[实用新型]单级串联谐振型Buck-Boost逆变器

说明书

(一)技术领域

本实用新型涉及一种光伏逆变器，具体涉及一种单级串联谐振型Buck-Boost逆变器。

(二)背景技术

随着全球工业化进程的逐步展开，世界各国对能源的需求急剧膨胀，而煤炭、石油、天然气三大化石能源日渐枯竭，全球再一次面临能源危机。同时，大量使用化石能源对生态环境造成严重的破坏。能源、环境与发展已成为当今世界亟待解决的问题。因此采用新能源和可再生能源以逐渐减少和替代化石能源的使用，是保护生态环境、走经济社会可持续化发展之路的重大措施，这对于世界尤其是我国是十分迫切的。在今后的20到30年里，全球的能源结构将发生根本性的变化。专家预测，在下50年里，可再生能源在整个能源构成中会占到50％。虽然目前人类可利用的太阳能、风能、地热能、水能、海洋能等能源形式都可以满足缓解能源及环境危机，但从能源的稳定性、数量、设备成本、利用条件等诸多因素考虑，太阳能资源丰富、分布广泛、可以再生、不污染环境，是国际社会公认的理想替代能源。可以预计，在下个世纪，太阳能将成为能源的重要来源，因此开发利用太阳能受到越来越普遍的重视，成为目前各国都在研究的重大课题。

随着光伏发电的兴起和发展，光伏逆变器作为光伏系统中重要的部件，其研究也越来越受到人们的重视。研究热点主要集中于新拓扑结构的研究、控制方法的研究及新的逆变技术的研究。在拓扑结构的研究中，很多逆变器拓扑结构被提出，而各种不同的拓扑结构分别应用于不同的逆变器技术中。近年来，AC模块逆变器得到迅速发展，因其具有灵活性高、适应大批量生产等特点，出现了大量的逆变器拓扑结构应用于AC模块中。

目前，光伏逆变器拓扑的研究都向着更紧凑的设计、更宽的输入输出电压范围、更高效率的方向发展。传统的电压源型逆变器大都是基于Buck型电路拓扑，只能产生幅值比输入直流电压低的输出交流电压。并且往往带有体积巨大的重型工频变压器，因此具有体积大、噪声大等缺点，并且逆变效率不高。本实用新型利用Buck-Boost电路结构，并引入串联谐振环节，提出了一种新型的光伏逆变器的拓扑结构。该逆变器结构紧凑，适用于AC模块，并且工作在谐振电感电流不连续的方式下，因此能实现所有开关的零电流开通和辅助开关的零电流关断，大大降低了开关损耗，提高了系统效率。

(三)发明内容

本实用新型是基于双Buck-Boost型DC到DC电路提出了一种新型的单级串联谐振型Buck-Boost逆变器，其结构简单紧凑，无需直流分裂电容，开关频率低，通过占空比的调节能产生幅值比输入直流电压可高可低的输出交流电压，可用于AC模块。

本实用新型是这样实现的：一种单级串联谐振型Buck-Boost逆变器，由第一到第五功率开关、第一到第二功率二极管、谐振电容、第一到第二谐振电感、负载电阻和滤波电感组成，第一功率开关连接第一谐振电感，第一谐振电感连接第二功率开关，第二功率开关连接第一功率二极管，第三功率开关连接第二谐振电感，第二谐振电感连接第四功率开关，第四功率开关连接第二功率二极管，滤波电感与负载电阻串联连接组成阻抗单元，阻抗单元与谐振电容并联连接，第二功率二极管分别与谐振电容、第一谐振电感、滤波电感、第一功率开关连接，第一功率二极管分别与谐振电容、第二谐振电感、负载电阻、第三功率开关连接，第五功率开关分别与第二功率开关、第四功率开关、第一功率二极管、第二功率二极管连接，第一功率开关与第三功率开关连接。

本实用新型具有结构简单紧凑、无需直流分裂电容、开关频率低的优点。并且适用于AC模块，工作在谐振电感电流不连续的方式下，能实现所有开关的零电流开通和辅助开关的零电流关断，大大降低了开关损耗，提高了逆变效率。

(四)附图说明

图1为本实用新型电路拓扑图。

其中1、第一功率开关，2、第二功率开关，3、第三功率开关，4、第四功率开关，5、第五功率开关，6、第一谐振电感，7、第二谐振电感，8、第一功率二极管，9、第二功率二极管，10、谐振电容，11、负载电阻，12、滤波电感。

(五)具体实施方式

根据说明书附图1进一步说明：