CN208015613U - 一种并网逆变器 - Google Patents
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Abstract
一种并网逆变器，包括：直流输入源、开关电路、第一耦合电感和第二耦合电感，开关电路的正、负输入端分别与直流输入源正、负端相连，开关电路具有第一输出端和第二输出端，开关电路第一输出端和第二输出端分别经过第一耦合电感和第二耦合电感接入电网，并网逆变器还包括第一电容和第二电容。
Description
所属技术领域
本实用新型涉及并网逆变器拓扑技术领域，尤其涉及一种非隔离光伏并网逆变器。
背景技术
在中小功率并网逆变的应用场合，特别是单相全桥的并网逆变，为了提高转换效率，大多采用非隔离变压器结构。非隔离型光伏并网逆变器相比隔离型结构拥有效率高、体积小、重量轻和成本低等优势。但由于光伏电池板对地寄生电容的存在，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(即共模电流，见图1所示)，漏电流的产生会带来传导和辐射干扰、进网电流谐波及损耗的增加，甚至危及设备和人员安全。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种结构简单的能够解决漏电流问题的并网逆变器。
为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：
一种并网逆变器，包括：直流输入源、开关电路、第一耦合电感和第二耦合电感，所述开关电路的正、负输入端分别与直流输入源正、负端相连，开关电路具有第一输出端和第二输出端，所述开关电路第一输出端和第二输出端分别经过第一耦合电感和第二耦合电感接入电网，其特征在于，还包括第一电容和第二电容；所述第一耦合电感具有主线圈和辅助线圈，所述第二耦合电感具有主线圈和辅助线圈；
所述第一耦合电感主线圈的一端、所述第一耦合电感辅助线圈的一端和所述开关电路的第一输出端相接，所述第一耦合电感主线圈的另一端和电网的一端相接；
所述第二耦合电感主线圈的一端、所述第二耦合电感辅助线圈的一端和所述开关电路的第二输出端相接，所述第二耦合电感主线圈的另一端和电网的另一端相接；
所述第一电容接于所述第一耦合电感辅助线圈的另一端和所述开关电路负输入端之间；所述第二电容接于所述第二耦合电感辅助线圈的另一端和所述开关电路负输入端之间。
进一步地，所述第一耦合电感主线圈的另一端和所述第二耦合电感主线圈的另一端之间还连接有第三电容。
进一步地，所述开关电路为采用四个开关器件的全桥架构，所述的四个开关器件分别为第一开关器件、第二开关器件、第三开关器件和第四开关器件，所述的第一开关器件和所述的第二开关器件相串接并连接于所述的直流输入源的正负端之间，所述的第三开关器件和所述的第四开关器件相串接并连接于所述的直流输入源的正负端之间，所述的第一开关器件和所述的第二开关器件的共同端为所述开关电路的第一输出端，所述的第三开关器件和所述的第四开关器件的共同端为所述开关电路的第二输出端；
进一步地，所述开关器件为三级管及反向并联于所述三级管的二极管。
进一步地，所述开关器件为MOSFET及反向并联于所述MOSFET的二极管。
进一步地，所述开关器件为IGBT及反向并联于所述IGBT的二极管。
进一步地，所述四个开关器件包括两个MOSFET、两个IGBT以及四个二极管，每个MOSFET和每个IGBT分别与一个二极管反向并联。
进一步地，所述第一耦合电感、所述第二耦合电感之间还具有EMI滤波电路，所述EMI滤波电路的两个输入端分别接所述第一耦合电感主线圈的另一端、所述第二耦合电感主线圈的另一端，所述EMI滤波电路的两个输出端分别接所述电网的两端。
进一步地，所述第一耦合电感、所述第二耦合电感之间还具有EMI滤波电路，所述EMI滤波电路的两个输入端分别接所述第一耦合电感主线圈的另一端、所述第二耦合电感主线圈的另一端，所述EMI滤波电路的两个输出端分别接所述电网的两端。
进一步地，所述第一耦合电感、所述第二耦合电感之间还具有EMI滤波电路，所述EMI滤波电路的两个输入端分别接所述第一耦合电感主线圈的另一端、所述第二耦合电感主线圈的另一端，所述EMI滤波电路的两个输出端分别接所述电网的两端。
本实用新型的有益效果为，本实用新型的并网逆变器，利用第一和第二耦合电感产生感应电动势，并与之匹配相应的第一和第二电容，第一耦合电感和第二耦合电感两端的感应电动势加在第一电容和第二电容两端，进而形成补偿电流，将补偿电流引入漏电流回路中，对漏电流进行补偿，从而减小了漏电流和EMI，使漏电流达到安全范围内，提高了整个逆变器的安全性。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是现有技术中一种光伏并网逆变器。
图2是本实用新型的一种并网逆变器第一实施例电路结构示意图。
图3是本实用新型的一种并网逆变器第二实施例电路结构示意图。
图4是本实用新型的一种并网逆变器第三实施例电路结构示意图。
图5是本实用新型的一种并网逆变器第四实施例电路结构示意图。
图6是本实用新型的一种并网逆变器的第一至四实施例中开关电路结构示意图。
具体实施方式
实施例一
如图2所示的实施例一，本实用新型的并网逆变器，包括：直流输入源DC、开关电路、第一耦合电感L1和第二耦合电感L2，所述开关电路的正、负输入端分别与直流输入源DC的正、负端相连，开关电路具有第一输出端a和第二输出端b，所述开关电路第一输出端a经过第一耦合电感L1接入电网，所述开关电路第二输出端b经过第二耦合电感L2接入电网，该并网逆变器还包括第一电容C1和第二电容C2；所述第一耦合电感 L1具有主线圈N11和辅助线圈N12，所述第二耦合电感L2具有主线圈N21和辅助线圈 N22；
所述第一耦合电感L1主线圈N11的一端、所述第一耦合电感L1辅助线圈N12的一端和所述开关电路的第一输出端a相接，所述第一耦合电感L1主线圈N11的另一端和电网的一端相接；
所述第二耦合电感L2主线圈N21的一端、所述第二耦合电感L2辅助线圈N22的一端和所述开关电路的第二输出端b相接，所述第二耦合电感L2主线圈N21的另一端和电网的另一端相接；
所述第一电容C1接于所述第一耦合电感L1辅助线圈N12的另一端和所述开关电路负输入端之间；所述第二电容C2接于所述第二耦合电感L2辅助线圈N22的另一端和所述开关电路负输入端之间。
本实施例一的并网逆变器，使用两个耦合电感即第一耦合电感L1和第二耦合电感L2，并采用与第一耦合电感L1和第二耦合电感L2匹配的第一电容和第二电容，使得第一耦合电感L1和第二耦合电感L2两端的感应电动势加在第一电容C1和第二电容C2两端，形成补偿电流，将上述补偿电流引入漏电流回路中，对漏电流进行补偿，从而减小了漏电流和EMI，使漏电流达到安全范围内，提高了整个并网逆变器的安全性。
实施例二
如图3所示的实施例二的并网逆变器，与图2所示的实施例一相比，所述第一耦合电感L1主线圈N11的另一端和所述第二耦合电感L2主线圈N21的另一端之间还连接有第三电容C3,第三电容C3与所述第一耦合电感L1主线圈N11和所述第二耦合电感L2 主线圈N21构成LCL型逆变输出滤波器。
相比于实施例一的并网逆变器，实施例二的并网逆变器滤除高频噪声能力更好。
实施例三
如图4所示的实施例三的并网逆变器，与图2所示的实施例一相比，所述第一耦合电感L1、所述第二耦合电感L2之间还具有EMI滤波电路，所述EMI滤波电路的两个输入端分别接所述第一耦合电感L1主线圈N11的另一端、所述第二耦合电感L2主线圈N21 的另一端，所述EMI滤波电路的两个输出端分别接所述电网的两端。
相比于实施例一的并网逆变器，实施例三的并网逆变器增加了EMI滤波电路，并网逆变器的EMI滤波能力更好。
实施例四
如图5所示实施例四的并网逆变器，与图3所示实施例二相比，所述第一耦合电感L1、所述第二耦合电感L2之间还具有EMI滤波电路，所述EMI滤波电路的两个输入端分别接所述第一耦合电感L1主线圈N11的另一端、所述第二耦合电感L2主线圈N21的另一端，所述EMI滤波电路的两个输出端分别接所述电网的两端。
相比于实施例一的并网逆变器，实施例四的并网逆变器增加了电容C3和EMI滤波电路，并网逆变器滤除高频噪声能力和EMI滤波能力均更好。
在本实施例一、二、三、四的并网逆变器中，优选地，所述开关电路为采用四个开关器件的全桥架构，如图6所示，所述四个开关器件分别为第一开关器件Q1、第二开关器件Q2、第三开关器件Q3和第四开关器件Q4，所述的第一开关器件Q1和所述的第二开关器件Q2相串接并连接于所述的直流输入源DC的正负端之间，所述的第三开关器件 Q3和所述的第四开关器件Q4相串接并连接于所述的直流输入源DC的正负端之间，所述的第一开关器件Q1和所述的第二开关器件Q2的共同端为所述开关电路的第一输出端a，所述的第三开关器件Q3和所述的第四开关器件Q4的共同端为所述开关电路的第二输出端b，图6示出了开关器件Qn为开关管Sn及反向并联于所述开关管Sn的二极管Dn的情形，其中开关管Sn为三级管(n＝1,2,3,4)。
优选地，图6中开关管Sn为MOSFET(n＝1,2,3,4)。
优选地，图6中开关管Sn为IGBT(n＝1,2,3,4)。
优选地，图6中开关管S1、S4为MOSFET,开关管S2、S3为IGBT。
优选地，图6中开关管S1、S4为IGBT,开关管S2、S3为MOSFET。
优选地，图6中开关管S1、S2为IGBT,开关管S3、S4为MOSFET。
优选地，图6中开关管S1、S2为MOSFET,开关管S3、S4为IGBT。
上面详细描述了本实用新型的具体实施例。但应当理解，本实用新型的实施方式并不仅限于这些实施例，这些实施例的描述仅用于帮助理解本实用新型的精神。在本实用新型所揭示的精神下，对本实用新型所作的各种变化，都应包含在本实用新型的范围内。本实用新型的专利保护范围应当由所附的权利要求书来限定。
Claims (10)
1.一种并网逆变器，包括：直流输入源、开关电路、第一耦合电感和第二耦合电感，所述开关电路的正、负输入端分别与直流输入源正、负端相连，开关电路具有第一输出端和第二输出端，所述开关电路第一输出端和第二输出端分别经过第一耦合电感和第二耦合电感接入电网，其特征在于，还包括第一电容和第二电容；所述第一耦合电感具有主线圈和辅助线圈，所述第二耦合电感具有主线圈和辅助线圈；
所述第一耦合电感主线圈的一端、所述第一耦合电感辅助线圈的一端和所述开关电路的第一输出端相接，所述第一耦合电感主线圈的另一端和电网的一端相接；
所述第二耦合电感主线圈的一端、所述第二耦合电感辅助线圈的一端和所述开关电路的第二输出端相接，所述第二耦合电感主线圈的另一端和电网的另一端相接；
所述第一电容接于所述第一耦合电感辅助线圈的另一端和所述开关电路负输入端之间；所述第二电容接于所述第二耦合电感辅助线圈的另一端和所述开关电路负输入端之间。
2.根据权利要求1所述的并网逆变器，其特征在于：所述第一耦合电感主线圈的另一端和所述第二耦合电感主线圈的另一端之间还连接有第三电容。
3.根据权利要求1或2所述的并网逆变器，其特征在于，所述开关电路为采用四个开关器件的全桥架构，所述的四个开关器件分别为第一开关器件、第二开关器件、第三开关器件和第四开关器件，所述的第一开关器件和所述的第二开关器件相串接并连接于所述的直流输入源的正负端之间，所述的第三开关器件和所述的第四开关器件相串接并连接于所述的直流输入源的正负端之间，所述的第一开关器件和所述的第二开关器件的共同端为所述开关电路的第一输出端，所述的第三开关器件和所述的第四开关器件的共同端为所述开关电路的第二输出端。
4.根据权利要求3所述的并网逆变器，其特征在于，所述开关器件为三级管及反向并联于所述三级管的二极管。
5.根据权利要求3所述的并网逆变器，其特征在于，所述开关器件为MOSFET及反向并联于所述MOSFET的二极管。
6.根据权利要求3所述的并网逆变器，其特征在于，所述开关器件为IGBT及反向并联于所述IGBT的二极管。
7.根据权利要求3所述的并网逆变器，其特征在于，所述四个开关器件包括两个MOSFET、两个IGBT以及四个二极管，每个MOSFET和每个IGBT分别与一个二极管反向并联。
8.根据权利要求1或2所述的并网逆变器，其特征在于，所述第一耦合电感、所述第二耦合电感之间还具有EMI滤波电路，所述EMI滤波电路的两个输入端分别接所述第一耦合电感主线圈的另一端、所述第二耦合电感主线圈的另一端，所述EMI滤波电路的两个输出端分别接所述电网的两端。
9.根据权利要求3所述的并网逆变器，其特征在于，所述第一耦合电感、所述第二耦合电感之间还具有EMI滤波电路，所述EMI滤波电路的两个输入端分别接所述第一耦合电感主线圈的另一端、所述第二耦合电感主线圈的另一端，所述EMI滤波电路的两个输出端分别接所述电网的两端。
10.根据权利要求7所述的并网逆变器，其特征在于，所述第一耦合电感、所述第二耦合电感之间还具有EMI滤波电路，所述EMI滤波电路的两个输入端分别接所述第一耦合电感主线圈的另一端、所述第二耦合电感主线圈的另一端，所述EMI滤波电路的两个输出端分别接所述电网的两端。
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| CN201820186195.7U CN208015613U (zh) | 2018-02-02 | 2018-02-02 | 一种并网逆变器 |
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Country Status (1)
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| CN (1) | CN208015613U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108233754A (zh) * | 2018-02-02 | 2018-06-29 | 青岛云路聚能电气有限公司 | 一种并网逆变器 |
| CN112865579A (zh) * | 2020-12-31 | 2021-05-28 | 江苏固德威电源科技股份有限公司 | 一种抑制共模漏电流的逆变电路及一种逆变器 |
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2018
- 2018-02-02 CN CN201820186195.7U patent/CN208015613U/zh active Active
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