[实用新型]直流光伏发电变流器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种直流光伏发电变流器，适用于太阳能光伏电池板与微电网直流母线之间的能量传递。

背景技术

太阳能具有储量丰富、分布范围广泛、清洁无污染等特点，随着太阳电池转换效率的不断提高、生产成本的不断下降，太阳能光伏发电将在能源、环境和人类社会未来发展中占据重要地位。根据光伏分布以及功率等级，可以把光伏并网系统结构分为集中式和组串式，集中式结构只采用一台并网逆变器，结构简单且逆变效率高。但光伏阵列的特性曲线出现复杂多波峰，单一的集中式结构难以实现良好的最大功率点跟踪（MPPT），并且这种结构需要相对较高的直流母线电压，降低了系统的安全性。组串式结构每个模块均保证满足MPPT设计，最大程度地提高了系统发电效率，并且系统扩充有很大的灵活性，但逆变器数量多，系统成本大。

当前，由于组串式和集中式变流器对功率要求差别很大，所以市面上现有的光伏变流器有很多但都是针对某一种结构设计，缺少对光伏组串式和集中式结构同时支持的产品。

发明内容

为了解决现有技术存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种直流光伏发电变流器，本实用新型的变流器能够同时满足组串式和集中式光伏并网系统结构的需求，解决了背景技术中所指出的不足。

本实用新型的技术方案是：

一种直流光伏发电变流器，包括并联设置的第一桥臂单元、第二桥臂单元和第三桥臂单元，所述第一、第二、第三桥臂单元内均设有功率开关管，所述第一、第二、第三桥臂单元的一端与直流母线相连，另一端分别通过第一电感、第二电感和第三电感连接光伏阵列的输出端。

优选的，所述第一、第二、第三桥臂单元内的功率开关管的开关控制与其电路内的三角载波相适应（波型相互交错120°），功率开关管的开关使各电路的三角载波波型相叠加，三路电流的三角载波为大小相同、相位交错的锯齿波，使电流幅值相对于总电流直流分量的比值大大降低，并且纹波频率也增大到原来的三倍从而更好滤除，降低了对三路电感的要求，使同等容量下电感所占的体积大大减小。

优选的，所述第一桥臂单元由第一、第四功率开关管串联组成；所述第二桥臂单元由第三、第六功率开关管串联组成；所述第三桥臂单元由第二、第五功率开关管串联组成。

可选的，所述第一桥臂单元通过位于所述第一、第四功率开关管之间的第一电结点连接所述光伏阵列的输出端；所述第二桥臂单元通过位于所述第三、第六功率开关管之间的第二电结点连接所述光伏阵列的输出端；所述第三桥臂单元通过位于所述第三、第六功率开关管之间的第三电结点连接所述光伏阵列的输出端，所述直流母线侧并联设置有第一电容，所述光伏阵列侧并联设置有第二电容。

可选的，所述第一桥臂单元通过位于所述第一、第四功率开关管之间的第一电结点连接第一光伏阵列的输出端；所述第二桥臂单元通过位于所述第三、第六功率开关管之间的第二电结点连接第二光伏阵列的输出端；所述第三桥臂单元通过位于所述第三、第六功率开关管之间的第三电结点连接第三光伏阵列的输出端；所述直流母线侧并联设置有第一电容，所述第一光伏阵列光伏阵列侧并联设置有第二电容，所述第二光伏阵列侧并联设置有第三电容，所述第三光伏阵列侧并联设置有第四电容。

优选的，所述第一、第二、第三、第四、第五、第六功率开关管均为IGBT管，所述第一、第二、第三、第四、第五、第六功率开关管均并联设置有反向二极管，所述反向二极管起反向续流作用，所述反向二极管优选采用肖特基二极管。

优选的，所述第一、第二、第三、第四、第五、第六功率开关管内均设有信号采集装置，所述信号采集装置与控制系统通信连接。

优选的，所述控制系统通过PWM驱动电路连接各所述功率开关管，根据所述信号采集装置的采集信息计算后生成相应的控制信号。

优选的，所述控制系统设有处理器，所述处理器的芯片为工业级DSP芯片。

优选的，所述控制系统与远端服务器通讯连接，远端服务器实时监控变流器的运行状态并可以根据需要发出主动调控指令。

本实用新型的有益效果为：