[发明专利]一种非隔离光伏并网逆变器及其开关控制时序

说明书

技术领域

本发明涉及一种非隔离光伏并网逆变器，属并网逆变器拓扑。

背景技术

非隔离型光伏并网逆变器拥有效率高、体积小、重量轻和成本低等优势。但由于电 池板对地寄生电容的存在，使得并网逆变器开关器件的开关动作可能产生高频时变电压 作用在寄生电容之上，由此诱发的漏电流可能超出允许范围。高频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。

单极性SPWM全桥并网逆变器的差模特性优良，如输入直流电压利用率高和滤波 电感电流脉动量小等受到广泛关注。但同时产生了开关频率脉动的共模电压(其幅值为 输入直流电压)，使得在光伏并网应用场合需要加入变压器隔离(低频或高频)，但高频 脉动的共模电压对变压器的绝缘强度构成威胁，进一步增加了制作成本。为了去掉单极 性SPWM全桥并网逆变器中的隔离变压器，专利EP 1369985A2提出在全桥电路的桥 臂中点间(交流侧)加入双向可控开关组构造新的续流回路；专利US 7411802B2仅在 电池侧正端引入一支高频开关，同样可以实现续流阶段太阳能电池端与电网脱离。但根 据全桥电路高频共模等效模型，为了消除单极性SPWM调制产生的高频共模电压，必 须使续流阶段的续流回路电位箝位在太阳能电池输入电压的一半，这样才能使共模电压 完全消除，而并非简单的使电池板与电网脱离。

发明内容

发明目的：

本发明的目的是克服上述缺陷，提供一种非隔离光伏并网逆变器。

技术方案：

一种非隔离光伏并网逆变器，包括分压电容支路、箝位支路以及全桥基本单元；分 压电容支路包括第一分压电容C_dc1、第二分压电容C_dc2组成；箝位支路包括第一功率开 关管S₁、第二功率开关管S₂组成；全桥基本单元包括第三功率开关管S₃、第四功率开 关管S₄、第五功率开关管S₅、第六功率开关管S₆组成；

其中第一分压电容C_dc1的正端分别连接太阳能电池正输出端、第一功率开关管S₁的集电极，第一分压电容C_dc1的负端分别连接第二分压电容C_dc2的正端、第二功率开 关管S₂的发射极，第二分压电容C_dc2的负端分别连接太阳能电池负输出端、第四功率 开关管S₄的发射极、第六功率开关管S₆的发射极；

第一功率开关管S₁的发射极分别连接第二功率开关管S₂的集电极、第三功率开关 管S₃的集电极以及第五功率开关管S₅的集电极；

第三功率开关管S₃的发射极分别连接第四功率开关管S₄的集电极、进网滤波器的 一端，第五功率开关管S₅的发射极分别连接第六功率开关管S₆的集电极、进网滤波器 的另一端。

一种非隔离光伏并网逆变器，包括分压电容支路、箝位支路以及全桥基本单元；分 压电容支路包括第一分压电容C_dc1、第二分压电容C_dc2组成；箝位支路包括第一功率开 关管S₁、第二功率开关管S₂组成；全桥基本单元包括第三功率开关管S₃、第四功率开 关管S₄、第五功率开关管S₅、第六功率开关管S₆组成；

其中第一分压电容C_dc1的正端分别连接太阳能电池正输出端、第六功率开关管S₆的集电极、第四功率开关管S₄的集电极；第一分压电容C_dc1的负端分别连接第二分压 电容C_dc2的正端、第二功率开关管S₂的集电极；第二分压电容C_dc2的负端分别连接太 阳能电池负输出端、第一功率开关管S₁的发射极；