[发明专利]一种光伏变流器及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种光伏变流器，即一种具有电力解耦功能的光伏变流器。

背景技术

由于气候环境变迁及环保意识抬头，使得产学界相继投入绿色能源（Green Power）的研发领域中，例如：太阳能、风能、海洋能或地热能等发电方式。其中，太阳能发电系利用一光伏系统（Photovoltaic System，例如：太阳能板等）将太阳光转换为直流电力，并透过一光伏变流器（PhotovoltaicInverter）将直流电力转换成交流电力，以便供电至一市电系统。

美中不足的是，该光伏变流器（例如：返驰式变流器等）的输出功率含有两倍市电频率的交流成分，将会导致该光伏变流器的输入端含有较大的电流涟波（current ripple），进而影响该光伏系统之最大功率输出点（maximumpower point）及输出电流质量。

一般常见的解决方法系如“Young-HyokJi,Doo-Yong Jung，Jae-Hyung Kim,Chung-Yuen Won,and Dong-Sung Oh,“Dual Mode Switching Strategy of FlybackInverter for Photovoltaic ACModules”,The2010International Power ElectronicsConference,pp.2924-2929,2010”所示，其中，一太阳能板电性连接一光伏变流器的输入端，该输入端并联一输入电容，用以抑制该输入端的电流涟波，该输入电容须具备较大电容值，例如：采用13.2毫法拉（mF）电解电容，方可消除电流涟波所造成的影响。但是，由于该光伏变流器通常工作于高温环境中，且该电解电容较不耐高温，因此，将导致该光伏变流器的使用年限及可靠度大幅降低，且该电解电容需占用较大体积。为改善上述问题，遂发展出具有电力解耦功能的光伏变流器。

请参照图1所示，其涉及一种现有光伏变流器9“详见Yaow-MingChenandChein-Yao Liao,“Three-Port Flyback-Type Single-Phase Micro-InverterWithActive Power Decoupling Circuit”,The2011IEEE Conference onEnergyConversion Congress and Exposition,pp.501-506，2011”，该现有光伏变流器9具有一输入埠91及二个输出埠92a、92b，该输入埠91并联一输入电容93及一太阳能板P；该输出埠92a与一交流输出端口之间设有一展开电路（Unfolder）94，用以控制该交流输出端口的输出讯号；该输出埠92b电性连接一解耦电路（APDC）95，用以将该输入电容93的电容值降为40微法拉（μF）。

但是，倘若该太阳能板P由30伏特（Volt）升压至市电电压值（即110Vrms），则该现有光伏变流器9的匝数比势必增加，进一步造成该展开电路94与解耦电路95的电子开关的电压应力被迫提高，而产生不良影响；再者，该展开电路94与解耦电路95分别采用四个电子开关（例如：MOSFET），造成电路整体所需电子开关的总数量过多（共10个），进而提高制造成本及衍生散热问题。

综上所述，现有光伏变流器9会导致“电子开关数量过多”的问题，且会有“电子开关的电压应力提高”的疑虑，在实际使用时更衍生不同限制与缺点，确有不便之处，急需进一步改良，以提升其实用性。

发明内容

本发明的目的是为了改良上述缺点，以提供一种光伏变流器及其控制方法，即通过更改该光伏变流器的电路架构，而降低电子开关使用数量。

本发明涉及一种光伏变流器，即包含：一输入电路，即由一直流输入埠并联一输入电容器，该输入电容器串联一激磁电感器、一第一逆止组件及一第一开关，该激磁电感器的二端形成一第一连接点及一第二连接点；一解耦电路，即由一第二逆止组件及一第二开关串接于该第一连接点及该第二连接点之间，并形成一第一串接点，另由一第三开关及一第三逆止组件串接于该第一连接点及第二连接点之间，并形成一第二串接点，该第二串接点与该第一串接点之间电性连接一解耦电容器；及一输出电路，即由一变压器之一输入埠并联该激磁电感器，该变压器的一第一输出埠串接一第二输出埠，该第一输出埠串联一第四逆止组件、一第四开关及一输出电容器，该第二输出埠串联该输出电容器、一第五开关及一第五逆止组件，该输出电容器串联一输出电感器及一交流输出埠。