[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及其开关控制时序，属并网逆变器拓 扑技术领域。

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US7411802B2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。专利CN101814856A(已完成实质性审查和修回， 待批准)在专利US7411802B2的基础上加入箝位支路可将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，大幅降低开关频率漏电流，单由于引入 的单向开关引起了漏电流正负半周不对程，增加了均压电容平衡电路的负担，另 外，与专利US7411802B2一样，在功率传输阶段电流需要流经三只功率管，增 加了导通损耗。

发明内容

本发明的目的是克服上述现有技术的缺陷，提供一种非隔离光伏并网逆变器 及其开 关控制时序。

为实现上述目的，本发明所述非隔离光伏并网逆变器可采用如下三种技术方 案：

技术方案一：

一种非隔离光伏并网逆变器，包括分压电容支路、箝位支路、全桥基本单元 和续流支路；分压电容支路由第一分压电容C_dc1、第二分压电容C_dc2组成；箝位 支路包括第七功率开关管S₇、第八功率开关管S₈组成；全桥基本单元由第一功率 开关管S₁、第二功率开关管S₂、第三功率开关管S₃、第四功率开关管S₄组成；箝 位支路由第五功率开关管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和第三功率开关管S₃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、第八功率开关管S₈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、第二功率开关管S₂的发射极、第四功率开关管S₄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、第五功率 开关管S₅的集电极以及进网滤波器L₁的一端。

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、第六功率 开关管S₆的集电极以及进网滤波器L₂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的发射极、第七功率 开关管S₇的集电极。

第七功率开关管S₇的发射极连接第八功率开关管S₈的发射极。

技术方案二：