[发明专利]软开关并网逆变器

说明书

技术领域

本发明涉及开关电源与逆变技术领域，尤其涉及一种软开关并网逆变器。 

背景技术

不可再生能源逐渐枯竭，如何利用可再生能源成为日益紧迫的任务，将可再生能源转换为电能使用是现有通用的做法，其中的将可再生能源(如太阳能和风能)回馈电网的技术就呈现出十分重要的现实意义。 

回馈电网的技术的关键设备即为并网逆变器，并网逆变器分为光伏发电并网逆变器、风力发电并网逆变器、动力设备并网逆变器等。并网逆变器能将太阳能电池阵列和风能发电机等产生的再生清洁电能转换成与电网同频率、同相位的正弦波交流电馈入电网。 

传统的单相并网逆变器分为两种，一种为输入与输出非隔离，优点为输出效率高，缺点为输出共模干扰较大。另一种为输入与输出实现电气隔离，优点为输出共模干扰小，在电气上实现安全隔离，缺点为输出效率较低。 

发明内容

针对上述技术中存在的不足之处，本发明提供一种软开关并网逆变器，以数字信号处理器(DSP)为并网逆变控制核心，实现谐振软开关转换，降低热损、提高输出效率。 

为实现上述目的，本发明提供一种软开关并网逆变器，用于将再生设备产生的直流电转换为交流电馈入电网，所述逆变器包括数字信号处理器、准谐振反激DC-DC电路和DC-AC逆变电路，所述准谐振反激DC-DC电路接收再生设备产生的直流电，处理后送入DC-AC逆变电路，DC-AC逆变电路处理后转换成与电网同频率、同相位的正弦波交流电馈入电网；所述数字信号处理器通过检测准谐振反激DC-DC电路的输入电压和电流信号，计算出最大功率点， 并根据最大功率点输出控制信号控制准谐振反激DC-DC电路和DC-AC逆变电路工作。 

其中，所述软开关并网逆变器还包括电力载波通讯电路，所述电力载波通讯电路一端连接电网，另一端连接数字信号处理器。 

其中，所述软开关并网逆变器还包括辅助电源，所述辅助电源与数字信号处理器连接。 

其中，所述准谐振反激DC-DC电路包括滤波输入单元、高频变压器、电流互感器、充电电容、第一场效应管、第二场效应管、反馈单元和输出单元，滤波输入单元输入所述再生设备产生的直流电，所述输出单元连接DC-AC逆变电路，所述滤波输入单元与高频变压器的初级绕组的第一端连接，高频变压器的次级绕组连接输出单元，第一场效应管和第二场效应管的栅极分别与数字信号处理器连接，第一场效应管和第二场效应管的栅极接收到数字信号处理器的驱动波形为互补关系，第二场效应管的源极通过充电电容连接高频变压器的初级绕组的第二端，电流互感器的初级绕组连接反馈单元的一端，反馈单元的另一端与数字信号处理器连接，电流互感器的次级绕组第一端连接高频变压器的初级绕组的第二端，电流互感器的次级绕组第二端连接第一场效应管的源极，第一场效应管和第二场效应管的漏极接地。 

其中，所述滤波输入单元为π形LC滤波电路。 

其中，所述DC-AC逆变电路包括电流霍尔单元、第一可控硅单元、第二可控硅单元、第三场效应管单元和第四场效应管单元，所述第一可控硅单元、第二可控硅单元、第三场效应管单元和第四场效应管单元的控制端与数字信号处理器连接，电流霍尔单元用于检测电网的相位和频率，并输出检测结果到数字信号处理器，第一可控硅单元和第三场效应管单元的连接公共端与电网的零线连接，第二可控硅单元和第四场效应管单元的连接公共端与电网的火线连接。 

其中，第一可控硅单元和第三场效应管单元的连接公共端通过滤波电路与电网的零线连接，第二可控硅单元和第四场效应管单元的连接公共端通过滤波电路与电网的火线连接。 

本发明的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明的软开关并网逆 变器以数字信号处理器为并网逆变控制核心，实现谐振软开关转换，降低热损、提高输出效率。进一步地，本发明为高可靠的并网逆变装置，能最大限度地利用再生设备产生的直流电，同时与并网逆变器的通讯方便，无需安装通讯线，利用电网即可通讯与监控，安装简洁方便，也降低了安装成本。 

附图说明

图1为本发明软开关并网逆变器实施例的结构方框图； 

图2为本发明准谐振反激DC-DC电路第一状态电路图； 

图3为本发明准谐振反激DC-DC电路第二状态电路图； 

图4为本发明准谐振反激DC-DC电路第三状态电路图； 

图5为本发明准谐振反激DC-DC电路第四状态电路图； 

图6为本发明准谐振反激DC-DC电路第五状态电路图；