CN220586169U - 一种光伏逆变器的母线电容均压电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于光伏逆变器技术领域，提供了一种光伏逆变器的母线电容均压电路，逆变器包括正母线电容和负母线电容，所述正母线电容组和负母线电容组串联后并联于逆变电路的输入端和直流母线；包括第一三极管和第二三极管，所述第一三极管和第二三极管连接于所述母线电容的输入端，其受控制器控制而导通，使得所述正负母线电容的电压均衡。本实用新型的优点在于采用三极管对母线电容所存在的电压不均衡情况进行主动均压，通过三极管的导通与关闭使得正负母线电容的电压变为均衡，并且使原有的均压电阻功耗得到显著降低，且无需过多成本。

Description

一种光伏逆变器的母线电容均压电路

技术领域

本实用新型涉及光伏逆变器技术领域，尤其涉及一种光伏逆变器的母线电容均压电路。

背景技术

大容量电容在电力电子设备中一般会出现在直流母线上作为滤波电容，出于母线电压高或设备采用三电平拓扑等原因，很多产品会把额定电压较低的电容串联后接到母线上，从而满足高母线电压的要求或是为三电平拓扑提供中点电压。由于电容自身都存在一定的漏电流，等效于有一个电阻与电容并联，该电阻我们称为绝缘电阻，如果不做处理直接把电容串联后接到母线上，由于每个电容的绝缘电阻都有一定的差异，会导致串联的电容两端电压出现不平衡现象，特别是当使用时间长或者环境改变后，绝缘电阻会变得更加不对称，从而可能出现更严重的不平衡电压，而导致其中一个电容承受的电压过高而损坏。

传统的方法是在每一个电容器组的两端并联大小相等的电阻，该电阻的阻值由电容组的特性决定，流过电阻的电流必须远大于电容的漏电流，否则无法起到均压作用。使用这种方法，均压电阻始终承受直流母线的高电压，会产生很大的功耗和热量。这不仅影响系统效率，也使整体可靠性降低。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题目的在于提供一种光伏逆变器的母线电容均压电路，用以解决上述问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种光伏逆变器的母线电容均压电路，所述逆变器包括正母线电容和负母线电容，所述正母线电容组和负母线电容组串联后并联于逆变电路的输入端和直流母线；包括第一三极管和第二三极管，所述第一三极管和第二三极管连接于所述母线电容的输入端，其受控制器控制而导通，使得所述正负母线电容的电压均衡。

进一步的，所述第一三极管的发射极与直流母线正极并联后连接于正母线电容与直流母线正极连接的一端，所述第一三极管的集电极与所述第二三极管的集电极并联后连接于正母线电容与负母线电容连接的一端，所述第二三极管的发射极与母线负极并联后连接于负母线电容与直流母线负极连接的一端。

进一步的，所述第一三极管的基极与所述第二三极管的基极并联后连接于所述控制器。

进一步的，所述第一三极管的基极与直流母线正极之间设置有第一电阻，所述第二三极管的基极与直流母线负极之间设置有第二电阻。

进一步的，所述第一电阻与所述第一三极管连接的一端和所述第二电阻与所述第二三极管连接的一端连接。

进一步的，所述第一三极管的发射极通过第三电阻与所述直流母线正极连接，所述第二三极管的发射极通过第四电阻与所述直流母线负极连接。

进一步的，所述第一三极管为PNP型三极管，所述第二三极管为NPN型三极管。

本实用新型与现有技术相比，至少包含以下有益效果：

采用三极管对母线电容所存在的电压不均衡情况进行主动均压，通过三极管的导通与关闭使得正负母线电容的电压变为均衡，并且使原有的均压电阻功耗得到显著降低，且无需过多成本。

附图说明

图1是本实用新型所提供的母线电容均压电路的示意图；

图2是本实用新型所提供的母线电容均压电路的电路图。

具体实施方式

需要说明，在本实用新型中如涉及“第一”、“第二”、“一”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

以下是本实用新型的具体实施例，并结合附图对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。

在本实用新型的一个实施例中，提供了一种光伏逆变器的母线电容均压电路，如图1所示，逆变器包括正母线电容和负母线电容，正母线电容组和负母线电容组串联后并联于逆变电路的输入端和直流母线。还包括第一三极管和第二三极管，第一三极管和第二三极管连接于所述母线电容的输入端，其受控制器控制而导通，使得正负母线电容的电压变为均衡。

具体如图2所示，第一三极管的发射极与直流母线正极并联后连接于正母线电容与直流母线正极连接的一端，第一三极管的集电极与第二三极管的集电极并联后连接于正母线电容与负母线电容连接的一端，第二三极管的发射极与母线负极并联后连接于负母线电容与直流母线负极连接的一端。第一三极管的基极与第二三极管的基极并联后连接于控制器。

第一三极管的基极与直流母线正极之间设置有第一电阻，所述第二三极管的基极与直流母线负极之间设置有第二电阻。

第一电阻与所述第一三极管连接的一端和所述第二电阻与所述第二三极管连接的一端连接。第一电阻和第二电阻作为原有的均压电阻，其阻值由电容组的特性决定。

第一三极管的发射极通过第三电阻与所述直流母线正极连接，所述第二三极管的发射极通过第四电阻与所述直流母线负极连接。

第一三极管为PNP型三极管，所述第二三极管为NPN型三极管。

本实施例的工作原理如下：

假设直流母线上的电压为Ubus，正母线电容两端的电压为U1，负母线电容两端的电压为U2，其三者电压之间必然满足：Ubus＝U1+U2。当母线电容处于均衡状态时，正负母线电容中点的电压Ua必然等于负母线电容两端的电压，也等于直流母线电压Ubus的一半。

当有其中一个母线电容两端的电压值比另一母线电容两端的电压值高一定数值时，就出现了两个母线电容电压不均衡的情况，这就需要对母线电容两端的电压值进行调节，使其重新处于均衡状态。

当正母线电容的电压超过负母线电容电压时，正负母线电容中点的电压Ua便会小于正母线电容的电压U1，并且低于的数值超过阈值时，控制器便会发送高电平信号，使第一三极管导通，那么第三电阻和正母线电容之间便会形成一个回路，使母线电容上超出的电压通过第三电阻进行消耗，从而使正母线电容和负母线电容重新回到均衡的状态。

当正母线电容的电压低于负母线电容电压时，正负母线电容中点的电压Ua便会大于正母线电容的电压U1，并且高出的数值超过阈值时，控制器便会发送高电平信号，使第二三极管导通，那么第四电阻和负母线电容之间便会形成一个回路，使母线电容上超出的电压通过第四电阻进行消耗，从而使正母线电容和负母线电容重新回到均衡的状态。

本实施例通过采用一对三极管对母线电容所存在的电压不均衡情况进行主动均压，通过三极管的导通与关闭使得正负母线电容的电压变为均衡，并且使原有的均压电阻功耗得到显著降低，且无需过多成本。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (7)

1.一种光伏逆变器的母线电容均压电路，所述逆变器包括正母线电容和负母线电容，所述正母线电容组和负母线电容组串联后并联于逆变电路的输入端和直流母线；其特征在于，包括第一三极管和第二三极管，所述第一三极管和第二三极管连接于所述母线电容的输入端，其受控制器控制而导通，使得所述正负母线电容的电压均衡。

2.根据权利要求1所述的一种光伏逆变器的母线电容均压电路，其特征在于，所述第一三极管的发射极与直流母线正极并联后连接于正母线电容与直流母线正极连接的一端，所述第一三极管的集电极与所述第二三极管的集电极并联后连接于正母线电容与负母线电容连接的一端，所述第二三极管的发射极与母线负极并联后连接于负母线电容与直流母线负极连接的一端。

3.根据权利要求2所述的一种光伏逆变器的母线电容均压电路，其特征在于，所述第一三极管的基极与所述第二三极管的基极并联后连接于所述控制器。

4.根据权利要求3所述的一种光伏逆变器的母线电容均压电路，其特征在于，所述第一三极管的基极与直流母线正极之间设置有第一电阻，所述第二三极管的基极与直流母线负极之间设置有第二电阻。

5.根据权利要求4所述的一种光伏逆变器的母线电容均压电路，其特征在于，所述第一电阻与所述第一三极管连接的一端和所述第二电阻与所述第二三极管连接的一端连接。

6.根据权利要求5所述的一种光伏逆变器的母线电容均压电路，其特征在于，所述第一三极管的发射极通过第三电阻与所述直流母线正极连接，所述第二三极管的发射极通过第四电阻与所述直流母线负极连接。

7.根据权利要求1所述的一种光伏逆变器的母线电容均压电路，其特征在于，所述第一三极管为PNP型三极管，所述第二三极管为NPN型三极管。