[发明专利]光伏电源系统、逆变器和逆变装置及其控制方法

说明书

本发明提出了一种光伏电源系统、逆变器和逆变装置及其控制方法，其中，逆变装置包括：供电电路；逆变电路，逆变电路包括多个开关管，用于将直流电源输入的直流电压转换为交流电压；滤波电路，滤波电路用于对交流电压进行滤波处理，并将滤波处理后的交流电压输出至交流电网，滤波电路包括滤波电感和滤波电容；在交流电压的每半个周期内，逆变电路中的一个开关管受高频脉冲控制导通和关断，且在一个开关管关断时，逆变电路、滤波电路和交流电网构成续流回路，以将一个开关管关断后的续流电流与直流电源隔离。该逆变装置，能够减小开关损耗和磁性元件损耗，提高输出电能质量，降低电压应力，且能够降低输出电流纹波，提高逆变效率。

技术领域

本发明涉及逆变技术领域，特别涉及一种光伏电源系统、一种逆变器、一种逆变装置和一种逆变装置的控制方法。

背景技术

随着能源环境的恶化和传统能源的枯竭，为维持长远的可持续发展，太阳能等可再生能源将逐步成为能源产业的主流。逆变器作为光伏发电系统的核心部分，逆变器的性能好坏将直接影响光伏电源系统的稳定性、可靠性、效率和成本。图1为相关技术中常见的H4单相全桥逆变系统，其中，开关管Q1与开关管Q4为一组桥臂，开关管Q2与开关管Q3为一组桥臂，一组桥臂的导通得到正脉冲，另一组桥臂的导通得到负脉冲，由此，该系统通过开关管Q1与开关管Q4，开关管Q2与开关管Q3的交替导通得到高频的斩波，该斩波再经过滤波电路，得到可接入交流电网的交流电压。

然而，图1所示的电路示意图，在其中一组桥臂关断时，由于滤波电路中电感电流不会突变，在电感上储存一部分能量，这其中一部分能量会回馈到直流电源中，在回馈过程中会产生振荡，容易产生很高的电压冲击力，在下一次开关管动作时，可能会造成开关管的损伤，同时会造成输出电流的波动，产生很大的电流纹波，另外，在功率等级提升时，H4桥的开关应力也比较大，散热存在很大的问题，效率难以提升。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种逆变装置，该逆变装置，能够减小开关损耗和磁性元件损耗，提高输出电能质量，降低电压应力，且能够降低输出电流纹波，进而仅需要感值较小的滤波电感，提高逆变效率。

本发明的第二个目的在于提出一种逆变装置的控制方法。

本发明的第三个目的在于提出一种逆变器。

本发明的第四个目的在于提出一种光伏电源系统。

为实现上述目的，本发明第一方面实施例提出了一种逆变装置，包括：供电电路，所述供电电路的输入端与直流电源相连；逆变电路，所述逆变电路的输入端与所述供电电路的输出端相连，所述逆变电路包括多个开关管，所述逆变电路用于将直流电源输入的直流电压转换为交流电压；滤波电路，所述滤波电路的输入端与所述逆变电路的输出端相连，所述滤波电路的输出端与交流电网相连，所述滤波电路用于对所述交流电压进行滤波处理，并将滤波处理后的交流电压输出至所述交流电网，其中，所述滤波电路包括滤波电感和滤波电容；其中，在所述交流电压的每半个周期内，所述逆变电路中的一个开关管受高频脉冲控制导通和关断，且在所述一个开关管关断时，所述逆变电路、所述滤波电路和所述交流电网构成续流回路，以将所述一个开关管关断后的续流电流与所述直流电源隔离。

根据本发明实施例的逆变装置，在交流电压的每半个周期内，其逆变电路中的一个开关管受高频脉冲控制导通和关断，能够减小开关损耗和磁性元件损耗，提高输出电能质量，降低电压应力；能够将一个开关管关断后的续流电流与直流电源隔离，以降低输出电流纹波，使得该逆变装置仅需要感值较小的滤波电感，提高逆变效率。

另外，根据本发明上述实施例的逆变装置还可以具有如下附加的技术特征：

根据本发明的一个实施例，所述供电电路包括：第一电容，所述第一电容的一端与所述直流电源的第一极相连；第二电容，所述第二电容的一端与所述第一电容的另一端相连，并形成第一节点，所述第二电容的另一端与所述直流电源的第二极相连。