所示，该电路中单极性正弦脉宽调制策略SPWM不仅可W使该电路的共模电压维持在 恒定值，而且较之其它调制方式的应用可W获得低的开关损耗、小的电流纹波，进而得到好 的进网电流质量和提高变换效率。
[0041] (4)在滤波器处理上，通过对1XL的参数进行适当调整来滤除谐波并使得电压和 电流同频同相。
[0042] 全桥逆变电路的两个桥臂中点接入滤波器，所述滤波电路包括电感Li、电感L2、电 容C3,所述电感Li、电感L2、电容C3依次相串联，1XL的参数进行适当调整来滤除谐波并使 得电压和电流同频同相，进而再接入电网。
[0043] (5)新型的ZVT-册非隔离光伏并网逆变器不能实现辅助开关管零电流关断的问 题，对该电路的电路结构、控制方法、滤波器进行了改进，提高电路效率，减小漏电流。
[0044] 本发明的工作原理如图4所示，依据W上改进分析，一个周期的正半周包括9个工 作模态过程，
[0045] 第一个模态；t。时刻W前，逆变器的四个工频工作的开关管T1-T4-S8-S7形成续流 能量传输闭合回路。t。时刻，辅助开关管零电流开通，由换路定则可得谐振电容Ch的谐 振电容电压满足"〇斯+) = "^.7,.知）=的，（)，谐振电感心,的谐振电感电流满足 iuraj=iutaj=0,同理谐振电容Csr的谐振电容电压Ucsr和谐振电感Lsr的谐振电 流t。时刻后，辅助开关、谐振电容、谐振电感和主开关分别形成两条闭合谐振回路： Syr-Cyr-Lh-S,、Ssr-Csr-Lsr-Ss，同时谐振电容Ch、Csr分别对谐振电感L7r、Lsr放电，谐振电流 iur、it化按[巧'(/-f0)]非线性增加，谐振电容电压Uc化、Uc化按UdaCOS[ ?r(t-t0)]非线 性减少，主开关管电流is7、is8按)!非线性减少直至ti时刻为0,进而实 现主开关管零电流关断。谐振角频率巧=1/V^，谐振阻抗Zf 谐振电感电流 最大值lK=Uda/Zr。
[0046] 第二个模态；ti时刻后，谐振电容C7t、Cst继续给谐振电感L7t、Lst放电，谐振电感 电流iut、非线性增加，谐振电容电压U、Uc8t非线性减少。主开关管反并联二极管电流 i。洽一直非线性增加直到t2时刻谐振电感L7r、心,电流值为^，谐振电容Ch、Csr电 压是0。
[0047] 第S个模态；t2时刻后，谐振电感L7t、L8t开始给谐振电容C7t、C8t反向充电，谐振电 容电压Uc7r、Ucsr反向非线性增加，谐振电感电流iL7r、IlSi非线性减少直至t拥刻谐振电感 电流iur似、iLSr咕）为心,，主开关管反并联二极管电流iw咕)、ins咕）为0，主开关管反并 联二极管〇7、〇8截止。
[0048] 第四个模态；主开关管反并联二极管〇7、Ds的截止使得两个含有主辅开关管的谐 振回路断路，二极管D导通。
[0049] 第五个模态；谐振电感^,、Lst继续给谐振电容Ch、Cst反向充电，谐振电感电流 iut、非线性减少，逆变器工频开关管反并联二极管Z&、z'A则非线性增大，逆变器侧形 成两条谐振续流回路了1- -A-和马-A-V了4。
[0050] 第六个模态；谐振电容电压u"t、Uest-直保持谐振最大值-Ud。，辅助开关管S^、Sst 上无电流流过，逆变器处于续流状态。
[0051] 第^；：个模态；*5时刻，主开关管8 7、58和辅助开关管8 7,、58,零电流开通。两条闭合 谐振回路支路Sy-Lh-Ch-Sh.Ss-Lst-Cst-Sst形成，谐振电容C7t、C8t开始给谐振电感L7t、L8t反 向充电，谐振电感电流iut、，反向非线性增大，谐振电容电压UCTt、Uc8t非线性减小。
[0052] 第八个模态；谐振电感Lh、Lst开始给谐振电容C7,、Cst正向充电，17时刻，辅助开 关管Sh、S8t零电流关断。
[0053] 第九个模态；在该时段，电路进入功率传递过程，待该时段结束后，进入下个周期 重复。
[0054] 电网电压负半周时的工作阶段与正半周类似。
[0055] 应理解上述施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明 之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定 的范围。
【主权项】
1. 一种改进型零电流转换H6结构非隔离光伏并网逆变器，其特征在于：包括2个带有 反并联二极管的主开关管S 7、S8, 2个不带反并联二极管的辅助开关管S7^Sw 2个谐振电感 Lp L&，2个谐振电容Cp C&，2个直流侧电容Q、C2, 2个续流阶段钳位二极管D5、D6，全桥逆 变电路开关T1-T 4; 所述主开关管S7、谐振电感k、谐振电容Q、辅助开关依次相串联，同理，主开关管 S8、谐振电感L&、谐振电容Cto、辅助开关Sto也依次相串联，直流侧电容C 1的正极A端和辅助 开关管的漏极B端连接，直流侧电容C 2的负极C端和辅助开关管S &的源极D端连接，B 端和D端之间设有二极管D，续流阶段钳位二极管D5连接在直流侧电容C ^勺负极和主开关 管S7发射极之间，续流阶段钳位二极管D 6连接在主开关管S 8集电极和直流侧电容C 2的正 极之间；续流阶段钳位二极管D5的负极端和D 6的正极端并接全桥逆变电路； 所述全桥逆变电路为四个工频工作的全桥逆变电路开关T1-T4构成。
2. 根据权利要求1所述的改进型零电流转换H6结构非隔离光伏并网逆变器，其特征在 于，所述全桥逆变电路的两个桥臂中点接入滤波器，所述滤波器包括电感L 1、电感L2、电容 C3，所述电感L1、电容C3、电感L2依次相串联。
3. -种改进型零电流转换H6结构非隔离光伏并网逆变器控制方法，其特征在于： 采用SPWM调制策略，调制策略中选择方波作为载波，两个主开关S7、S8I作在高频且同 时开通关断，辅助开关Sp Sto也工作在高频同时开通关断状态，电网电压分为正半周和负 半周，在电网电压正半周该电路包括9个工作阶段： [tf t J Atl时刻，辅助开关管S 7,、S8,零电流开通，t ^时刻后，谐振电容C 7,、C8,分别对 谐振电感Lp k放电，主开关电流i S7、iS8非线性减少直至t i时刻为0,进而实现主开关管 零电流关断； IX~12] A1时亥Ij后，谐振电容C7r、C8r继续给谐振电感L 7r、L8l^j(电，谐振电感电流i L7r、 '非线性增加，谐振电容电压u &、Ua^非线性减少； [t2~13) :t2时亥Ij后，谐振电感L 7r、L8r开始给谐振电容C 7r、C8r反向充电，谐振电容电 压u&、u版反向非线性增加，谐振电感电流i m、'非线性减少，流过二极管D 7、D8电流为 0,二极管07、08截止； [t3]:二极管D7、D8的截止使得两个含有主辅开关管的谐振回路断路，二极管D导通； (t3~14]:谐振电感L7p L81^继续给谐振电容C Q反向充电，谐振电感电流i m、' 非线性减少，逆变器侧开关管反并联二极管iD2、iD3则非线性增大； [t4~15]:辅助开关管Sp S&上无电流流过，逆变器处于续流状态； [t5~16] :t5时刻，主开关管S 7、S8和辅助开关管S &、、零电流开通，两条支路 S7-I^-Ch-Sh、S8-L8^Q-Sto形成闭合谐振回路，谐振电容C &开始给谐振电感L P k反 向充电，谐振电感电流i@、i_，反向非线性增大，谐振电容电压u&、Ua^非线性减小； [t6~17]:谐振电感L7,、L8,开始给谐振电容C 7,、C8,正向充电，17时刻，辅助开关管S 7,、 S81?零电流关断； [t7~18]:电路进入功率传递过程，待该时段结束后，进入下个周期重复。
4. 根据权利要求3所述的改进型零电流转换H6结构非隔离光伏并网逆变器控制方法， 其特征在于，所述电网电压负半周时的工作阶段与正半周工作阶段原理相同。
5. 根据权利要求3所述的改进型零电流转换H6结构非隔离光伏并网逆变器控制方法， 其特征在于，所述辅助开关管Sp Sb的导通时间为Λ 1+Λ 中L是谐振电感，Cr是谐振电容。
6.根据权利要求3所述的改进型零电流转换Η6结构非隔离光伏并网逆变器控制方法， 其特征在于，在控制过程中，还包括选择进网电流和输出电压作为新的控制变量，采用双闭 环PI调节来实现对进网电流实现校正。
【专利摘要】本发明公开了一种改进型零电流转换H6结构非隔离光伏并网逆变器及其控制方法，属于电力电子领域。在原有的零电流转换H6结构非隔离光伏并网逆变器基础上，谐振电感L7r、谐振电容C7r与辅助开关管S7r的源极串联后与主开关管S7并联，谐振电感L8r、谐振电容C8r与辅助开关管S8r的源极串联后与主开关管S8并联。二极管D的阳极与MOSFET管源极相连，阴极与MOSFET的漏极相连。而辅助开关S7r、S8r原来在AB、CD支路，现在移至与LC串联，借助LC单元在逆变器续流阶段可以使辅助开关管电流自动减小为零，从而实现主辅开关管零电流开通和关断。与此同时改变调制策略，调整滤波器的参数，减小漏电流，改进进网电能质量，提高电路工作效率。
【IPC分类】H02J3-38, H02M7-5387
【公开号】CN104753384
【申请号】CN201510123088
【发明人】廖志凌, 熊颖杰, 崔清华, 施卫东
【申请人】江苏大学
【公开日】2015年7月1日
【申请日】2015年3月19日