逆变装置
技术领域
本实用新型涉及太阳能微网光伏发电系统技术领域，尤其涉及一种小功率光伏逆变装置。
背景技术
目前，太阳能光伏发电技术发展迅猛，在微网光伏发电系统中，光伏逆变器内部先将输入的直流低压通过DC-DC升压，然后直接逆变输出的方式完成逆变过程。
这种光伏逆变器存在的问题：
1）输出没有采用变压器隔离的方式，安全性能降低，若是单极性控制，更是存在漏电流问题，需要另加电路进行检测及处理，增加了电路的复杂性。
2）光伏阵列直流输入电压匹配范围小，若是PV板的电压配比不恰当，比如PV板电压配得比较低，超过升压电路的理论最大升压比时，就不能使用这种结构。
3）并网时系统容易向电网注入直流分量，容易引起后级配电变压器饱和。
4）内部升压电路，逆变电路上下桥臂采用单个MOS管，与多个MOS管并联相比，单个导通电阻更大，损耗更大，降低转换效率，从而限制了调制频率的升高，使滤波电感尺寸很大。 
5）MOS管通过绝缘垫固定在铝散热器上自然散热，与绝缘垫存在的热阻，降低了散热效率。
6）散热器承担了所有功率管的传导散热，与强迫风冷相比，不仅散热效率低，同时增加体积，增加成本。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题在于，既保证了高转换效率，又能达到隔离输出的要求。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种小功率光伏逆变装置，包括逆变单元和升压隔离输出单元,光伏阵列输出的低直流电压经过直流保险丝和滤波稳压电容后送给所述逆变单元逆变，再经过滤波电感滤波，送入所述升压隔离输出单元升压隔离并输出。
作为对本实用新型所述技术方案的一种改进，所述逆变单元由L上桥臂MOS管并联矩阵、L下桥臂MOS管并联矩阵、N上桥臂MOS管并联矩阵和N下桥臂MOS管并联矩阵组成。
作为对本实用新型所述技术方案的一种改进，所述逆变单元采用强迫风冷单元散热。
作为对本实用新型所述技术方案的一种改进，所述L上桥臂MOS管并联矩阵、所述L下桥臂MOS管并联矩阵、所述N上桥臂MOS管并联矩阵和所述N下桥臂MOS管并联矩阵的温度均由温度监控单元监控。
作为对本实用新型所述技术方案的一种改进，所述温度监控单元控制所述强迫风冷单元工作。
作为对本实用新型所述技术方案的一种改进，所述升压隔离输出单元由工频变压器组成。
因此，本实用新型提供的小功率光伏逆变装置，主电路、控制电路简单，光伏阵列直流输入电压匹配范围大，隔离，高效率，低成本，体积小结构紧凑，通过直流输入低电压直接逆变，逆变电压通过变压器升压的方式实现隔离输出，逆变电路采用MOS管并联矩阵方式，不仅可以提高转换效率，又可以提高调制频率，降低了滤波电感尺寸，散热无需散热器，采用强迫风冷方式散热，减小体积，提高散热效率，并且风扇启动由温度控制。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：
图1是本实用新型小功率光伏逆变装置的结构示意图；
图2是本实用新型小功率光伏逆变装置的原理框图示意图；
现将附图中的标号说明如下：10为光伏阵列，60为逆变单元，50为升压输出单元，20为直流保险丝，30为滤波稳压电容，32为L上桥臂MOS管并联矩阵，34为L下桥臂MOS管并联矩阵，33为N上桥臂MOS管并联矩阵，35为N下桥臂MOS管并联矩阵，36为温度监控单元，37为强迫风冷单元，40为滤波电感，70为工频变压器。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
在本实用新型较佳实施例中，如图1和图2所示，一种小功率光伏逆变装置，包括逆变单元60和升压隔离输出单元50,光伏阵列10输出的低直流电压经过直流保险丝20和滤波稳压电容30后送给逆变单元60逆变，再经过滤波电感40滤波，送入升压隔离输出单元50升压隔离并输出，逆变单元60由L上桥臂MOS管并联矩阵32、L下桥臂MOS管并联矩阵34、N上桥臂MOS管并联矩阵33和N下桥臂MOS管并联矩阵35组成，MOS管的多管并联使得直流逆变的调制频率提高，使得滤波电感40尺寸减小，并且MOS管多管并联使得整体功耗很低，逆变单元60采用强迫风冷单元37散热，L上桥臂MOS管并联矩阵32、L下桥臂MOS管并联矩阵34、N上桥臂MOS管并联矩阵33和N下桥臂MOS管并联矩阵35的温度均由温度监控单元36监控，温度监控单元36控制强迫风冷单元37工作，使得MOS管并联矩阵安全可靠的工作。
本实用新型中升压隔离输出单元50由工频变压器70组成，将前级逆变输出的电压经过工频变压器70升压后实现隔离输出。
本实用新型的小功率光伏逆变装置，主电路、控制电路简单，光伏阵列直流输入电压匹配范围大，隔离，高效率，低成本，体积小结构紧凑，通过直流输入低电压直接逆变，逆变电压通过变压器升压的方式实现隔离输出，逆变电路采用MOS管并联矩阵方式，不仅可以提高转换效率，又可以提高调制频率，降低了滤波电感尺寸，散热无需散热器，采用强迫风冷方式散热，减小体积，提高散热效率，并且风扇启动由温度控制。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。

Claims (6)

1.一种小功率光伏逆变装置，其特征在于，包括逆变单元（60）和升压隔离输出单元（50）,光伏阵列（10）输出的低直流电压经过直流保险丝（20）和滤波稳压电容（30）后送给所述逆变单元（60）逆变，再经过滤波电感（40）滤波，送入所述升压隔离输出单元（50）升压隔离并输出。
2.根据权利要求1所述的小功率光伏逆变装置，其特征在于，所述逆变单元（60）由L上桥臂MOS管并联矩阵（32）、L下桥臂MOS管并联矩阵（34）、N上桥臂MOS管并联矩阵（33）和N下桥臂MOS管并联矩阵（35）组成。
3.根据权利要求2所述的小功率光伏逆变装置，其特征在于，所述逆变单元（60）采用强迫风冷单元（37）散热。
4.根据权利要求3所述的小功率光伏逆变装置，其特征在于，所述L上桥臂MOS管并联矩阵（32）、所述L下桥臂MOS管并联矩阵（34）、所述N上桥臂MOS管并联矩阵（33）和所述N下桥臂MOS管并联矩阵（35）的温度均由温度监控单元（36）监控。
5.根据权利要求4所述的小功率光伏逆变装置，其特征在于，所述温度监控单元（36）控制所述强迫风冷单元（37）工作。
6.根据权利要求1所述的小功率光伏逆变装置，其特征在于，所述升压隔离输出单元（50）由工频变压器（70）组成。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109768696A (zh) * 2018-11-23 2019-05-17 西安电子科技大学 用于热电能量获取的升压转换器的可变导通电阻开关电路

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