WO2013107292A2 - 一种高效率的并网逆变电路 - Google Patents

一种高效率的并网逆变电路 Download PDF

Info

Publication number
WO2013107292A2
WO2013107292A2 PCT/CN2013/000264 CN2013000264W WO2013107292A2 WO 2013107292 A2 WO2013107292 A2 WO 2013107292A2 CN 2013000264 W CN2013000264 W CN 2013000264W WO 2013107292 A2 WO2013107292 A2 WO 2013107292A2
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
switch
transformer
diode
switches
grid voltage
Prior art date
Application number
PCT/CN2013/000264
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
WO2013107292A3 (zh
Inventor
朱秋花
Original Assignee
Zhu Qiuhua
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from CN2012200227257U external-priority patent/CN202424565U/zh
Priority claimed from CN201210015279.1A external-priority patent/CN102437759B/zh
Application filed by Zhu Qiuhua filed Critical Zhu Qiuhua
Publication of WO2013107292A2 publication Critical patent/WO2013107292A2/zh
Publication of WO2013107292A3 publication Critical patent/WO2013107292A3/zh

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/483—Converters with outputs that each can have more than two voltages levels
    • H02M7/487—Neutral point clamped inverters
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/53—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M7/537—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters
    • H02M7/5387—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters in a bridge configuration
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/0067—Converter structures employing plural converter units, other than for parallel operation of the units on a single load
    • H02M1/007—Plural converter units in cascade
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/0095—Hybrid converter topologies, e.g. NPC mixed with flying capacitor, thyristor converter mixed with MMC or charge pump mixed with buck
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/22—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
    • H02M3/24—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/28—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac
    • H02M3/325—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/335—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/337—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only in push-pull configuration

Definitions

  • the invention relates to the field of solar photovoltaic grid-connected power generation technology, and in particular relates to a plurality of implementation structures of a high efficiency grid-connected inverter circuit. Background technique
  • the grid-connected inverter from the solar panel to the grid generally includes a two-pole circuit conversion structure.
  • the first stage is DC/DC PWM (DC/DC pulse width modulation) BOOST boost conversion.
  • the second stage is a DC/AC SPWM (DC/AC sinusoidal pulse width modulation) inverter converter 2. Since the power energy has to generate switching loss after each stage of conversion, the overall conversion efficiency of the existing grid-connected inverter is not high, and the conversion efficiency generally obtained in the industry is about 96%. Disclosure of invention
  • the object of the present invention is to provide a new type of high efficiency grid-connected inverter circuit, at any time, its power energy from direct current The end is transmitted to the AC terminal, and only after a first-stage SPWM conversion can greatly reduce the switching loss of the entire circuit and improve the conversion efficiency of the inverter.
  • one of the technical solutions of the present invention is to provide a high efficiency grid-connected inverter circuit provided with a half bridge inverter or a three-level inverter, and a circuit without an LC output filter.
  • a second DC/DC converter further comprising first and second diodes D1, D2, an output inductor L1, and first and second capacitors C1, C2 connected in series;
  • a positive electrode PV+ of the output end of the external solar panel is respectively connected to the positive terminal of the half bridge inverter or the three-level inverter through the first diode D1 and the first DC/DC converter;
  • the first end of the first capacitor C1 is also connected to the positive electrode PV+ of the output end of the solar panel;
  • the negative terminal of the half-bridge inverter or the three-level inverter is respectively connected to the negative electrode PV- at the output end of the solar panel through the second diode D2 and the second DC/DC converter;
  • the second end of the second capacitor C2 is also connected to the negative electrode PV- at the output end of the solar panel;
  • the connection point between the second end of the first capacitor C1 and the first end of the second capacitor C2 is The intermediate nodes of the first and second capacitors C1 and C2 are connected in series; the zero-level terminal of the half-bridge inverter or the three-level inverter is connected to the intermediate node of the grounding setting;
  • the output of the half-bridge inverter or the three-level inverter is connected to the external grid via the output inductor L1.
  • the three-level inverter includes four electronic switches, respectively - a third switch Q3 that is always turned on during the positive half cycle of the grid voltage;
  • SPWM modulation is performed when the grid voltage Ugrid is smaller than the input voltage Vbus+ on the first capacitor C1, and the first switch Q1 is always turned on when the grid voltage Ugrid is greater than the input voltage Vbus+ on the first capacitor C1;
  • SPWM modulation is performed when the absolute value of the grid voltage
  • An anti-parallel diode is disposed between the source and the drain of each of the first to fourth switches Q1 to Q4;
  • the drain of the first switch Q1 serves as a positive terminal of the three-level inverter, and is connected to the first DC/DC converter and a cathode of the first diode D1; the first switch The source of Q1, the drain of the second switch Q2, and the drain of the fourth switch Q4 are connected at the same connection point as the output of the three-level inverter, and the output An inductor L1 is connected; a source of the third and fourth switches Q3 and Q4 is connected, and a drain of the third switch Q3 is connected to an intermediate node of the first and second capacitors C1 and C2 The source of the second switch Q2 is connected as a negative terminal of the three-level inverter to a positive electrode of the second diode D2 and the second DC-DC converter.
  • the three-level inverter includes third and fourth diodes D3 and D4; and further includes four electronic switches connected in series, respectively:
  • SPWM modulation is performed when the absolute value of the grid voltage
  • the fourth switch Q4 that is always turned on when the absolute value of the input voltage
  • An anti-parallel diode is disposed between the source and the drain of each of the first to fourth switches Q1 to Q4;
  • the drain of the first switch Q1 serves as a positive terminal of the three-level inverter, and is connected to the negative pole of the first DC/DC converter and the first diode D1; the fourth switch Q4 The source is connected to the anode of the second DC/DC converter and the second diode D2 as a negative terminal of the three-level inverter;
  • the anode of the third diode D3 and the cathode of the fourth diode D4 are both connected to an intermediate node disposed between the first and second capacitors C1 and C2; the third diode a cathode of D3 connected to a connection point of a source of the first switch Q1 and a drain of the second switch Q2; a cathode of the fourth diode D4 connected to a source of the third switch Q3 At a connection point with the drain of the fourth switch Q4;
  • the output inductor L1 is connected to the connection point of the source of the second switch Q2 and the drain of the third switch Q3.
  • the first DC/DC converter of an embodiment includes a first transformer TX1, and fifth and sixth diodes D5, D6; and further includes two electronic switches arranged in parallel, respectively: The voltage is positive half cycle, when the grid voltage Ugrid is greater than the input voltage Vbus+ on the first capacitor C1, the fifth and sixth switches Q5, Q6 are alternately turned on and SPWM modulated;
  • the second DC/DC converter includes a second transformer TX2, and seventh and eighth diodes D7 and D8; and further includes two electronic switches arranged in parallel, respectively: in a negative half cycle of the grid voltage, when The absolute value of the grid voltage
  • An anti-parallel diode is disposed between the source and the drain of each of the fifth to eighth switches Q5 to Q8;
  • the drains of the fifth and sixth switches Q5 and Q6 are grounded, and the drains of the two switches are respectively connected to the joints of the same name and non-identical ends on the first transformer TX1;
  • the first transformer There is also a middle connector on the TX1, which is connected to the positive pole PV+ of the output end of the solar panel; a middle output connector of the first transformer TX1 and a non-identical end connector are further provided with a first output connector, and the first output connector is
  • the anode of the fifth diode D5 is connected;
  • the cathode of the fifth diode D5 is connected to the anode terminal of the three-level inverter;
  • a second output connector is further disposed between the intermediate connector of the first transformer TX1 and the end connector of the same name, and the second output connector is connected to the anode of the sixth diode D6; the sixth diode D6 a negative pole is also connected to the positive terminal of the three-level inverter; the drains of the seventh and eighth switches Q7, Q8 are grounded, and the sources of the two switches are respectively connected to the second transformer TX2 The non-identical end and the joint of the same name end are connected; the first transformer TX1 further has an intermediate joint, which is connected to the negative electrode PV- at the output end of the solar panel;
  • a second output connector is further disposed, and the second output connector is connected to the negative electrode of the eighth diode D8; the eighth diode a positive terminal of D8 is connected to a negative terminal of the three-level inverter; a middle output connector of the second transformer TX2 and a terminal connector of the same name are further provided with a first output connector, and the first output connector is The cathode of the seventh diode D7 is connected; the anode of the seventh diode D7 is also connected to the cathode terminal of the three-level inverter.
  • the first DC/DC converter of another embodiment includes a first transformer ⁇ , and fifth and sixth diodes D5, D6; and further includes two electronic switches arranged in parallel, respectively:
  • the grid voltage is positive half cycle, when the grid voltage Ugrid is greater than the input voltage Vbus+ on the first capacitor C1, the fifth and sixth switches Q5, Q6 are alternately turned on and SPWM modulated;
  • the second DC/DC converter includes a second transformer TX2', and seventh and eighth diodes D7, D8; and two electronic switches arranged in parallel, respectively: in a negative half cycle of the grid voltage, When the absolute value of the grid voltage
  • An anti-parallel diode is disposed between the source and the drain of each of the fifth to eighth switches Q5 to Q8;
  • the sources of the fifth and sixth switches Q5 and Q6 are grounded; the drains of the fifth switch Q5 and the anode of the fifth diode D5 are respectively connected to the first transformer TX1 and the same name of the primary side. ; The drain of the sixth switch Q6 and the anode of the sixth diode D6 are respectively connected to the non-identical end of the secondary side of the first transformer, and the non-identical end and the secondary side of the primary side of the first transformer The same name end is connected to the positive electrode PV+ of the output end of the solar panel; the negative poles of the fifth and sixth diodes D5 and D6 are respectively connected to the positive terminal of the three-level inverter;
  • the drains of the seventh and eighth switches Q7 and Q8 are grounded; the source of the seventh switch Q7 and the cathode of the seventh diode D7 are respectively connected to non-identical ends of the primary side of the second transformer TX2'; The source of the eighth switch Q8 and the cathode of the eighth diode D8 are respectively connected to the same-name end of the secondary side of the second transformer TX2'; the non-identical end of the second transformer TX2' and the non-side of the secondary side The same name end is connected to the negative electrode PV- at the output end of the solar panel; the positive poles of the seventh and eighth diodes D7 and D8 are respectively connected to the negative terminal of the three-level inverter.
  • the first DC/DC converter includes a first transformer ⁇ , and fifth and sixth diodes D5 and D6; and further includes two electronic switches arranged in parallel, respectively:
  • the grid voltage is positive half cycle, when the grid voltage Ugrid is greater than the input voltage Vbus+ on the first capacitor C1, the fifth and sixth switches Q5, Q6 are alternately turned on and SPWM modulated;
  • the second DC/DC converter includes a second transformer TX2", and seventh and eighth diodes D7, D8; and two electronic switches arranged in parallel, respectively: in a negative half cycle of the grid voltage, When the absolute value of the grid voltage
  • An anti-parallel diode is disposed between the source and the drain of each of the fifth to eighth switches Q5 to Q8;
  • the source of the fifth and sixth switches Q5 and Q6 is grounded; the drain of the fifth switch Q5 is connected to a non-identical end of the primary side of the first transformer; and the drain of the sixth switch Q6 is
  • the first transformer is connected to the same end of the same side; the primary side and the secondary side of the first transformer are respectively provided with intermediate joints, and the two intermediate joints are respectively connected with the positive pole PV+ of the output end of the solar panel;
  • the anode of the diode D5 is connected to the same-name end of the secondary side of the first transformer; the anode of the sixth diode D6 is connected to the non-identical end of the secondary side of the first transformer; a cathode of the diodes D5 and D6 is respectively connected to a positive terminal of the three-level inverter; a drain of the seventh and eighth switches Q7 and Q8 is grounded; and a source of the seventh switch Q7 is
  • the second transformer TX2 is connected to the non-identical end of the primary side; the
  • Another technical solution of the present invention is to provide a high efficiency grid-connected inverter circuit, which is provided with a single-phase inverter and a third DC/DC converter 23 without an LC output filter; Diode D1, output inductor L1, and first capacitor C1;
  • a positive electrode PV+ of the output end of the external solar panel is respectively connected to the positive terminal of the single-phase inverter through the first diode D1 and the third DC/DC converter 23; the first capacitor C1 The first end is also connected to the positive PV+ of the solar panel output; the negative end of the single-phase inverter is respectively connected to the second end of the first capacitor C1, and the output of the solar panel Negative electrode PV-connection;
  • the single-phase inverter further includes four electronic switches, which are:
  • SPWM modulation is performed when the grid voltage Ugrid is smaller than the input voltage Vbus on the first capacitor C1, and the second switch Q2 is always turned on when the grid voltage Ugrid is greater than the input voltage Vbus on the first capacitor C1;
  • SPWM modulation is performed when the absolute value of the grid voltage lUgridl is smaller than the absolute value of the input voltage
  • always turns on the first switch Q1;
  • An anti-parallel diode is disposed between the source and the drain of each of the first to fourth switches Q1 to Q4; wherein the first and second switches Q1 and Q2 connected in series are further connected to the series after The third and fourth switches Q3 and Q4 are connected in parallel; and the drains of the first and third switches Q1 and Q3 serve as positive terminals of the single-phase inverter, and the sources of the second and fourth switches Q2 and Q4 serve as The negative terminal of the single-phase inverter is grounded;
  • the first end of the output inductor L1 is connected to a connection point of the source of the third switch Q3 and the drain of the fourth switch Q4; respectively from the second end of the output inductor L1, and the first switch Q1
  • the line leading from the connection point of the source and the drain of the second switch Q2 is connected to the external power grid.
  • the third DC/DC converter 23 of an embodiment includes a first transformer TX1, and
  • the fifth and sixth diodes D5 and D6 further comprise two electronic switches arranged in parallel, respectively: when the grid voltage Ugrid is greater than the input voltage Vbus on the first capacitor C1 during the positive half cycle of the grid voltage, or The negative half cycle of the voltage, when the absolute value of the grid voltage
  • the fifth and sixth switches Q5 and Q6 are respectively provided with anti-parallel diodes between the source and the drain;
  • the drains of the fifth and sixth switches Q5 and Q6 are grounded, and the drains of the two switches are respectively connected to the joints of the same name and non-identical ends on the first transformer TX1; the first transformer There is also a middle connector on the TX1, which is connected to the positive pole PV+ of the output end of the solar panel; a middle output connector of the first transformer TX1 and a non-identical end connector are further provided with a first output connector, and the first output connector is a positive pole of the fifth diode D5 is connected; a cathode of the fifth diode D5 is connected to a positive terminal of the single-phase inverter; and an intermediate connector of the first transformer TX1 is connected between an intermediate connector of the same name A second output connector is provided, the second output connector is connected to the anode of the sixth diode D6; and the cathode of the sixth diode D6 is also connected to the positive terminal of the single-phase inverter.
  • the third DC/DC converter 23 of another embodiment includes a first transformer ⁇ , and fifth and sixth diodes D5, D6; and further includes two electronic switches arranged in parallel, respectively: In the positive half cycle of the grid voltage, when the grid voltage Ugrid is greater than the input voltage Vbus on the first capacitor C1, or, in the negative half cycle of the grid voltage, when the absolute value of the grid voltage
  • the sources of the fifth and sixth switches Q5 and Q6 are grounded; the drains of the fifth switch Q5 and the anodes of the fifth diode D5 are respectively connected to the same-name end of the primary side of the first transformer; The drain of the sixth switch Q6 and the anode of the sixth diode D6 are respectively connected to non-identical ends of the secondary side of the first transformer; the first transformer TX1, the non-identical end and the secondary side of the primary side The same name end is connected to the positive electrode PV+ of the solar panel output end; the negative electrodes of the fifth and sixth diodes D5 and D6 are respectively connected to the positive terminal of the single-phase inverter.
  • the third DC/DC converter 23 of another embodiment includes a first transformer ⁇ , and fifth and sixth diodes D5 and D6; and further includes two electronic switches arranged in parallel, respectively : In the positive half cycle of the grid voltage, when the grid voltage Ugrid is greater than the input voltage Vbus on the first capacitor C1, or, in the negative half cycle of the grid voltage, when the absolute value of the grid voltage lUgridl is greater than the absolute value of the input voltage on the first capacitor C1
  • the source of the fifth and sixth switches Q5 and Q6 is grounded; the drain of the fifth switch Q5 is connected to a non-identical end of the primary side of the first transformer; and the drain of the sixth switch Q6 is
  • the first transformer TX1" is connected to the same name end of the primary side; the primary side and the secondary side of the first transformer TX1" are respectively provided with intermediate joints, and the two intermediate joints are respectively connected to the positive pole PV+ of the output end of the solar panel; a positive pole of the fifth diode D5 is connected to a terminal of the same name of the secondary side of the first transformer TX1; a positive pole of the sixth diode D6 is connected to a non-identical end of the secondary side of the first transformer; The cathodes of the sixth diodes D5 and D6 are respectively connected to the positive terminals of the single-phase inverter.
  • the patent proposes a new type of high-efficiency grid-connected inverter circuit, at any time, its power energy is transmitted from the DC terminal to The AC end can be reduced by the first-stage SPWM conversion, which greatly reduces the switching loss of the whole circuit and improves the conversion efficiency of the inverter.
  • the test results show that the conversion efficiency of the grid-connected inverter circuit of the present invention can be more than that of the general The grid-connected inverter is 2% higher; at the same time, due to the high conversion efficiency, the size of the product heat sink can be greatly reduced, the weight is reduced, and the cost is reduced.
  • FIG. 1 is a schematic structural diagram of a circuit for performing two-stage conversion in a conventional grid-connected inverter.
  • FIG. 2 is a schematic diagram showing the circuit structure of the high efficiency grid-connected inverter circuit of the present invention in Embodiment 1;
  • FIG. 3 is a schematic structural view of an application example of the grid-connected inverter circuit shown in FIG. 2;
  • FIG. 4 is a waveform diagram of driving control and key nodes of the grid-connected inverter circuit shown in FIG. 3;
  • FIG. 5 is another diagram of a DC/DC converter (without LC output filter) in the grid-connected inverter circuit shown in FIG. A schematic diagram of an implementation structure;
  • Fig. 6 is a schematic view showing still another embodiment of the DC/DC converter (without the LC output filter) in the grid-connected inverter circuit shown in Fig. 2.
  • FIG. 7 is a schematic diagram showing the circuit structure of the high efficiency grid-connected inverter circuit of the present invention in Embodiment 2; Figure
  • Figure 8 is a schematic view showing the circuit configuration of the high-efficiency grid-connected inverter circuit of the present invention in Embodiment 3;
  • FIG. 9 is a schematic structural view of an application example of the grid-connected inverter circuit shown in FIG. 8;
  • FIG. 10 is a waveform diagram of driving control and key nodes of the grid-connected inverter circuit shown in FIG. 9. The best way to implement the invention
  • the present invention is to realize a sinusoidal current output of a grid-connected inverter.
  • a typical control strategy is sine wave modulation, that is, SPWM.
  • a three-level inverter 11 and a DC/DC converter without an LC output filter are provided.
  • the DC/DC converter without the LC output filter may be a Push-Pull (pilot-pull) converter, or may be a Half-Bridge, a Full-Bridge or other band.
  • Transformer DC/DC converter may be a Push-Pull (pilot-pull) converter, or may be a Half-Bridge, a Full-Bridge or other band.
  • FIG. 3 it is the first application example of the above-mentioned grid-connected inverter circuit, which is provided with first and second capacitors C1 and CZ output inductors L1, and constitutes the electronic switch Q1 of the three-level inverter 11 Q4 constitutes a first transformer TX1, diodes D5 and D6, electronic switches Q5 and Q6 of the first DC/DC converter 21, and a second transformer TX2, diodes D7 and D8 constituting the second DC/DC converter 22, and an electronic switch Q7 and Q8.
  • the electronic switches Q1 QQ8 are also respectively provided with anti-parallel diodes; the electronic switches Q1 QQ8 may be metal oxide field effect transistors (MOSFET), insulated gate transistors (IGBT), bipolar type Transistors or other similar electronic switching devices.
  • MOSFET metal oxide field effect transistors
  • IGBT insulated gate transistors
  • bipolar type Transistors bipolar type Transistors or other similar electronic switching devices.
  • the first end of the first capacitor C1 is connected to the anode PV+ of the external solar panel output; the second end of the first capacitor C1 is connected to the first end of the second capacitor C2, and is connected in series as the first and second capacitors C1 and C2.
  • the intermediate node is grounded; the second end of the second capacitor C2 is connected to the negative pole PV- of the solar panel output.
  • the first end of the first capacitor C1 is also connected to the anode of the first diode D1, the cathode of the first diode D1 is connected to the drain of the first switch Q1; the second end of the second capacitor C2 is also connected to the The anode of the diode D2, the anode of the second diode D2 is connected to the source of the second switch Q2.
  • the source of the first switch Q1 is connected to the drain of the second switch Q2.
  • the connection point is connected as the output end of the three-level inverter 11 to the first end of the output inductor L1, and the second end of the output inductor L1 is connected. Connected to the external power grid; and, the connection point is additionally connected to the drain of the fourth switch Q4.
  • the sources of the third and fourth switches Q3 and Q4 are connected, and the drain of the third switch Q3 is connected to the intermediate node of the first and second capacitors C1 and C2.
  • the fifth and sixth switches Q5 and Q6 are arranged in parallel, the two switch sources are grounded, and the drains of the two switches are respectively connected to the joints of the same name and non-identical ends of the first transformer TX1.
  • the first transformer TX1 also has an intermediate connector connected to the positive pole PV+ of the solar panel output.
  • a second output connector is disposed between the intermediate connector of the first transformer TX1 and the terminal connector of the same name, and is connected to the anode of the sixth diode D6; a cathode of the sixth diode D6 is connected to the three-level inverter The positive terminal of the device 11, that is, the drain of the first switch Q1.
  • a first output connector is disposed between the intermediate connector of the first transformer TX1 and the non-identical terminal connector, and is connected to the anode of the fifth diode D5, and the cathode of the fifth diode D5 is also connected to the drain of the first switch Q1. .
  • the second DC/DC converter 22 is connected between the negative pole PV- at the output end of the solar panel and the negative terminal of the three-level inverter 11, wherein the second transformer TX2, the seventh and eighth switches Q7, Q8, the connection structure of the seventh and eighth diodes D7 and D8, and the similar types in the above DC/DC converter will not be described again.
  • Figure 4 shows the driving waveforms of the switching devices (Q1 ⁇ Q8) and the waveforms of the key nodes in the SPWM modulation mode of the grid-connected inverter circuit of Figure 3. (the node Va-0 at the positive terminal of the three-level inverter 11, the node Vb-0 at the output, the node Vc-0 at the negative terminal, and the current waveform of the output inductor L1).
  • the third switch Q3 directly in the on state
  • the other switches Q2, Q4 ⁇ Q8 are in the off state
  • the switch is switched by the first switch Q1: when the first switch Q1 is turned on, the current passes through the first two The pole tube D1, the first switch Q1 and the output inductor L1 are circulated, and the voltage on the node Vb-0 connected to the first and second switches Q1 and Q2 is measured to be equal to the input voltage Vbus+ on the first capacitor C1.
  • the first switch Q1 is turned off
  • the current is changed by the third switch Q3, the anti-parallel diode of the fourth switch Q4 and the output inductor L1 are circulated, and the voltage at the node Vb-0 is equal to zero.
  • the other switches Q2, Q4, Q7 and Q8 are in the off state, and the fifth and sixth switches Q5 and Q6 are mutually turned on, boosted by the first transformer TX1 and SPWM modulated: when the fifth switch Q5 is turned on
  • the first transformer TX1 has the primary current flowing between the connector of the same name and the intermediate connector, and the secondary current flows between the first output connector and the terminal connector of the same name, the secondary current passes through the fifth diode D5, A switch Q1, the output inductor L1 flows, so that the voltage on the node Vb-0 is greater than Vbus+, and the specific voltage value of Vb-0 is determined by the transformer ratio; when the fifth switch Q5 is turned off, the first diode D1 continues The current flows through the first diode D1, the first switch Q1, and the output inductor L1, and the voltage at the node Vb-0 is equal to Vbus+.
  • the grid-connected inverter circuit actually has only one-stage SPWM conversion at any time when the grid voltage is in the positive half cycle, which greatly reduces the switching loss of the whole circuit and improves the conversion efficiency of the inverter.
  • the working mode when the grid is in the negative half cycle is similar to the positive half cycle, and will not be described in detail.
  • FIG. 5 and FIG. 6 it is an implementation structure of two other DC/DC converters without an LC output filter, and shows a positive PV+ connected to the output end of the solar panel and the three-level.
  • the DC/DC converter of the three implementation structures shown in FIG. 5 or FIG. 6 and FIG. 3 has the main difference in that the step-up transformer used is different, and the corresponding connection is adjusted; and other devices, the connection structure and the working principle are Similarly, the positive pole PV+ and the fifth and sixth switches Q5 and Q6 are connected to the primary side of the transformer, and the fifth and sixth diodes D5 and D6 are connected to the secondary side of the transformer.
  • the first DC/DC converter 21 of the configuration shown in FIG. 5 or FIG. 6 it is necessary to use between the negative electrode PV- at the output end of the solar panel and the negative terminal of the three-level inverter 11.
  • Corresponding second DC/DC converter 22; the second DC/DC converter 22 is similar to the device and wiring structure of the first DC/DC converter 21 shown in FIG. 5 or FIG. 6, except that Switch and The diodes have different electrode orientations. Therefore, the first DC/DC converter 21 and the corresponding second DC/DC converter 22 of the implementation structure shown in FIG. 5 or FIG. 6 can be used instead of the corresponding device in FIG. 3, and the three-level inverse The transformer 11 cooperates to achieve a highly efficient conversion.
  • the position of the three-level inverter 11 in FIG. 2 can also be replaced by a conventional half-bridge inverter (not shown), and the control driving method is relatively common, and the technical effects achieved are as described above. Similar, so it will not be described in detail.
  • the grid-connected inverter circuit shown in Fig. 7 differs from the above embodiment in the structure of the three-level inverter 11 used in the two embodiments.
  • the other parts are the same, gp, the first and second capacitors C1, C2 are connected in series, the positive electrode PV+ of the solar panel output end and the first end of the first capacitor C1 are connected to the three level through the first diode D1.
  • the inverter 11 a positive terminal of the inverter 11; a negative terminal of the three-level inverter 11 connected to a second end of the negative electrode PV- and the second capacitor C2 at the output end of the solar panel through the second diode D2;
  • the output end of the inverter 11 is connected to the external power grid through the output inductor L1;
  • the zero-level terminal of the three-level inverter 11 is connected to the intermediate node of the first and second capacitors C1 and C2 in series, and the middle Node grounding settings.
  • the first and second DC/DC converters without LC output filtering are respectively disposed in parallel on the first and second diodes D1 and D2;
  • the first DC/DC converter 21 can be used as In the structure shown in Fig. 3, Fig. 5 or Fig. 6, the second DC/DC converter 22 has a structure corresponding thereto.
  • the three-level inverter 11 in the grid-connected inverter circuit of the embodiment includes first to fourth switches Q1 to Q4 connected in series, and third and fourth diodes D3. , D4.
  • the Q1 ⁇ Q4 are electronic switches, which may be metal oxide field effect transistors (MOSFETs) or insulated gate transistors (IGB1 bipolar transistors or other electronic switching devices.
  • MOSFETs metal oxide field effect transistors
  • IGB1 bipolar transistors insulated gate transistors
  • the drain of the first switch Q1 is used as a positive terminal of the three-level inverter 11 is connected to the first DC/DC converter 21 and the first diode D1; a source of the fourth switch Q4 serves as a negative terminal, and the second DC/DC The inverter 22 is connected to the second diode D2.
  • the anode of the third diode D3 and the cathode of the fourth diode D4 are both connected to an intermediate node disposed between the first and second capacitors C1 and C2.
  • the cathode of the third diode D3 is connected to the connection point of the source of the first switch Q1 and the drain of the second switch Q2, and the anode of the fourth diode D4 is connected to the source and the fourth of the third switch Q3.
  • the connection point of the drain of the switch Q4 is connected to the connection point of the source of the second switch Q2 and the drain of the third switch Q3.
  • the second switch Q2 In the positive half cycle of the grid voltage (ie Ugrid > 0), the second switch Q2 is in a conducting state:
  • the grid-connected inverter circuit described in this embodiment actually has only one-stage SPWM conversion at any time, which greatly reduces the switching loss of the entire circuit and improves the conversion efficiency of the inverter.
  • both ends of the first capacitor C1 are respectively connected to the positive and negative electrodes PV+ and PV- of the output end of the external solar panel.
  • the first end of the first capacitor C1 is connected to the anode of the first diode D1 and the cathode of the first diode D1 is connected to the anode of a single-phase inverter 12; a third DC without an LC output filter /DC converter 23, parallel to the first diode D1 is also connected to the positive PV + at the output of the external solar panel And between the positive terminal of the single-phase inverter 12.
  • the negative end of the single-phase inverter 12 is connected to the second end of the first capacitor C1, and the second end of the first capacitor C1 is grounded.
  • One of the two outputs of the single-phase inverter 12 is connected to the external power grid by connecting the output inductor L1, and the other output is directly connected to the external power grid.
  • the single-phase inverter 12 is a single-phase full-bridge inverter circuit, which includes first to fourth switches Q1 QQ4, wherein the first and second switches Q1 and Q2 are connected in series, and then connected to the third in series.
  • the fourth switches Q3 and Q4 are connected in parallel; that is, the drains of the first and third switches Q1 and Q3 are connected to the first diode D1 as the positive terminals of the single-phase inverter 12, respectively.
  • the sources of the fourth switches Q2 and Q4 are grounded as the negative terminal.
  • the first end of the output inductor L1 is connected to the connection point of the source of the third switch Q3 and the drain of the fourth switch Q4; respectively, from the second end of the output inductor L1, and the source of the first switch Q and
  • the second line that leads to the junction of the Q2 drain is connected to the external grid.
  • the third DC/DC converter 23 uses the structure of the first DC/DC converter 21 shown in FIG. 3, that is, includes the first transformer TX1, the diode D5, and D6, electronic switches Q5 and Q6.
  • the electronic switches Q1 ⁇ Q6 ⁇ in the single-phase inverter 12 and the DC/DC converter are respectively provided with anti-parallel diodes; the electronic switches Q1 ⁇ Q6 may be metal oxide field effect transistors
  • MOSFET can also be an insulated gate transistor (IGBT), bipolar transistor or other electronic switching device.
  • IGBT insulated gate transistor
  • Figure 10 shows the driving waveforms of the switching devices (Q1 ⁇ Q6) and the waveforms of the key nodes in the SPWM modulation mode of the grid-connected inverter circuit of Figure 9. (node Va-0 of the positive terminal of the single-phase inverter 12, node Vb of the voltage between the two outputs of the single-phase inverter 12, and current waveform of the output inductor L1).
  • the third switch Q3 directly in the on state, the other switches Ql, Q4 ⁇ Q6 are in the off state, and the second switch Q2 performs the switching: when the second switch Q2 is turned on, the current passes through the first diode Dl, the third switch Q3, the output inductor L1 and the second switch Q2 are circulated, the voltage Vb at the output terminal is equal to the input voltage Vbus; when the second switch Q2 is turned off, the current is changed by the anti-parallel of the first switch Q1 The diode, the third switch Q3 and the output inductor L1 are circulated, and the voltage Vb at the output is equal to zero.
  • the first and fourth switches Q1 and Q4 are in an off state.
  • Fifth, the sixth switch Q5 and Q6 are mutually turned on, and are boosted by the first transformer TX1 and SPWM modulated: when the fifth switch Q5 is turned on, the first transformer TX1 has a primary side between the end joint of the same name and the intermediate joint The current flows, and the secondary output current flows between the first output connector and the terminal connector of the same name, and the secondary current flows through the fifth diode D5, the third switch Q3, the output inductor L1, and the second switch Q2, so that the node Vb The voltage on the voltage is greater than Vbus, and the specific voltage value of Vb is determined by the transformer ratio; when the fifth switch Q5 is turned off, the first diode D1 is freewheeled, and the current passes through the first diode D1, the third switch Q3, The output inductor L1 and the second switch Q2 circulate, and the voltage on the node Vb is equal to Vbus.
  • the sixth switch Q6 When the sixth switch Q6 is turned on, a primary current flows between the non-identical end connector of the first transformer TX1 and the intermediate connector, and a secondary current flows between the second output connector and the non-identical terminal connector.
  • the current flows through the sixth diode D6, the third switch Q3, the output inductor L1, and the second switch Q2, and the voltage on the node Vb is greater than Vbus; when the sixth switch Q6 is turned off, the same is also performed by the first diode D1.
  • the current flows through the first diode D1, the first switch Q1, the output inductor L1, and the second switch Q2, and the voltage on the node Vb is equal to Vbus.
  • the grid-connected inverter circuit in the embodiment has only one level of SPWM conversion at any time when the grid voltage is in the positive half cycle, which greatly reduces the switching loss of the entire circuit and improves the conversion of the inverter. effectiveness.
  • the working mode of the negative half cycle of the power grid is completely similar to that of the positive half cycle. Referring to the time period t3 to t6 in FIG. 10, the third DC/DC converter 23 can also be used in FIG. 5 or The DC/DC converter of the structure shown in Fig. 6 is replaced, and the working principle is similar.
  • the basic control idea of the grid-connected inverter circuit of the present invention is: When the absolute value of the grid voltage
  • the circuit actually has only one-stage SPWM conversion at any time, which greatly reduces the switching loss of the whole circuit and improves the conversion efficiency of the grid-connected inverter.
  • the test results show that the conversion efficiency of the grid-connected inverter circuit of the present invention can be 2% higher than that of the conventional grid-connected inverter.
  • the size of the product heat sink can be greatly reduced, the weight is reduced, and the cost is reduced. .

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)

Abstract

本发明涉及一种高效率的并网逆变电路，设置有半桥逆变器或三电平逆变器，以及不带LC输出滤波器的两个DC/DC变换器，或者是设置有单相逆变器及不带LC输出滤波器的一个DC/DC变换器：当电网电压的绝对值小于输入电压时，由逆变器进行SPWM调制，而DC/DC变换器不工作；当电网电压的绝对值大于输入电压时，由DC/DC变换器工作进行SPWM调制，而逆变器中相应的电子开关一直处于导通的状态将能量直接传输到电网。由此可见，该电路在任何时候实际上都只有一级SPWM变换，大大降低了整个电路的开关损耗，提升了该并网逆变器的转换效率。

Description

一种高效率的并网逆变电路 技术领域
本发明涉及太阳能光伏并网发电技术领域， 特别涉及一种高效率的并网 逆变电路的多种实施结构。 背景技术
随着太阳能发电技术越来越普及， 并网发电的应用也越来越广泛。 而并 网逆变器的指标中， 转换效率是一个最关键的指标。
如图 1所示， 从太阳能电池板到电网之间设置的并网逆变器， 一般包含 两极电路变换结构， 第一级是 DC/DC PWM (直流 /直流 脉宽调制） BOOST 升压的变换器 1， 第二级是 DC/AC SPWM (直流 /交流 正弦脉宽调制）逆变 的变换器 2。 由于功率能量在经过每一级变换的时候都要产生开关损耗， 因 此， 现有并网逆变器的整体转换效率不高， 业界普遍得到的转换效率在 96% 左右。 发明的公开
针对现有技术转换效率低、 及由此带来的成本上升、 重量增加的缺点， 本发明的目的是提供一种新型、 高效率的并网逆变电路， 在任何时候， 其功 率能量从直流端传递到交流端， 只要经过一级 SPWM变换即可， 大大降低了 整个电路的开关损耗， 提升了逆变器的转换效率。
为了达到上述目的， 本发明的技术方案之一是提供一种高效率的并网逆 变电路， 其设置有半桥逆变器或三电平逆变器， 以及不带 LC输出滤波器的 第一、 第二 DC/DC变换器； 还设置有第一、 第二二极管 Dl、 D2, 输出电感 L1 , 及串联的第一、 第二电容 Cl、 C2;
外部太阳能电池板输出端的正极 PV+, 分别通过所述第一二极管 D1及 所述第一 DC/DC变换器， 连接至所述半桥逆变器或三电平逆变器的正极端； 所述第一电容 C1的第一端， 也与所述太阳能电池板输出端的正极 PV+连接； 所述半桥逆变器或三电平逆变器的负极端分别通过所述第二二极管 D2 及第二 DC/DC变换器， 连接至所述太阳能电池板输出端的负极 PV- ； 所述 第二电容 C2的第二端， 也与所述太阳能电池板输出端的负极 PV-连接； 所述第一电容 C1的第二端与所述第二电容 C2的第一端的连接点， 作为 第一、 第二电容 Cl、 C2串联的中间节点接地设置； 所述半桥逆变器或三电 平逆变器的零电平端， 连接至接地设置的所述中间节点；
所述半桥逆变器或三电平逆变器的输出端， 通过所述输出电感 L1连接 至外部电网。
在一种实施例中， 所述三电平逆变器中包含四个电子开关， 分别为- 在电网电压的正半周始终导通的第三幵关 Q3;
在电网电压正半周， 当电网电压 Ugrid小于第一电容 C1上的输入电压 Vbus+时进行 SPWM调制， 以及当电网电压 Ugrid大于第一电容 C1上的输 入电压 Vbus+时始终导通的第一开关 Q1；
在电网电压负半周始终导通的第四开关 Q4;
在电网电压负半周， 当电网电压的绝对值 |Ugrid|小于第二电容 C2上输入 电压的绝对值 |Vbus-|时进行 SPWM调制， 以及当电网电压的绝对值 |Ugrid|大 于第二电容 C2上输入电压的绝对值 |Vbus-|时始终导通的第二开关 Q2;
所述第一到第四开关 Q1~Q4各自的源极和漏极之间设置有反并联二极 管；
其中， 所述第一开关 Q1的漏极作为所述三电平逆变器的正极端， 与所 述第一 DC/DC变换器和第一二极管 D1的负极连接； 所述第一开关 Q1的源 极、所述第二开关 Q2的漏极及第四开关 Q4的漏极连接在同一个连接点上 所述连接点作为所述三电平逆变器的输出端， 与所述输出电感 L1连接； 所述第三、 第四开关 Q3、 Q4的源极相连接， 所述第三开关 Q3的漏极 连接至所述第一、 第二电容 Cl、 C2之间接地设置的中间节点上； 所述第二 开关 Q2的源极作为所述三电平逆变器的负极端与所述第二二极管 D2的正 极和所述第二 DC DC变换器连接。
在另一种实施例中， 所述三电平逆变器， 包含第三、 第四二极管 D3、 D4; 还包含依次串联的四个电子开关， 分别为：
在电网电压正半周， 当电网电压 Ugrid小于第一电容 C1上的输入电压 Vbus+时进行 SPWM调制， 以及当电网电压 Ugrid大于第一电容 C1上的输 入电压 Vbus+时始终导通的第一开关 Q1；
在电网电压正半周始终导通的第二开关 Q2;
在电网电压负半周始终导通的第三开关 Q3;
在电网电压负半周， 当电网电压的绝对值 |Ugrid|小于第二电容 C2上输入 电压的绝对值 |Vbus-|时进行 SPWM调制， 以及当电网电压的绝对值 |Ugrid|大 于第二电容 C2上输入电压的绝对值 |VbUS-|时始终导通的第四开关 Q4;
所述第一到第四开关 Ql~ Q4各自的源极和漏极之间设置有反并联二极 管；
其中， 所述第一开关 Q1的漏极作为三电平逆变器的正极端， 与所述第 一 DC/DC变换器和第一二极管 D1的负极连接； 所述第四开关 Q4的源极作 为三电平逆变器的负极端， 与所述第二 DC/DC变换器和第二二极管 D2的正 极连接；
所述第三二极管 D3的正极与第四二极管 D4的负极， 都连接至所述第 一、 第二电容 Cl、 C2之间接地设置的中间节点上； 所述第三二极管 D3的 负极， 连接至所述第一开关 Q1的源极与第二开关 Q2的漏极的连接点上； 所 述第四二极管 D4的正极， 连接至所述第三开关 Q3的源极与第四开关 Q4的 漏极的连接点上；
所述输出电感 L1连接在第二开关 Q2的源极与第三开关 Q3的漏极的连 接点上。
一种实施例的所述第一 DC/DC变换器中， 包含第一变压器 TX1， 及第 五、 第六二极管 D5、 D6; 还包含并联设置的两个电子开关， 分别是： 在电 网电压正半周， 当电网电压 Ugrid大于第一电容 C1上的输入电压 Vbus+时， 交互导通并进行 SPWM调制的第五、 第六开关 Q5、 Q6;
所述第二 DC/DC变换器中， 包含第二变压器 TX2， 及第七、 第八二极 管 D7、 D8; 还包含并联设置的两个电子开关， 分别是： 在电网电压负半周， 当电网电压的绝对值 |Ugrid|大于第二电容 C2上输入电压的绝对值 |Vbus-|时， 交互导通并进行 SPWM调制的第七、 第八开关 Q7、 Q8;
所述第五到第八开关 Q5~Q8各自的源极和漏极之间设置有反并联二极 管； 其中， 所述第五、 第六开关 Q5、 Q6的源极接地， 这两个开关的漏极分 别与所述第一变压器 TX1上的同名端、 非同名端的接头对应连接； 所述第一 变压器 TX1上还有一中间接头， 与太阳能电池板输出端的正极 PV+连接； 所述第一变压器 TX1的中间接头与非同名端接头之间， 还设置有一个第 一输出接头， 所述第一输出接头与第五二极管 D5的正极连接； 所述第五二 极管 D5的负极连接至所述三电平逆变器的正极端；
所述第一变压器 TX1的中间接头与同名端接头之间， 还设有一个第二输 出接头， 所述第二输出接头连接至第六二极管 D6的正极； 所述第六二极管 D6的负极， 也连接至所述三电平逆变器的正极端； 所述第七、第八开关 Q7、 Q8的漏极接地， 这两个开关的源极分别与所述第二变压器 TX2上的非同名 端、 同名端的接头对应连接； 所述第一变压器 TX1上还另外有一中间接头， 与太阳能电池板输出端的负极 PV-连接；
所述第二变压器 TX2的中间接头与非同名端接头之间， 还设置有一个第 二输出接头， 所述第二输出接头连接至第八二极管 D8的负极； 所述第八二 极管 D8的正极， 连接至所述三电平逆变器的负极端； 所述第二变压器 TX2 的中间接头与同名端接头之间， 还设置有一个第一输出接头， 所述第一输出 接头与第七二极管 D7的负极连接;所述第七二极管 D7的正极也连接至所述 三电平逆变器的负极端。
另一种实施例的所述第一 DC/DC变换器中， 包含第一变压器 ΤΧΓ， 及 第五、 第六二极管 D5、 D6; 还包含并联设置的两个电子开关， 分别是： 在 电网电压正半周， 当电网电压 Ugrid大于第一电容 C1上的输入电压 Vbus+ 时， 交互导通并进行 SPWM调制的第五、 第六开关 Q5、 Q6;
所述第二 DC/DC变换器中， 包含第二变压器 TX2'， 及第七、 第八二极 管 D7、 D8; 还包含并联设置的两个电子开关， 分别是： 在电网电压负半周， 当电网电压的绝对值 |Ugrid|大于第二电容 C2上输入电压的绝对值 |Vbus-|时， 交互导通并进行 SPWM调制的第七、 第八开关 Q7、 Q8;
所述第五到第八开关 Q5〜Q8各自的源极和漏极之间设置有反并联二极 管；
其中， 所述第五、 第六开关 Q5、 Q6的源极接地； 所述第五开关 Q5的 漏极及第五二极管 D5的正极， 分别与第一变压器 TX1，原边的同名端连接； 所述第六开关 Q6的漏极及第六二极管 D6的正极， 分别与第一变压器 ΤΧΓ 副边的非同名端连接 ·， 所述第一变压器 ΤΧΓ原边的非同名端及副边的同名 端， 与所述太阳能电池板输出端的正极 PV+连接； 所述第五、 第六二极管 D5、 D6的负极， 分别与所述三电平逆变器的正极端连接；
所述第七、 第八开关 Q7、 Q8的漏极接地； 所述第七开关 Q7的源极及 第七二极管 D7的负极， 分别与第二变压器 TX2'原边的非同名端连接； 所述 第八开关 Q8的源极及第八二极管 D8的负极， 分别与第二变压器 TX2'副边 的同名端连接； 所述第二变压器 TX2'原边的同名端及副边的非同名端， 与所 述太阳能电池板输出端的负极 PV-连接； 所述第七、 第八二极管 D7、 D8的 正极， 分别与所述三电平逆变器的负极端连接。
又一种实施例的所述第一 DC/DC变换器中， 包含第一变压器 ΤΧΓ， 及 第五、 第六二极管 D5、 D6; 还包含并联设置的两个电子开关， 分别是： 在 电网电压正半周， 当电网电压 Ugrid大于第一电容 C1上的输入电压 Vbus+ 时， 交互导通并进行 SPWM调制的第五、 第六开关 Q5、 Q6;
所述第二 DC/DC变换器中， 包含第二变压器 TX2"， 及第七、 第八二极 管 D7、 D8; 还包含并联设置的两个电子开关， 分别是： 在电网电压负半周， 当电网电压的绝对值 |Ugrid|大于第二电容 C2上输入电压的绝对值 |VbUS-|时， 交互导通并进行 SPWM调制的第七、 第八开关 Q7、 Q8;
所述第五到第八开关 Q5〜Q8各自的源极和漏极之间设置有反并联二极 管；
其中， 所述第五、 第六开关 Q5、 Q6的源极接地； 所述第五开关 Q5的 漏极与第一变压器 ΤΧΓ原边的非同名端连接； 所述第六开关 Q6的漏极与第 一变压器 ΤΧΓ原边的同名端连接； 第一变压器 ΤΧΓ的原边及副边， 分别设 置有中间接头， 这两个中间接头分别与所述太阳能电池板输出端的正极 PV+ 连接； 所述第五二极管 D5的正极， 与第一变压器 ΤΧΓ副边的同名端连接； 所述第六二极管 D6的正极， 与第一变压器 ΤΧΓ副边的非同名端连接； 所述 第五、第六二极管 D5、 D6的负极， 分别与所述三电平逆变器的正极端连接； 所述第七、 第八开关 Q7、 Q8的漏极接地； 所述第七开关 Q7的源极与 第二变压器 TX2"原边的非同名端连接； 所述第八开关 Q8的源极与第二变压 器 TX2"原边的同名端连接； 所述第二变压器 TX2"的原边及副边， 分别设置 有中间接头， 这两个中间接头分别与所述太阳能电池板输出端的负极 PV-连 接； 所述第七二极管 D7的负极， 与第二变压器 TX2"副边的非同名端连接； 所述第八二极管 D8的负极， 与第二变压器 TX2"副边的同名端连接； 所述第 七、 第八二极管 D7、 D8的正极， 分别与所述三电平逆变器的负极端连接。
本发明的另一技术方案是提供一种高效率的并网逆变电路， 其设置有单 相逆变器及不带 LC输出滤波器的第三 DC/DC变换器 23; 还设置有第一二 极管 Dl， 输出电感 L1 , 及第一电容 C1 ;
外部太阳能电池板输出端的正极 PV+， 分别通过所述第一二极管 D1及 所述第三 DC/DC变换器 23， 连接至所述单相逆变器的正极端； 所述第一电 容 C1的第一端， 也与所述太阳能电池板输出端的正极 PV+连接； 所述单相 逆变器的负极端， 分别与所述第一电容 C1的第二端， 及所述太阳能电池板 输出端的负极 PV-连接；
所述单相逆变器进一步包含四个电子开关， 分别是：
在电网电压的正半周始终导通的第三幵关 Q3;
在电网电压正半周， 当电网电压 Ugrid小于第一电容 C1上的输入电压 Vbus时进行 SPWM调制， 以及当电网电压 Ugrid大于第一电容 C1上的输入 电压 Vbus时始终导通的第二开关 Q2;
在电网电压负半周始终导通的第四开关 Q4;
在电网电压负半周， 当电网电压的绝对值 lUgridl小于第一电容 C1上输入 电压的绝对值 |-Vbus|时进行 SPWM调制， 以及当电网电压的绝对值 |Ugrid|大 于第一电容 C1上输入电压的绝对值 |-VbUS|时始终导通的第一开关 Q1 ;
所述第一到第四开关 Q1〜Q4各自的源极和漏极之间设置有反并联二极 管； 其中， 串联后的所述第一、 第二开关 Ql、 Q2, 再与串联后的所述第三、 第四开关 Q3、 Q4并联； 并且， 第一、 第三开关 Ql、 Q3的漏极作为所述单 相逆变器的正极端， 第二、 第四开关 Q2、 Q4的源极作为所述单相逆变器的 负极端接地设置；
所述输出电感 L1的第一端连接在所述第三开关 Q3的源极与第四开关 Q4的漏极的连接点上； 分别从所述输出电感 L1的第二端， 及第一开关 Q1 源极与第二开关 Q2漏极的连接点引出的线路， 连接至外部电网。
一种实施例的所述第三 DC/DC变换器 23中， 包含第一变压器 TX1， 及 第五、 第六二极管 D5、 D6; 还包含并联设置的两个电子开关， 分别是： 在 电网电压正半周当电网电压 Ugrid大于第一电容 C1上的输入电压 Vbus时， 或者， 在电网电压负半周， 当电网电压的绝对值 |Ugrid|大于第一电容 C1上输 入电压的绝对值 |-Vbus|时， 交互导通并进行 SPWM调制的第五、 第六开关 Q5、 Q6; 所述第五、 第六开关 Q5、 Q6各自的源极和漏极之间设置有反并联 二极管；
其中， 所述第五、 第六开关 Q5、 Q6的源极接地， 这两个开关的漏极分 别与所述第一变压器 TX1上的同名端、 非同名端的接头对应连接； 所述第一 变压器 TX1上还有一中间接头， 与太阳能电池板输出端的正极 PV+连接； 所述第一变压器 TX1的中间接头与非同名端接头之间， 还设置有一个第 一输出接头， 所述第一输出接头与第五二极管 D5的正极连接； 所述第五二 极管 D5的负极连接至所述单相逆变器的正极端； 所述第一变压器 TX1的中 间接头与同名端接头之间， 还设有一个第二输出接头， 所述第二输出接头连 接至第六二极管 D6的正极； 所述第六二极管 D6的负极， 也连接至所述单相 逆变器的正极端。
另一种实施例的所述第三 DC/DC变换器 23中， 包含第一变压器 ΤΧΓ， 及第五、 第六二极管 D5、 D6; 还包含并联设置的两个电子开关， 分别是： 在电网电压正半周， 当电网电压 Ugrid大于第一电容 C1上的输入电压 Vbus 时， 或者， 在电网电压负半周， 当电网电压的绝对值 |Ugrid|大于第一电容 C1 上输入电压的绝对值 |-Vbus|时， 交互导通并进行 SPWM调制的第五、 第六开 关 Q5、 Q6; 所述第五、 第六开关 Q5、 Q6各自的源极和漏极之间设置有反 并联二极管；
其中， 所述第五、 第六开关 Q5、 Q6的源极接地； 所述第五开关 Q5的 漏极及第五二极管 D5的正极， 分别与第一变压器 ΤΧΓ原边的同名端连接； 所述第六开关 Q6的漏极及第六二极管 D6的正极， 分别与第一变压器 ΤΧΓ 副边的非同名端连接； 所述第一变压器 TX1，原边的非同名端及副边的同名 端， 与所述太阳能电池板输出端的正极 PV+连接； 所述第五、 第六二极管 D5、 D6的负极， 分别与所述单相逆变器的正极端连接。
又一种实施例的所述第三 DC/DC变换器 23中， 包含第一变压器 ΤΧΓ，， 及第五、 第六二极管 D5、 D6; 还包含并联设置的两个电子开关， 分别是： 在电网电压正半周， 当电网电压 Ugrid大于第一电容 C1上的输入电压 Vbus 时， 或者， 在电网电压负半周， 当电网电压的绝对值 lUgridl大于第一电容 C1 上输入电压的绝对值 |-VbUS|时， 交互导通并进行 SPWM调制的第五、 第六开 关 Q5、 Q6; 所述第五、 第六开关 Q5、 Q6各自的源极和漏极之间设置有反 并联二极管；
其中， 所述第五、 第六开关 Q5、 Q6的源极接地； 所述第五开关 Q5的 漏极与第一变压器 ΤΧΓ原边的非同名端连接； 所述第六开关 Q6的漏极与第 一变压器 TX1"原边的同名端连接； 第一变压器 TX1"的原边及副边， 分别设 置有中间接头， 这两个中间接头分别与所述太阳能电池板输出端的正极 PV+ 连接； 所述第五二极管 D5的正极， 与第一变压器 TX1"副边的同名端连接； 所述第六二极管 D6的正极， 与第一变压器 ΤΧΓ副边的非同名端连接； 所述 第五、 第六二极管 D5、 D6的负极， 分别与所述单相逆变器的正极端连接。
针对现有技术转换效率低、 并由此带来的成本上升、 重量增加的缺点， 本专利提出一种新型、 高效率的并网逆变电路， 在任何时候， 其功率能量从 直流端传递到交流端， 只要经过一级 SPWM变换即可， 大大降低了整个电路 的开关损耗， 提升了逆变器的转换效率； 测试结果表明， 本发明所述并网逆 变电路的转换效率， 能够比一般并网逆变器高 2%; 同时由于高的转换效率， 可以大大降低产品散热片的大小， 减少重量， 降低成本。 附图的简要说明
图 1是现有并网逆变器中进行两级转换的电路结构示意图。
图 2是本发明所述高效率的并网逆变电路在实施例 1中的电路结构示意 图；
图 3是图 2所示并网逆变电路的一种应用实例的结构示意图；
图 4是图 3所示并网逆变电路的驱动控制及关键节点的波形图； 图 5是图 2所示并网逆变电路中 DC/DC变换器 （不带 LC输出滤波器） 的另一种实施结构的示意图；
图 6是图 2所示并网逆变电路中 DC/DC变换器 （不带 LC输出滤波器） 的又一种实施结构的示意图。
图 7是本发明所述高效率的并网逆变电路在实施例 2中的电路结构示意 图；
图 8是本发明所述高效率的并网逆变电路在实施例 3中的电路结构示意 图；
图 9是图 8所示并网逆变电路的一种应用实例的结构示意图；
图 10是图 9所示并网逆变电路的驱动控制及关键节点的波形图。 实现本发明的最佳方式
以下结合附图说明本发明的多个具体实施方式， 本发明为实现并网逆变 器的正弦波电流输出， 典型的控制策略为正弦波调制， 即 SPWM。
实施例 1；
如图 2所示， 本实施例中所述并网逆变电路中， 设置有三电平逆变器 11 及不带 LC输出滤波器的 DC/DC变换器。 其中， 所述不带 LC输出滤波器的 DC/DC变换器可以是 Push-Pull (推挽式）变换器， 也可以是 Half-Bridge (半 桥）、 Full-Bridge (全桥） 或其它带变压器的 DC/DC变换器。
如图 3所示， 是上述并网逆变电路的第一种应用实例， 设置有第一、 第 二电容 Cl、 CZ输出电感 Ll，构成所述三电平逆变器 11的电子开关 Q1~Q4 构成第一 DC/DC变换器 21的第一变压器 TX1、 二极管 D5和 D6、 电子开关 Q5和 Q6， 以及构成第二 DC/DC变换器 22的第二变压器 TX2、 二极管 D7 和 D8、 电子开关 Q7和 Q8。 其中， 所述电子开关 Q1〜Q8上还各自设置有反 并联二极管； 所述电子开关 Q1〜Q8可以是金属氧化物场效应管（MOSFET), 也可以是绝缘栅晶体管（IGBT)、双极型晶体管或其他类似的电子开关器件。
上述若干器件如图 3所示进行连接：
第一电容 C1的第一端与外部太阳能电池板输出端的正极 PV+连接； 第 一电容 C1的第二端与第二电容 C2的第一端连接， 作为第一、第二电容 Cl、 C2串联的中间节点接地设置； 第二电容 C2的第二端与太阳能电池板输出端 的负极 PV-连接。 第一电容 C1的第一端还连接至第一二极管 D1的正极， 第 一二极管 D1的负极连接至第一开关 Q1的漏极； 第二电容 C2的第二端还连 接至第二二极管 D2的负极， 第二二极管 D2的正极连接至第二开关 Q2的源 极。 第一开关 Q1的源极与第二开关 Q2的漏极相连， 该连接点作为三电平逆 变器 11的输出端还与输出电感 L1的第一端连接， 输出电感 L1的第二端连 接至外部电网； 并且， 该连接点另外还与第四开关 Q4的漏极连接。 第三、 第四开关 Q3、 Q4的源极相连， 第三开关 Q3的漏极连接至第一、 第二电容 Cl、 C2的中间节点。
而在第一 DC/DC变换器 21中， 第五、 第六开关 Q5、 Q6并联设置， 两 开关源极接地， 两开关的漏极分别与第一变压器 TX1的同名端、 非同名端的 接头连接， 第一变压器 TX1还有一中间接头与太阳能电池板输出端的正极 PV+连接。 第一变压器 TX1的中间接头与同名端接头之间设有第二输出接 头， 其连接至第六二极管 D6的正极； 第六二极管 D6的负极， 连接至所述三 电平逆变器 11的正极端， 即所述第一开关 Q1的漏极。 第一变压器 TX1的 中间接头与非同名端接头之间设置第一输出接头， 其与第五二极管 D5的正 极连接， 第五二极管 D5的负极也连接至第一开关 Q1的漏极。 第二 DC/DC 变换器 22连接在太阳能电池板输出端的负极 PV-与所述三电平逆变器 11的 负极端之间， 其中所述第二变压器 TX2， 第七、 第八开关 Q7、 Q8， 第七、 第八二极管 D7、 D8的连接结构， 与上述 DC/DC变换器中相类 ί 不再赘述。
配合参见图 3 、 图 4所示， 其中图 4给出了图 3结构的并网逆变电路在 SPWM调制方式下， 各个开关器件（Q1〜Q8)的驱动波形图、 以及关键节点 的波形图 （三电平逆变器 11正极端的节点 Va-0、 输出端的节点 Vb-0、 负极 端的节点 Vc-0， 及输出电感 L1的电流波形）。
在电网电压的正半周 （即 Ugrid > 0):
1 ) 当电网电压小于施加到第一电容 C1上的输入电压 即 Ugrid < Vbus+ 时， 见图 4的 0 ~ tl以及 t2 ~ t3时间段， 三电平逆变器 11通过第一开关 Q1 进行 SPWM调制， DC/DC变换器不工作。
艮卩， 第三开关 Q3—直处于导通状态， 其他开关 Q2、 Q4~Q8处于关断状 态， 由第一开关 Q1进行开关切换： 该第一开关 Q1导通时， 电流依次通过第 一二极管 Dl、 第一开关 Q1和输出电感 L1流通， 测得第一、 第二幵关 Ql、 Q2相连接的节点 Vb-0上的电压等于第一电容 C1上的输入电压 Vbus+。 第 一开关 Q1关断时， 电流改由第三开关 Q3， 第四开关 Q4上的反并联二极管 及输出电感 L1流通， 节点 Vb-0上的电压等于 0。
2) 当电网电压小于输入电压， 即 Ugrid > Vbus+时， 见图 4的 tl ~ t2 时间段， 三电平逆变器 11的第一开关 Q1—直处于导通状态， 由第一 DC/DC 变换器 21的工作实现 SPWM调制。
此时， 其他开关 Q2、 Q4、 Q7和 Q8处于关断状态， 而第五、 第六开关 Q5和 Q6交互导通， 通过第一变压器 TX1升压并进行 SPWM调制： 当第五 开关 Q5导通时， 第一变压器 TX1的同名接头与中间接头之间有原边电流流 通， 而第一输出接头与同名端接头之间流通有副边电流， 副边电流再通过第 五二极管 D5、 第一开关 Ql、 输出电感 L1流通， 使得节点 Vb-0上的电压大 于 Vbus+, Vb-0的具体电压值由变压器变比决定； 当第五开关 Q5关断时， 由第一二极管 D1续流， 电流通过第一二极管 Dl、 第一开关 Q1和输出电感 L1流通， 节点 Vb-0上电压等于 Vbus+。
当第六开关 Q6导通时， 第一变压器 TX1的非同名端接头与中间接头之 间有原边电流流通， 而第二输出接头与非同名端接头之间流通有副边电流， 该副边电流再通过第六二极管 D6、 第一开关 Ql、 输出电感 L1流通， 节点 Vb-0上电压大于 Vbus+; 当第六开关 Q6关断时， 同样由第一二极管 D1续 流， 电流通过电流通过第一二极管 Dl、 第一开关 Q1和输出电感 L1流通， 节点 Vb-0上电压等于 Vbus+。
由此可见， 该并网逆变电路在电网电压处于正半周的任何时候实际上都 只有一级 SPWM变换， 大大降低了整个电路的开关损耗， 提升了逆变器的转 换效率。 参见图 4中 t3〜t6时间段， 在电网处于负半周时的工作模式与正半 周相类似， 不再详细说明。
如图 5、 图 6所示， 是另外两种不带 LC输出滤波器的 DC/DC变换器的 实施结构， 图中示出的是连接在太阳能电池板输出端的正极 PV+与所述三电 平逆变器 11的正极端之间的第一 DC/DC变换器 21。 图 5或图 6与图 3所示 三种实施结构的 DC/DC变换器， 其主要区别在于使用的升压变压器不同， 并调整了对应的连线； 而其他器件、 连接结构及工作原理相类似： 都是使正 极 PV+及第五、 第六开关 Q5、 Q6与变压器的原边连接， 第五、 第六二极管 D5、 D6与变压器的副边连接。
另外， 在使用图 5或图 6所示结构的第一 DC/DC变换器 21时， 需要在 太阳能电池板输出端的负极 PV-与所述三电平逆变器 11的负极端之间， 使用 相应的第二 DC/DC变换器 22; 所述第二 DC/DC变换器 22与图 5或图 6所 示的第一 DC/DC变换器 21的器件及连线结构相类似， 区别在于其中开关及 二极管的电极方向不同。 因此， 可以使用图 5或图 6所示实施结构的第一 DC/DC变换器 21及对应的第二 DC/DC变换器 22， 替换图 3中的相应装置， 与所述的三电平逆变器 11配合实现高效率的转换。 另外， 如图 2中三电平逆 变器 11的位置， 也可以用传统的半桥逆变器（图中未示出）来代替， 其控制 驱动方法较为普遍， 所实现的技术效果与上述类似， 因此不再详细说明。
实施例 2;
如图 7所示的并网逆变电路， 与上述实施例中的区别在于两种实施例中 使用的三电平逆变器 11结构不同。 而其他部分都相同， gp， 第一、 第二电容 Cl、 C2串联， 太阳能电池板输出端的正极 PV+及第一电容 C1的第一端， 通 过第一二极管 D1连接至所述三电平逆变器 11的正极端； 三电平逆变器 11 的负极端， 通过第二二极管 D2， 连接至太阳能电池板输出端的负极 PV-及第 二电容 C2的第二端； 三电平逆变器 11的输出端， 通过输出电感 L1连接至 外部的电网； 三电平逆变器 11的零电平端， 连接至第一、 第二电容 Cl、 C2 串联的中间节点， 并且， 该中间节点接地设置。 同时， 不带 LC输出滤波的 第一、 第二 DC/DC变换器， 分别并联设置在第一、 第二二极管 Dl、 D2上； 所述第一 DC/DC变换器 21， 可以使用如图 3、 图 5或图 6中所示的结构， 第二 DC/DC变换器 22具有与之对应的结构。
如图 7所示， 本实施例所述并网逆变电路中的三电平逆变器 11， 包含依 次串联的第一到第四开关 Q1〜Q4， 以及第三、 第四二极管 D3、 D4。 其中， 所述的 Q1~Q4为电子开关， 可以是金属氧化物场效应管 （MOSFET), 也可 以是绝缘栅晶体管 (IGB1 双极型晶体管或其他电子开关器件。第一开关 Q1 的漏极作为三电平逆变器 11的正极端， 与所述第一 DC/DC变换器 21和第 一二极管 D1连接； 第四开关 Q4的源极作为负极端， 与所述第二 DC/DC变 换器 22和第二二极管 D2连接。 第三二极管 D3的正极与第四二极管 D4的 负极， 都连接至第一、 第二电容 Cl、 C2之间接地设置的中间节点。 第三二 极管 D3的负极连接至第一开关 Q1的源极与第二开关 Q2的漏极的连接点 上， 第四二极管 D4的正极连接至第三开关 Q3的源极与第四开关 Q4的漏极 的连接点上。 输出电感 L1连接在第二开关 Q2的源极与第三开关 Q3的漏极 的连接点上。
假设将图 3中所示的第一、 第二 DC/DC变换器与图 7所示的三电平逆 变器 11配合连接， 则这两个 DC/DC变换器在本实施例中的工作原理与其在 上述实施例（图 3、 图 4) 中的完全相同， 这里不再详述， 只简单介绍一下三 电平逆变器 11进行 SPWM调制时的工作原理：
在电网电压的正半周（即 Ugrid > 0)， 第二开关 Q2—直处于导通状态：
1 ) 当电网电压小于施加到第一电容 C1上的输入电压 即 Ugrid < Vbus+ 时， 三电平逆变器 11通过第一开关 Q1进行 SPWM调制， 两个 DC/DC变换 器都不工作。
第一开关 Q1导通时， 电流通过第一二极管 Dl、 第一开关 Ql、 第二开 关 Q2和输出电感 L1流通； 第一开关 Q1关断时， 电流改由第三二极管 D3、 第二开关 Q2和输出电感 L1流通。
2) 当电网电压大于输入电压， 即 Ugrid >Vbus+时， 三电平逆变器 11 的第一开关 Q1—直处于导通状态， 并由第一 DC/DC变换器 21工作实现 SPWM调制。
在电网电压的负半周 （即 Ugrid<0)， 第三开关 Q3—直处于导通状态：
1 ) 当电网电压的绝对值 |Ugrid|小于第二电容 C2上输入电压的绝对值 |Vbus-|时， 由第四开关 Q4进行 SPWM调制。
第四开关 Q4导通时， 电流通过输出电感 Ll、 第三开关 Q3、 第四开关 Q4和第二二极管 D2流通； 第四开关 Q4关断时， 电流改由输出电感 Ll、 第 三开关 Q3和第四二极管 D4流通。
2) 当电网电压的绝对值 lUgridl大于输入电压的绝对值 |VbUS-|时， 第四开 关 Q4始终导通， 并由第二 DC/DC变换器 22进行 SPWM调制。
由此可见， 本实施例所述的并网逆变电路， 在任何时候实际上也都只有 一级 SPWM变换， 大大降低了整个电路的开关损耗， 提升了逆变器的转换效 率。
实施例 3;
如图 8、 图 9所示， 本实施例所述的并网逆变电路中， 第一电容 C1的两 端， 分别与外部太阳能电池板输出端的正负极 PV+、 PV-连接。 第一电容 C1 的第一端与第一二极管 D1的正极连接第一二极管 D1的负极与一个单相逆 变器 12的正极端连接； 一个不带 LC输出滤波器的第三 DC/DC变换器 23， 并联在所述第一二极管 D1上也连接在外部太阳能电池板输出端的正极 PV+ 和所述单相逆变器 12的正极端之间。 所述单相逆变器 12的负极端连接至所 述第一电容 C1的第二端， 并且， 所述第一电容 C1的第二端接地设置。 所述 单相逆变器 12的两个输出端中， 一个输出端通过连接输出电感 L1再与外部 电网连接， 另一输出端直接与外部电网连接。
所述单相逆变器 12是一单相全桥逆变电路， 其中包含第一到第四开关 Q1〜Q4， 其中， 第一、 第二开关 Ql、 Q2串联， 再与串联的第三、 第四开关 Q3、 Q4并联； 即， 第一、 第三开关 Ql、 Q3的漏极作为所述单相逆变器 12 的正极端， 分别与所述第一二极管 D1连接， 第二、 第四开关 Q2、 Q4的源 极作为负极端接地设置。输出电感 L1的第一端即连接在所述第三开关 Q3的 源极与第四开关 Q4的漏极的连接点上； 分别从输出电感 L1的第二端， 及第 一开关 Q 源极与第二幵关 Q2漏极的连接点引出的线路， 连接至外部电网。
另外， 图 9所示的实施结构中， 所述第三 DC/DC变换器 23使用了图 3 所示的第一 DC/DC变换器 21的结构， 即包含有第一变压器 TX1、 二极管 D5和 D6、 电子开关 Q5和 Q6。
所述单相逆变器 12及 DC/DC变换器中的电子开关 Q1~Q6^ 各自设置有 反并联二极管； 所述电子开关 Q1~Q6可以是金属氧化物场效应管
(MOSFET), 也可以是绝缘栅晶体管（IGBT)、 双极型晶体管或其他电子开 关器件。
配合参见图 9、 图 10所示， 其中图 10给出了图 9结构的并网逆变电路 在 SPWM调制方式下， 各个开关器件 （Q1~ Q6) 的驱动波形图、 以及关键 节点的波形图 （单相逆变器 12正极端的节点 Va-0、 单相逆变器 12两个输出 端之间电压的节点 Vb， 以及输出电感 L1的电流波形）。
在电网电压的正半周 （即 Ugrid > 0):
1 ) 当电网电压小于第一电容 C1上的输入电压， 即 Ugrid < Vbus时， 见图 10的 0 ~ tl以及 t2 ~ t3时间段， 单相全桥逆变器通过第二开关 Q2进行 SPWM调制， 第三 DC/DC变换器 23不工作。
艮卩， 第三开关 Q3—直处于导通状态， 其他开关 Ql、 Q4~Q6处于关断状 态， 由第二开关 Q2进行开关切换： 第二开关 Q2导通时， 电流通过第一二极 管 Dl、 第三开关 Q3、 输出电感 L1和第二开关 Q2流通， 输出端上电压 Vb 等于输入电压 Vbus; 第二开关 Q2关断时， 电流改由第一开关 Q1的反并联 二极管、 第三开关 Q3及输出电感 L1流通， 输出端上的电压 Vb等于 0。
2) 当电网电压大于第一电容 C1上的输入电压， 即 Ugrid > Vbus时， 见图 10的 tl ~ t2时间段， 单相全桥逆变器的主开关器件， 第二、 第三开关 Q2和 Q3—直处于导通状态， 由第三 DC/DC变换器 23工作来实现 SPWM 调制。
即， 第一、 第四开关 Q1和 Q4—直处于关断状态。 第五、 第六开关 Q5 和 Q6交互导通， 通过第一变压器 TX1升压并进行 SPWM调制： 当第五开关 Q5导通时，第一变压器 TX1的同名端接头与中间接头之间有原边电流流通， 而第一输出接头与同名端接头之间有副边电流流通， 副边电流再通过第五二 极管 D5、 第三开关 Q3、 输出电感 L1和第二开关 Q2流通， 使得节点 Vb上 的电压大于 Vbus， Vb的具体电压值由变压器变比决定； 当第五开关 Q5关 断时， 由第一二极管 D1续流， 电流通过第一二极管 Dl、 第三开关 Q3、 输 出电感 L1和第二开关 Q2流通， 节点 Vb上电压等于 Vbus。
当第六开关 Q6导通时， 第一变压器 TX1的非同名端接头与中间接头之 间有原边电流流通， 而第二输出接头与非同名端接头之间有副边电流流通， 该副边电流再通过第六二极管 D6、 第三开关 Q3、 输出电感 L1和第二开关 Q2流通， 节点 Vb上电压大于 Vbus; 当第六开关 Q6关断时， 同样由第一二 极管 D1续流， 电流通过电流通过第一二极管 Dl、 第一开关 Ql、 输出电感 L1和第二开关 Q2流通， 节点 Vb上电压等于 Vbus。
由此可见， 本实施例中所述并网逆变电路， 在电网电压处于正半周的任 何时候实际上都只有一级 SPWM变换， 大大降低了整个电路的开关损耗， 提 升了逆变器的转换效率。 电网负半周的工作模式与正半周完全类似， 可参见 图 10中 t3〜t6时间段此处不再详细说¾另外本实施例中所述第三 DC/DC 变换器 23还可以用图 5或图 6所示结构的 DC/DC变换器来替换， 工作原理 类似。
综上所述， 本发明所述并网逆变电路的基本控制思路是： 当电网电压的 绝对值 |Ugrid|小于输入电压（图 4中的 Vbus+、 |Vbus-| 及图 10中的 Vbus、 |-Vbus| ) 时， 由逆变器进行 SPWM调制， 而 DC/DC变换器不工作； 当电网 电压的绝对值 |Ugrid|大于输入电压时， 由 DC/DC变换器工作进行 SPWM调 制， 而逆变器中相应的电子开关一直处于导通的状态将能量直接传输到电 网。 由此可见， 该电路在任何时候实际上都只有一级 SPWM变换， 大大降低 了整个电路的开关损耗， 提升了该并网逆变器的转换效率。 测试结果表明， 本发明所述并网逆变电路的转换效率， 能够比一般并网逆变器高 2%; 同时 由于高的转换效率， 可以大大降低产品散热片的大小， 减少重量， 降低成本。
尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍， 但应当认识 到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。 在本领域技术人员阅读了上述 内容后， 对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。 因此， 本发明的 保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims

权利要求
1. 一种高效率的并网逆变电路， 其特征在于， 设置有半桥逆变器或三电平逆 变器（11 )， 以及不带 LC输出滤波器的第一、 第二 DC/DC变换器（21、 22 )； 还设置有第一、 第二二极管 （Dl、 D2), 输出电感 （Ll )， 及串联 的第一、 第二电容 （Cl、 C2);
外部太阳能电池板输出端的正极 （PV+)， 分别通过所述第一二极管 (D1 ) 及所述第一 DC/DC变换器 （21 )， 连接至所述半桥逆变器或三电 平逆变器 （11 ) 的正极端； 所述第一电容 （C1 ) 的第一端， 也与所述太 阳能电池板输出端的正极 （PV+) 连接；
所述半桥逆变器或三电平逆变器 （11 ) 的负极端， 分别通过所述第 二二极管 （D2) 及第二 DC/DC变换器 （22)， 连接至所述太阳能电池板 输出端的负极 （PV-); 所述第二电容 （C2) 的第二端， 也与所述太阳能 电池板输出端的负极 （PV-) 连接；
所述第一电容 （C1 ) 的第二端与所述第二电容 （C2) 的第一端的连 接点， 作为第一、 第二电容 （Cl、 C2) 串联的中间节点接地设置； 所述 半桥逆变器或三电平逆变器 （11 ) 的零电平端， 连接至接地设置的所述 中间节点；
所述半桥逆变器或三电平逆变器 （11 ) 的输出端， 通过所述输出电 感 （L1 ) 连接至外部电网。
2. 如权利要求 1所述的高效率的并网逆变电路， 其特征在于，
所述三电平逆变器 （11 ) 中包含四个电子开关， 分别为： 在电网电压的正半周始终导通的第三开关 （Q3 );
在电网电压正半周， 当电网电压 （Ugrid) 小于第一电容（C1 )上的 输入电压 （Vbus+) 时进行 SPWM调制， 以及当电网电压（Ugrid)大于 第一电容（C1 )上的输入电压 （Vbus+) 时始终导通的第一开关（Q1 ); 在电网电压负半周始终导通的第四开关 （Q4);
在电网电压负半周， 当电网电压的绝对值 （lUgridp 小于第二电容 (C2)上输入电压的绝对值（|Vbus-| ) 时进行 SPWM调制， 以及当电网 电压的绝对值（ |Ugrid| )大于第二电容（ C2 )上输入电压的绝对值（ I Vbus-I ) 时始终导通的第二幵关 （Q2);
所述第一到第四开关 （Q1~Q4) 各自的源极和漏极之间设置有反并 联二极管；
其中， 所述第一开关 （Q1 ) 的漏极作为所述三电平逆变器 （11 ) 的 正极端， 与所述第一 DOOC变换器（21 )和第一二极管（D1 )的负极连 接； 所述第一开关（Q1 ) 的源极、 所述第二开关 （Q2) 的漏极， 及第四 幵关 （Q4) 的漏极连接在同一个连接点上， 所述连接点作为所述三电平 逆变器 （11 ) 的输出端， 与所述输出电感 （L1 ) 连接；
所述第三、 第四开关（Q3、 Q4)的源极相连接， 所述第三开关（Q3 ) 的漏极连接至所述第一、 第二电容 （Cl、 C2)之间接地设置的中间节点 上； 所述第二开关（Q2)的源极作为所述三电平逆变器（11 )的负极端， 与所述第二二极管（D2)的正极和所述第二 DC/DC变换器（22)连接。
3. 如权利要求 1所述的高效率的并网逆变电路， 其特征在于，
所述三电平逆变器 （11 )， 包含第三、 第四二极管 （D3、 D4); 还包 含依次串联的四个电子开关， 分别为- 在电网电压正半周， 当电网电压 （Ugrid)小于第一电容（C1 )上的 输入电压 （Vbus+) 时进行 SPWM调制， 以及当电网电压（Ugrid)大于 第一电容（C1 )上的输入电压 （Vbus+) 时始终导通的第一开关（Q1 ); 在电网电压正半周始终导通的第二开关 （Q2);
在电网电压负半周始终导通的第三开关 （Q3 );
在电网电压负半周， 当电网电压的绝对值 （lUgridp 小于第二电容 (C2)上输入电压的绝对值（|Vbus-|) 时进行 SPWM调制， 以及当电网 电压的绝对值（lUgridp大于第二电容（C2)上输入电压的绝对值（|VbUS-|) 时始终导通的第四开关 （Q4);
所述第一到第四开关 （Q1~ Q4) 各自的源极和漏极之间设置有反并 联二极管；
其中， 所述第一开关 （Q1 ) 的漏极作为三电平逆变器 （11 ) 的正极 端， 与所述第一 DC/DC变换器（21 )和第一二极管（D1 ) 的负极连接； 所述第四开关 （Q4) 的源极作为三电平逆变器 （11 ) 的负极端， 与所述 第二 DC/DC变换器 （22) 和第二二极管 （D2) 的正极连接；
所述第三二极管 （D3 ) 的正极与第四二极管 （D4) 的负极， 都连接 至所述第一、 第二电容 （Cl、 C2) 之间接地设置的中间节点上； 所述第 三二极管 （D3 ) 的负极， 连接至所述第一开关（Q1 ) 的源极与第二开关 (Q2) 的漏极的连接点上； 所述第四二极管 （D4) 的正极， 连接至所述 第三开关 （Q3 ) 的源极与第四开关 （Q4) 的漏极的连接点上；
所述输出电感（L1 )连接在第二开关（Q2)的源极与第三开关（Q3 ) 的漏极的连接点上。
4. 如权利要求 2或 3所述的高效率的并网逆变电路， 其特征在于，
所述第一 DC/DC变换器 （21 ) 中， 包含第一变压器 （TX1 ), 及第 五、 第六二极管（D5、 D6); 还包含并联设置的两个电子开关， 分别是： 在电网电压正半周， 当电网电压（Ugrid)大于第一电容（C1 )上的输入 电压（Vbus+)时， 交互导通并进行 SPWM调制的第五、第六开关（Q5、 Q6);
所述第二 DC/DC变换器 （22) 中， 包含第二变压器 （TX2), 及第 七、 第八二极管（D7、 D8); 还包含并联设置的两个电子开关， 分别是： 在电网电压负半周， 当电网电压的绝对值 （|Ugrid|) 大于第二电容（C2) 上输入电压的绝对值（|VbUS-|)时， 交互导通并进行 SPWM调制的第七、 第八开关 （Q7、 Q8);
所述第五到第八开关 （Q5~Q8) 各自的源极和漏极之间设置有反并 联二极管；
其中， 所述第五、 第六开关（Q5、 Q6) 的源极接地， 这两个开关的 漏极分别与所述第一变压器（TX1 )上的同名端、 非同名端的接头对应 连接； 所述第一变压器 （TX1 ) 上还有一中间接头， 与太阳能电池板输 出端的正极 （PV+) 连接；
所述第一变压器 （TX1 ) 的中间接头与非同名端接头之间， 还设置 有一个第一输出接头， 所述第一输出接头与第五二极管 （D5 ) 的正极连 接； 所述第五二极管 （D5 ) 的负极连接至所述三电平逆变器 （11 ) 的正 极端；
所述第一变压器 （TX1 ) 的中间接头与同名端接头之间， 还设有一 个第二输出接头， 所述第二输出接头连接至第六二极管 （D6) 的正极； 所述第六二极管 （D6) 的负极， 也连接至所述三电平逆变器 （11 ) 的正 极端； 所述第七、 第八开关 （Q7、 Q8) 的漏极接地， 这两个开关的源极 分别与所述第二变压器（TX2)上的非同名端、 同名端的接头对应连接； 所述第一变压器 （TX1 ) 上还另外有一中间接头， 与太阳能电池板输出 端的负极 （PV-) 连接；
所述第二变压器 （TX2) 的中间接头与非同名端接头之间， 还设置 有一个第二输出接头， 所述第二输出接头连接至第八二极管 （D8) 的负 极； 所述第八二极管 （D8) 的正极， 连接至所述三电平逆变器 （11 ) 的 负极端； 所述第二变压器 （TX2) 的中间接头与同名端接头之间， 还设 置有一个第一输出接头， 所述第一输出接头与第七二极管 （D7) 的负极 连接； 所述第七二极管 （D7) 的正极也连接至所述三电平逆变器 （11 ) 的负极端。
5. 如权利要求 2或 3所述的高效率的并网逆变电路， 其特征在于，
所述第一 DC/DC变换器 （21 ) 中， 包含第一变压器 （ΤΧΓ )， 及第 五、 第六二极管（D5、 D6); 还包含并联设置的两个电子开关， 分别是： 在电网电压正半周， 当电网电压 （Ugrid)大于第一电容（C1 )上的输入 电压（Vbus+)时， 交互导通并进行 SPWM调制的第五、 第六开关（Q5、 Q6);
所述第二 DC/DC变换器 （22) 中， 包含第二变压器 （TX2' )， 及第 七、 第八二极管（D7、 D8); 还包含并联设置的两个电子开关， 分别是： 在电网电压负半周， 当电网电压的绝对值（|Ugrid| ) 大于第二电容（C2) 上输入电压的绝对值（|VbUS-|)时， 交互导通并进行 SPWM调制的第七、 第八开关 （Q7、 Q8);
所述第五到第八开关 （Q5~Q8) 各自的源极和漏极之间设置有反并 联二极管； 其中， 所述第五、 第六开关（Q5、 Q6) 的源极接地； 所述第五开关 (Q5) 的漏极及第五二极管（D5 ) 的正极， 分别与第一变压器（ΤΧΓ ) 原边的同名端连接； 所述第六开关 （Q6) 的漏极及第六二极管 （D6) 的正极， 分别与第一变压器（ΤΧΓ )副边的非同名端连接； 所述第一变 压器（ΤΧΓ )原边的非同名端及副边的同名端， 与所述太阳能电池板输 出端的正极（PV+)连接； 所述第五、 第六二极管（D5、 D6) 的负极， 分别与所述三电平逆变器 （11 ) 的正极端连接；
所述第七、 第八开关 （Q7、 Q8) 的漏极接地； 所述第七开关（Q7) 的源极及第七二极管 （D7) 的负极， 分别与第二变压器 （ΤΧ2' ) 原边 的非同名端连接； 所述第八开关 （Q8) 的源极及第八二极管 （D8) 的 负极， 分别与第二变压器（ΤΧ2，）副边的同名端连接； 所述第二变压器 (ΤΧ2' )原边的同名端及副边的非同名端， 与所述太阳能电池板输出端 的负极 （PV-)连接； 所述第七、 第八二极管 （D7、 D8) 的正极， 分别 与所述三电平逆变器 （11 ) 的负极端连接。
6. 如权利要求 2或 3所述的高效率的并网逆变电路， 其特征在于，
所述第一 DC/DC变换器 （21 ) 中， 包含第一变压器 （TX1")， 及第 五、 第六二极管（D5、 D6); 还包含并联设置的两个电子开关， 分别是： 在电网电压正半周， 当电网电压 （Ugrid)大于第一电容（C1 )上的输入 电压（Vbus+)时， 交互导通并进行 SPWM调制的第五、第六开关（Q5、 Q6);
所述第二 DC/DC变换器 （22) 中， 包含第二变压器 （TX2")， 及第 七、 第八二极管（D7、 D8); 还包含并联设置的两个电子开关， 分别是： 在电网电压负半周， 当电网电压的绝对值（lUgridp 大于第二电容（C2) 上输入电压的绝对值（|Vbus-|)时， 交互导通并进行 SPWM调制的第七、 第八开关 （Q7、 Q8);
所述第五到第八开关（Q5~Q8) 各自的源极和漏极之间设置有反并 联二极管；
其中， 所述第五、 第六幵关（Q5、 Q6) 的源极接地； 所述第五开关 (Q5) 的漏极与第一变压器 （ΤΧΓ') 原边的非同名端连接； 所述第六 开关 （Q6) 的漏极与第一变压器 （ΤΧΓ) 原边的同名端连接； 第一变 压器 （TX1") 的原边及副边， 分别设置有中间接头， 这两个中间接头 分别与所述太阳能电池板输出端的正极（PV+)连接； 所述第五二极管 (D5) 的正极， 与第一变压器 （ΤΧ ) 副边的同名端连接； 所述第六 二极管 （D6) 的正极， 与第一变压器 （ΤΧ ) 副边的非同名端连接； 所述第五、 第六二极管 （D5、 D6) 的负极， 分别与所述三电平逆变器 ( 11 ) 的正极端连接；
所述第七、 第八开关 （Q7、 Q8) 的漏极接地； 所述第七开关 （Q7) 的源极与第二变压器（TX2")原边的非同名端连接； 所述第八开关（Q8) 的源极与第二变压器 (TX2")原边的同名端连接所述第二变压器 (TX2") 的原边及副边， 分别设置有中间接头， 这两个中间接头分别与所述太阳 能电池板输出端的负极（PV-)连接； 所述第七二极管（D7) 的负极， 与 第二变压器（TX2")副边的非同名端连接； 所述第八二极管 （D8) 的负 极， 与第二变压器 （TX2") 副边的同名端连接； 所述第七、 第八二极管 (D7、 D8) 的正极， 分别与所述三电平逆变器 （11 ) 的负极端连接。
7. 一种高效率的并网逆变电路， 其特征在于， 设置有单相逆变器（12)及不 带 LC 输出滤波器的第三 DC/DC 变换器 （23 ); 还设置有第一二极管 (D1 ), 输出电感 （Ll )， 及第一电容 （C1 );
外部太阳能电池板输出端的正极（PV+)， 分别通过所述第一二极管 (D1 )及所述第三 DC/DC变换器 （23 )， 连接至所述单相逆变器 （12) 的正极端； 所述第一电容 （C1 ) 的第一端， 也与所述太阳能电池板输出 端的正极 （PV+) 连接； 所述单相逆变器 （12) 的负极端， 分别与所述 第一电容（C1 ) 的第二端， 及所述太阳能电池板输出端的负极（PV-)连 接；
所述单相逆变器 （12) 进一步包含四个电子开关， 分别是： 在电网电压的正半周始终导通的第三开关 （Q3 );
在电网电压正半周， 当电网电压 （Ugrid) 小于第一电容（C1 )上的 输入电压 （Vbus) 时进行 SPWM调制， 以及当电网电压 （Ugrid) 大于 第一电容 （C1 ) 上的输入电压 （Vbus) 时始终导通的第二开关 （Q2); 在电网电压负半周始终导通的第四开关 （Q4);
在电网电压负半周， 当电网电压的绝对值 （lUgridl) 小于第一电容 (C1 )上输入电压的绝对值（|-Vbus| ) 时进行 SPWM调制， 以及当电网 电压的绝对值（ |Ugrid| )大于第一电容（ C1 )上输入电压的绝对值（ |-Vbus| ) 时始终导通的第一开关 （Q1 );
所述第一到第四开关 （Q1〜Q4) 各自的源极和漏极之间设置有反并 联二极管； 其中， 串联后的所述第一、 第二开关 （Ql、 Q2), 再与串联 后的所述第三、 第四开关（Q3、 Q4)并联； 并且， 第一、 第三开关（Ql、 Q3 )的漏极作为所述单相逆变器（12)的正极端， 第二、 第四开关（Q2、 Q4) 的源极作为所述单相逆变器 （12) 的负极端接地设置；
所述输出电感 （L1 ) 的第一端连接在所述第三开关（Q3 ) 的源极与 第四开关 （Q4) 的漏极的连接点上； 分别从所述输出电感 （L1 ) 的第二 端， 及第一开关（Q1 )源极与第二开关（Q2)漏极的连接点引出的线路， 连接至外部电网。
8. 如权利要求 7所述的高效率的并网逆变电路， 其特征在于，
所述第三 DC/DC变换器 （23 ) 中， 包含第一变压器 （TX1 )， 及第 五、 第六二极管（D5、 D6); 还包含并联设置的两个电子开关， 分别是： 在电网电压正半周， 当电网电压（Ugrid)大于第一电容（C1 )上的输入 电压（Vbus)时， 或者， 在电网电压负半周， 当电网电压的绝对值（|Ugrid|) 大于第一电容 （C1 ) 上输入电压的绝对值（|-VbUS| ) 时， 交互导通并进 行 SPWM调制的第五、 第六开关（Q5、 Q6); 所述第五、 第六开关（Q5、 Q6) 各自的源极和漏极之间设置有反并联二极管；
其中， 所述第五、 第六开关（Q5、 Q6) 的源极接地， 这两个开关的 漏极分别与所述第一变压器（TX1 )上的同名端、 非同名端的接头对应 连接； 所述第一变压器 （TX1 ) 上还有一中间接头， 与太阳能电池板输 出端的正极 （PV+) 连接；
所述第一变压器 （TX1 ) 的中间接头与非同名端接头之间， 还设置 有一个第一输出接头， 所述第一输出接头与第五二极管 （D5 ) 的正极连 接； 所述第五二极管 （D5) 的负极连接至所述单相逆变器 （12) 的正极 端； 所述第一变压器 （TX1 ) 的中间接头与同名端接头之间， 还设有一 个第二输出接头， 所述第二输出接头连接至第六二极管 （D6) 的正极； 所述第六二极管 （D6) 的负极， 也连接至所述单相逆变器 （12) 的正极 而。
9. 如权利要求 7所述的高效率的并网逆变电路， 其特征在于，
所述第三 DC/DC变换器 （23 ) 中， 包含第一变压器 （ΤΧΓ )， 及第 五、 第六二极管（D5、 D6); 还包含并联设置的两个电子开关， 分别是： 在电网电压正半周， 当电网电压 （Ugrid)大于第一电容（C1 )上的输入 电压（Vbus)时， 或者， 在电网电压负半周， 当电网电压的绝对值（|Ugrid|) 大于第一电容 （C1 ) 上输入电压的绝对值 （l-Vbusp 时， 交互导通并进 行 SPWM调制的第五、 第六开关（Q5、 Q6); 所述第五、第六开关（Q5、 Q6) 各自的源极和漏极之间设置有反并联二极管；
其中， 所述第五、 第六开关（Q5、 Q6) 的源极接地； 所述第五开关 (Q5 ) 的漏极及第五二极管（D5 ) 的正极， 分别与第一变压器（ΤΧ ) 原边的同名端连接； 所述第六开关 （Q6) 的漏极及第六二极管 （D6) 的正极， 分别与第一变压器（ΤΧΙ' )副边的非同名端连接； 所述第一变 压器（ΤΧΓ )原边的非同名端及副边的同名端， 与所述太阳能电池板输 出端的正极（PV+)连接； 所述第五、 第六二极管（D5、 D6) 的负极， 分别与所述单相逆变器 （12) 的正极端连接。
10.如权利要求 7所述的高效率的并网逆变电路， 其特征在于，
所述第三 DC/DC变换器 （23 ) 中， 包含第一变压器 （ΤΧΓ)， 及第 五、 第六二极管（D5、 D6); 还包含并联设置的两个电子开关， 分别是： 在电网电压正半周， 当电网电压 （Ugrid)大于第一电容（C1 )上的输入 电压（Vbus)时， 或者， 在电网电压负半周， 当电网电压的绝对值（|Ugrid|) 大于第一电容 （C1 ) 上输入电压的绝对值 （|-Vbusp 时， 交互导通并进 行 SPWM调制的第五、 第六开关（Q5、 Q6); 所述第五、 第六幵关（Q5、 Q6) 各自的源极和漏极之间设置有反并联二极管；
其中， 所述第五、 第六幵关 （Q5、 Q6) 的源极接地； 所述第五开关 (Q5 ) 的漏极与第一变压器（ΤΧΓ)原边的非同名端连接 ·， 所述第六开 关（Q6) 的漏极与第一变压器（ΤΧ ) 原边的同名端连接； 第一变压器
(ΤΧΓ) 的原边及副边， 分别设置有中间接头， 这两个中间接头分别与 所述太阳能电池板输出端的正极 （PV+)连接； 所述第五二极管 （D5) 的正极 与第一变压器（ΤΧΓ)副边的同名端连換所述第六二极管（D6) 的正极， 与第一变压器 （ΤΧΓ') 副边的非同名端连接； 所述第五、 第六 二极管（D5、 D6)的负极， 分别与所述单相逆变器（12)的正极端连接。
PCT/CN2013/000264 2012-01-18 2013-03-12 一种高效率的并网逆变电路 WO2013107292A2 (zh)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201210015279.1 2012-01-18
CN201220022725.7 2012-01-18
CN2012200227257U CN202424565U (zh) 2012-01-18 2012-01-18 一种高效率的并网逆变电路
CN201210015279.1A CN102437759B (zh) 2012-01-18 2012-01-18 一种高效率的并网逆变电路

Publications (2)

Publication Number Publication Date
WO2013107292A2 true WO2013107292A2 (zh) 2013-07-25
WO2013107292A3 WO2013107292A3 (zh) 2013-09-12

Family

ID=48799765

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/CN2013/000264 WO2013107292A2 (zh) 2012-01-18 2013-03-12 一种高效率的并网逆变电路

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2013107292A2 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116111843A (zh) * 2023-04-11 2023-05-12 三峡智能工程有限公司 一种适用于储能型风电机组的直流-直流变换电路

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3217230A (en) * 1962-09-04 1965-11-09 United Aircraft Corp Regulated d.c. converter output stage
DE10020537A1 (de) * 2000-04-27 2001-12-13 Fachhochschule Konstanz Fachbe Solarwechselrichter
JP2003289665A (ja) * 2002-03-28 2003-10-10 Alpine Electronics Inc スイッチング電源装置
CN101127492A (zh) * 2006-08-15 2008-02-20 中国计量学院 倍压整流隔离型boost变换器
US20080304301A1 (en) * 2006-02-27 2008-12-11 Mitsubishi Electric Corporation Power Converting Apparatus For System Connection
CN101783584A (zh) * 2009-12-02 2010-07-21 艾默生网络能源有限公司 一种逆变三电平逐波限流电路及电路的逐波限流方法
CN102035418A (zh) * 2009-10-01 2011-04-27 约翰尼斯海登海恩博士股份有限公司 运行逆变器的方法和逆变器
CN102437759A (zh) * 2012-01-18 2012-05-02 朱秋花 一种高效率的并网逆变电路
CN202424565U (zh) * 2012-01-18 2012-09-05 朱秋花 一种高效率的并网逆变电路

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3217230A (en) * 1962-09-04 1965-11-09 United Aircraft Corp Regulated d.c. converter output stage
DE10020537A1 (de) * 2000-04-27 2001-12-13 Fachhochschule Konstanz Fachbe Solarwechselrichter
JP2003289665A (ja) * 2002-03-28 2003-10-10 Alpine Electronics Inc スイッチング電源装置
US20080304301A1 (en) * 2006-02-27 2008-12-11 Mitsubishi Electric Corporation Power Converting Apparatus For System Connection
CN101127492A (zh) * 2006-08-15 2008-02-20 中国计量学院 倍压整流隔离型boost变换器
CN102035418A (zh) * 2009-10-01 2011-04-27 约翰尼斯海登海恩博士股份有限公司 运行逆变器的方法和逆变器
CN101783584A (zh) * 2009-12-02 2010-07-21 艾默生网络能源有限公司 一种逆变三电平逐波限流电路及电路的逐波限流方法
CN102437759A (zh) * 2012-01-18 2012-05-02 朱秋花 一种高效率的并网逆变电路
CN202424565U (zh) * 2012-01-18 2012-09-05 朱秋花 一种高效率的并网逆变电路

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116111843A (zh) * 2023-04-11 2023-05-12 三峡智能工程有限公司 一种适用于储能型风电机组的直流-直流变换电路

Also Published As

Publication number Publication date
WO2013107292A3 (zh) 2013-09-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5928928B2 (ja) ５段階電力変換器ならびにその制御方法および制御装置
CN101860192B (zh) 一种三态三电平pfc电路及多态三电平pfc电路
CN103051233B (zh) 一种非隔离型单相光伏并网逆变器及其开关控制时序
US20050139259A1 (en) Transformerless power conversion in an inverter for a photovoltaic system
WO2016119736A1 (zh) 五电平拓扑单元及五电平逆变器
WO2017076366A1 (zh) 五电平逆变器拓扑电路及三相五电平逆变器拓扑电路
WO2012119451A1 (zh) 一种单相三电平逆变器
WO2012163235A1 (zh) 一种逆变器拓扑电路、逆变方法和一种逆变器
CN103023362A (zh) 一种无桥逆变电路与太阳能无桥逆变器
CN103457506B (zh) 一种宽输入单级双向升降压逆变器
CN101707442A (zh) 一种无变压器型逆变器
US11569746B2 (en) DC coupled electrical converter
WO2012041020A1 (zh) 单相五电平功率变换器
CN108235509B (zh) 一种集成降压Cuk和LLC电路的单级LED驱动电路
CN102437759B (zh) 一种高效率的并网逆变电路
CN103326606A (zh) 一种单相五电平逆变器
WO2017028776A1 (zh) 高电压增益的五电平逆变器拓扑电路
CN102710133B (zh) 一种七电平电路、并网逆变器及其调制方法和装置
TW200925843A (en) Converting device with multiple power inputs and UPS system having the same
CN104065293A (zh) 一种电压混合钳位的无变压器型单相光伏逆变器
TW201531012A (zh) 逆變器及其控制方法
CN103138610A (zh) 一种直流隔离的并网逆变电路及光伏逆变系统
CN115441695B (zh) 一种提高功率密度的低压输入高压输出的逆变器调制方法
CN111327222A (zh) 一种变流电路
CN202424565U (zh) 一种高效率的并网逆变电路

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 13738316

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A2

DPE1 Request for preliminary examination filed after expiration of 19th month from priority date (pct application filed from 20040101)
32PN Ep: public notification in the ep bulletin as address of the adressee cannot be established

Free format text: NOTING OF LOSS OF RIGHTS PURSUANT TO RULE 112(1) EPC

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 13738316

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A2