[实用新型]一种一体式LCL滤波装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种滤波装置，尤其涉及的是一种适用于光伏逆变器的一体式LCL滤波装置。

背景技术

随着人们环保意识的不断增强，人们开始开发绿色能源，太阳能作为一种可持续的绿色资源是人们重点开发的对象，其中光伏发电是其中一种开发太阳能的手段，光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术，目前，光伏发电技术已经取得比较大的成果。光伏并网逆变电源（光伏并网逆变器）是光伏并网发电系统的核心组成部分，它将太阳能电池板的直流电能逆变为交流电能，经LCL滤波，升压后并网。现有技术中，无变压器型的大容量并网逆变器通常采用2个独立的电抗器与电容器组成LCL滤波回路，用于滤除逆变过程中产生的高次谐波，如500KW逆变器常使用0.17mH/1100A与0.05mH/1100A两个独立的三相电抗器组合而成。现有技术中的这种滤波装置存在以下缺点：1.重量大体积大，两个电抗在逆变器柜中占据一半以上重量及安装空间；2.损耗高，其损耗为整个光伏逆变器总损耗的40%以上。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种用于光伏逆变器的一体式LCL滤波装置，旨在解决现有技术中用于光伏逆变器的滤波装置重量大、体积大和损耗高的技术问题。

本实用新型的技术方案如下：一种一体式LCL滤波装置，其中，包括铁芯，缠绕在铁芯上的电感和与电感连接的滤波电容；所述铁芯包括互相垂直设置的两组硅钢片组合体，每组硅钢片组合体包括平行设置的三个铁轭，所述两组硅钢片组合体共同组成“田”字形结构；所述电感设置在其中一组硅钢片组合体的平行设置的三个铁轭上，每个铁轭串联设置有两个电感；在每个铁轭上的串联的两个电感之间均设有引线，引线与滤波电容一端连接，所述滤波电容另一端接地。

所述的一体式LCL滤波装置，其中，所述每个铁轭上的电感绕线方向相同。

所述的一体式LCL滤波装置，其中，所述铁轭由两个以上的硅钢薄片层叠组成。

所述的一体式LCL滤波装置，其中，所述设有电感的铁轭设置成芯柱开气隙结构。

本实用新型的有益效果：本实用新型通过设置“田”字形铁芯，把电感线圈设置在铁芯上，并且在电感之间设置有电容，一体化设置LCL滤波装置，有效的减少了滤波装置的体积以及重量；本实用新型通过在“田”字形铁芯上合理设置电感，是电感构成两个磁封闭回路，使整个一体式LCL滤波装置损耗降低20%以上。

附图说明

图1是本实用新型中一体式LCL滤波装置原理结构示意图。

图2是未经过滤波的交流电压的波形图。

图3是经过本实用新型中一体式LCL滤波装置滤波后的输出电压波形图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本实用新型进一步详细说明。

如图1所示，为本实用新型中一体式LCL滤波装置原理结构示意图，包括铁芯100，缠绕在铁芯上的电感200和与电感连接的滤波电容300；所述铁芯100包括互相垂直设置的两组硅钢片组合体，每组硅钢片组合体包括平行设置的三个铁轭110，所述两组硅钢片组合体共同组成“田”字形结构；所述电感200设置在其中一组硅钢片组合体的平行设置的三个铁轭110上，每个铁轭110串联设置有两个电感200；在每个铁轭110上的串联的两个电感200之间均设有引线，引线与滤波电容300一端连接，所述滤波电容300另一端接地。

所述每个铁轭110上的电感200绕线方向相同；如图1所示，“田”字形铁芯100左侧平行设置的三个线圈200在工作时，构成一个磁封闭回路；同理，“田”字形铁芯100右侧平行设置的三个线圈200在工作时也构成一个磁封闭回路；在“田”字形铁芯100中间竖直设置的铁轭110上，两个磁封闭回路的磁通方向流向相反，相互抵消仅剩余差量通过，使“田”字形铁芯100中间竖直设置的铁轭110上的损耗及附加损耗下降90%以上，整个一体式LCL滤波装置损耗降低20%以上。

实际生产中，所述铁轭110由多个硅钢薄片层叠组成，再由铁轭110组成“田”字形结构的铁芯100。进一步，为了方便工作人员组装“田”字形结构的铁芯100，所述设置有电感200的铁轭110可以设置成铁轭前部111和铁轭后部112两部分，所述电感200分别设置在铁轭前部111和铁轭后部112上，铁轭前部111上的电感200和铁轭后部112上的电感200串联设置；所述铁轭前部111和铁轭后部112均由多个硅钢薄片层叠组成。