[实用新型]一种多电平升压电路、逆变装置、光伏发电装置和光伏发电系统

说明书

本实用新型公开了一种多电平升压电路、逆变装置、光伏发电装置和光伏发电系统，其在输出节点和第一二极管、第二二极管的公共点间设有TVS管，并通过配合其他辅助器件，不仅能够解决低输入电压情况下第二二极管的击穿问题，使得相关器件的选型较为容易，成本较低，并且该电路在增加相应器件后，正常的升压过程不受影响，输出端电压易受控制，同时还降低了在操作输入端时发生电击事故的概率。

技术领域

本实用新型涉及电路升压技术领域，更具体来讲，涉及一种多电平升压电路、逆变装置、光伏发电装置和光伏发电系统。

背景技术

光伏发电系统的输入电压在逐步提升，目前已提升到1500V，考虑到成本及其他因素，光伏逆变器的前级升压电路通常由两电平改为三电平电路。目前，如图1所示出的飞跨电容型三电平升压电路，当其应用于光伏发电领域并形成集散式光伏发电系统时，可能存在由于其他并联的升压电路已经上电从而建立了母线电压的情况。在该情况下，当图1示出的光伏组件PV还未接入该升压电路的输入端或光伏组件PV的电压较低时，即低输入电压情况，输入电压低于该升压电路的启动电压，母线电压将反作用于该升压电路，导致第二二极管D2基本要承受全部母线电压，容易导致其损坏，进而具有选型困难或成本偏高的问题。

为了解决该问题，一种现有技术在图1的基础上，通过在输出母线中点NE和第二二极管的阳极间设置一二极管，从而将半母线电压加载到第二二极管的阳极，使其在上述低输入电压情况下只需承受半母线电压，在其耐压值不高时也不易被击穿。

但在上述方案的升压电路在正常工作时，当下臂开关管Q2导通且飞跨电容处于充电周期时，半母线电压会通过该二极管为飞跨电容充电，会导致输出电容不均压，存在偏压风险，并且瞬间突变的充电电流会导致该二极管容易损坏，由于存在该非正常的充电回路，也会使飞跨电容的电压偏离设定值，难以控制。因而，上述方案尽管在低输入电压这一特殊情况能够解决相应问题，但新增器件仍然会对主要器件的正常工作产生影响，使得升压电路的输出难以控制。

此外，上述方案还存在以下问题，在低输入电压情况下，半母线电压会通过该二极管、飞跨电容C1、开关管Q1的体二极管传递至输入端，由于半母线电压可能高达750V，使得操作人员在操作输入端时可能发生电击事故。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决上述技术问题，提供一种多电平升压电路、逆变装置、光伏发电装置和光伏发电系统，其能够解决低输入电压情况下第二二极管易被击穿的问题，且不影响电路的正常工作，母线电压易受控制，并能够降低在操作输入端时发生电击事故的概率。

为实现上述目的，本实用新型的提供一种多电平升压电路，其具有第一输入端、第二输入端、第一输出端、第二输出端，并包括电感、第一可控开关、第二可控开关、第一电容、第一二极管、第二二极管以及输出电容组；其还包括第一TVS管和第三二极管；

所述第一可控开关和第二可控开关正向串接后构成第一支路；所述第一二极管和第二二极管正向串接后构成第二支路；所述第一电容构成第三支路；所述第一TVS管和第三二极管串接后构成第四支路；

所述输出电容组连接所述第一输出端和第二输出端，其包含至少两个串接的输出电容，以构成至少一个被配置为各输出电容间公共点的输出节点；

所述第一输入端通过所述电感连接第一可控开关的第一端和第一二极管的阳极，所述第二输入端连接第二可控开关的第二端和第二输出端；所述第二二极管的阴极连接第一输出端；

所述第一电容的一端连接第一二极管和第二二极管的公共点，其另一端连接第一可控开关和第二可控开关的公共点；所述第一TVS管的负极连接一输出节点，所述第三二极管的阴极连接第一二极管和第二二极管的公共点。

在某一实施例中：所述第四支路还设有限流电阻，其串接于所述第一TVS管和第三二极管。

在某一实施例中：所述输出电容组包含两个容值相同的输出电容。