逆变器中其它的开关器件都没有电流流过。
[0065] t7时刻，下一个开关周期开始。
[0066] 综上所述，本发明所提低电流应力光伏微逆变器为增加开关器件的基础上，增加 了升降压变换器，降低了系统成本；将升降压变换器的输出电压与光伏电池的输出电压相 串联，一方面增加输入电压大小，另一方面也实现了全桥降压型微逆变器的输入电压随电 网电压波动，保证开关器件以较小的电流应力实现高质量的并网功能，提高了微逆变器的 整体效率。
【主权项】
1. 一种低电流应力的光伏微逆变器，其特征在于，包括升降压变换器、高频全桥逆变 器、续流开关、能量缓冲电感、变压器、整流器、伪直流环节滤波电容、工频逆变器、并网滤波 电感；其中，升降压变换器以光伏电池输出电压作为输入电源，并包含光伏电池滤波电容 Cpv、升降压电感Lbb、带反并二极管的第一开关管、第二开关管、升降压输出滤波电容Cbb;第 一开关管的源极和第二开关管的漏极连接，第一开关管的漏极和升降压输出滤波电容Cbb 的正端连接，第二开关管的源极与光伏电池滤波电容Cpv的负端以及光伏电池的负端连接， 升降压电感Lbb的一端连接到第一开关管源极与第二开关管漏极的连接点，升降压电感LBB 的另一端与光伏电池的正端、光伏电池滤波电容Cpv的正端、升降压输出滤波电容Cbb的负端 连接在一起。2. 如权利要求1所述的低电流应力的光伏微逆变器，其特征在于，所述高频全桥逆变 器与升降压变换器公用第一开关管、第二开关管，并包含带反并二极管的第三开关管、第四 开关管；其中第三开关管的源极和第四开关管的漏极连接，第三开关管的漏极与第一开关 管的漏极以及升降压输出滤波电容Cbb的正端连接，第四开关管的源极与第二开关管的源 极、光伏电池滤波电容Cpv的负端、光伏电池的负端连接。3. 如权利要求1所述的低电流应力的光伏微逆变器，其特征在于，所述续流开关包括 带反并二极管的第五开关管、第六开关管；其中第五开关管的漏极与第六开关管的漏极连 接，第五开关管的源极与第一开关管的源极、第二开关管的漏极、升降压电感Lbb的另一端、 能量缓冲电感Lr的一端连接在一起，第六开关管的源极与第三开关管的源极、第四开关管 的漏极连接在一起； 所述整流器包含第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管。第一二极管的阳 极与第二二极管的阴极连接，第三二极管的阳极与第四二极管的阴极连接，第一二极管的 阴极与第三二极管的阴极连接，第二二极管的阳极与第四二极管的阳极连接； 所述变压器包含原边绕组与副边绕组，其中原边绕组的同名端与能量缓冲电感Lr的另 一端连接，原边绕组的异名端与第六开关管的漏极、第三开关管的源极、第四开关管的漏极 连接在一起；变压器副边绕组的同名端与第一二极管的阳极、第二二极管的阴极连接，副边 绕组的异名端与第三二极管的阳极、第四二极管的阴极连接。4. 如权利要求1所述的低电流应力的光伏微逆变器，其特征在于，所述工频逆变器包 含第一晶闸管、第二晶闸管、第三晶闸管、第四晶闸管，其中第一晶闸管的阴极、第二晶闸管 的阳极与并网滤波电感Lg的一端连接，第三晶闸管的阴极、第四晶闸管的阳极与电网的零 线连接；第一晶闸管的阳极、第三晶闸管的阳极、第一二极管的阴极、第三二极管的阴极与 伪直流环节滤波电容Cg的正端连接在一起；第二晶闸管的阴极、第四晶闸管的阴极、第二二 极管的阳极、第四二极管的阳极与伪直流环节滤波电容Cg的负端连接在一起；并网滤波电 感1^的另一端与电网的火线连接。5. 如权利要求1所述的高频全桥逆变器调制比预计算模块的第一输入端、第二输入 端、第三输入端的信号分别是ig*、UPVf、ugf，则高频全桥逆变器调制比预计算模块dp为：6. -种如权利要求1-5任意一项所述的低电流应力的光伏微逆变器的数字控制装置， 其特征在于：包括第一电压传感器、第二电压传感器、第三电压传感器、第一电流传感器、第 二电流传感器、第三电流传感器以及DSP数字控制器，其中DSP数字控制器包括锁相环、第 一减法器、升降压电压调节器、第二减法器、升降压电流调节器、第一信号调制器、最大功率 点跟踪模块、乘法器、高频全桥逆变器调制比预计算模块、第三减法器、电网电流调节器、加 法器、第二信号调制器和极性识别器； 第一电压传感器的输入端连接在升降压输出滤波电容Cbb的两端，第二电压传感器的 输入端连接在光伏电池的两端，第三电压传感器连接在电网的两端，第一电流传感器与升 降压电感Lbb相串联，第二电流传感器与光伏电池相串联，第三电流传感器与并网滤波电感 Lg相串联； 锁相环的输入端接上述第三电压传感器的输出端；锁相环的第一输出端接第一减法器 的正输入端，第一减法器的负输入端接第一电压传感器的输出端，第一减法器的输出端接 升降压电压调节器的输入端，升降压电压调节器的输出端接第二减法器的正输入端，第二 减法器的负输入端接第一电流传感器的输出端，第二减法器的输出端接升降压电流调节器 的输入端，升降压电流调节器的输出端接第一信号调制器的输入端，第一信号调制器的输 出端输出第一开关管、第二开关管的驱动信号； 最大功率点跟踪模块的第一、第二输入端分别接第二电流传感器的输出端与第二电压 传感器的输出端；乘法器的第一、第二输入端分别接锁相环的第二输出端与最大功率点跟 踪模块的输出端；高频桥式逆变器调制比预计算模块的第一、第二、第三输入端分别接乘法 器的输出端、第二电压传感器的输出端与第三电压传感器的输出端； 第三减法器的正输入端与负输入端分别接乘法器的输出端与第三电流传感器的输出 端，第三减法器的输出端接电网电流调节器的输入端；加法器的第一加法端与第二加法端 分别接电网电流调节器的输出端与高频全桥逆变器预调制比计算模块的输出端；第二信号 调制器的第一、第二输入端分别接第一信号调制器的输出端与加法器的输出端，第二信号 调制器的输出端输出第三开关管、第四开关管、第五开关管、第六开关管、的驱动信号； 极性识别器的输入端接第三电压传感器的输出端，极性识别器的输出端输出第一晶闸 管、第二晶闸管、第三晶闸管、第四晶闸管的驱动信号。
【专利摘要】本发明公开一种低电流应力的光伏微逆变器及其数字控制装置，光伏微逆变器的主电路包括升降压变换器、高频全桥逆变器、续流开关、能量缓冲电感、变压器、整流器、伪直流环节滤波电容、工频逆变器、并网滤波电感。数字控制装置由DSP数字控制器实现。升降压变换器的输入、输出电压相串联作为高频桥式逆变器的输入电源，并且在工频周期内，控制升降压变换器的输出电压按照一定规律变化，保证相同功率下器件的电流应力降低；续流开关可使能量缓冲电感电流处于断续状态，保证器件的软开关，实现高效功率变换；升降压变换器与高频全桥逆变器共用两个开关管，在不降低性能的基础上，降低了微逆变器的成本。
【IPC分类】H02M3/157, H02M7/515, H02J3/38
【公开号】CN105048490
【申请号】CN201510355568
【发明人】阚加荣, 吴云亚, 顾春雷, 谢少军, 杨晨, 许津铭
【申请人】盐城工学院
【公开日】2015年11月11日
【申请日】2015年6月24日