一种交流电压型光伏电池转换电路的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型属于光伏发电技术领域，具体涉及一种交流电压型光伏电池转换电 路。
【背景技术】
[0002] 光伏发电具有无噪音、无污染、故障率低、维护简便等优点，是一种理想的可持续 发展绿色能源。尽管最近几年，受各种因素影响，光伏产业的发展处于低谷，但从长远来看， 其应用前景依然非常广阔。光伏电池输出的I-V特性如图1所示，在其输出电压范围内主要 表现为电流源特性，而在开路电压附近则近似变为电压源。受输出特性制约，光伏电池的输 出功率具有非线性特点，如图2所示，只有在某一输出电压值即最佳输出电压值时，光伏电 池的输出功率才能达到最大值，此时光伏电池的工作点就达到输出P-V曲线的最高点，即 最大功率点。光伏电池始终工作在最大功率点，是提高光伏电池发电效率的必然要求。这 一问题业内称之为最大功率点跟踪（英文全称为：MaximumPowerPointTracking，英文简 称：MPPT)。
[0003] 请参阅图3,光伏阵列一般是由一定数量的光伏组件串并联组合而成，并且在每一 光伏组件的两端均并联有一个旁路二极管以避免热斑现象。当光伏阵列受到局部阴影遮挡 时，其输出特性将变得复杂。以最简单的由两个光伏组件串联而成的支路为例，被遮挡的光 伏组件产生的光生电流减少，由于串联电路中电流必须相等，因此将出现以下两种情况：1) 受遮挡的光伏组件被二极管旁路，停止发电；2)受遮挡的光伏组件继续发电，支路中其他 正常组件则降低输出电流以保持支路电流的一致性，此时光伏阵列的P-V曲线如图4所示， 将出现两个峰值。显然，在这种情况下，传统的MPPT算法很容易陷入局部最优，必须采用更 复杂的算法才能找到真正的最大功率点，并且串联组件越多，局部峰值点也越多，算法也越 复杂。
[0004]目前各种成熟的技术方法，仅仅着眼于在上述两种情况中选出最佳，而没有进一 步考虑阴影遮挡给串联光伏电池所造成的功率损失。实际上，无论哪种情况，串联支路都要 浪费相当一部分功率，这部分功率可能比通过MPPT算法而获得的功率提高值要大很多。如 果能充分利用这部分功率，相信会对光伏产业的发展具有很好的推动作用。
[0005] 鉴于上述已有技术，本申请人对光伏电池的输出电路作了有益的设计，下面将要 介绍的技术方案便是在这种背景下产生的。
【发明内容】
[0006] 本实用新型的目的在于提供一种交流电压型光伏电池转换电路，可以消除局部 阴影遮挡所造成的额外功率损失，提高光伏电池的输出功率。
[0007] 本实用新型的目的是这样来达到的，一种交流电压型光伏电池转换电路，包括LC 低通滤波电路、逆变电路以及CLC谐振变换电路，其特征在于：所述的LC低通滤波电路、逆 变电路以及CLC谐振变换电路依次串联，LC低通滤波电路连接光伏电池，逆变电路的调制 频率等于CLC谐振变换电路的谐振频率。
[0008] 在本实用新型的一个具体的实施例中，所述的逆变电路采用电流型单相桥式PWM 逆变电路，包括功率开关管VT1~VT4以及二极管D1~D4,功率开关管VT1的漏极和功率 开关管VT3的漏极连接，并共同连接所述的LC低通滤波电路的一输出端，功率开关管VT1 的源极连接二极管D1的正极，二极管D1的负极连接功率开关管VT2的漏极，并共同连接所 述的CLC谐振变换电路的一输入端，功率开关管VT2的源极连接二极管D2的正极，功率开 关管VT3的源极连接二极管D3的正极，二极管D3的负极连接功率开关管VT4的漏极，并共 同连接CLC谐振变换电路的另一输入端，功率开关管VT4的源极连接二极管D4的正极，二 极管D2的负极和二极管D4的负极连接，并共同连接LC低通滤波电路的另一输出端，功率 开关管VT1的栅极、功率开关管VT2的栅极、功率开关管VT3的栅极以及功率开关管VT4的 栅极分别连接PWM信号。
[0009] 在本实用新型的另一个具体的实施例中，所述的CLC谐振变换电路包括电容C2、 C3以及电感L2,电容C2与电容C3的电容量相等，电容C2的一端作为CLC谐振变换电路的 一输入端连接所述的逆变电路，电容C2的另一端连接电感L2的一端以及电容C3的一端， 电感L2的另一端作为CLC谐振变换电路的另一输入端连接逆变电路，电容C3的另一端以 及电感L2的另一端构成CLC谐振变换电路的两输出端。
[0010] 本实用新型由于采用了上述结构，与现有技术相比，具有的有益效果是：能将光 伏电池转换成以交流电压源的形式对外供电，可以消除局部阴影遮挡所造成的额外功率损 失，提高光伏电池的输出功率；可以消除光伏电池串联时在P-V特征曲线上出现的"多峰" 现象，简化最大功率跟踪算法；能够通过增加光伏组件的并联数目来获得高电压，从而可以 减少串联级数，简化光伏阵列组网的拓扑。
【附图说明】
[0011] 图1为光伏电池的I-V特性示意图。
[0012] 图2为光伏电池的P-V特性示意图。
[0013] 图3为光伏阵列的结构示意图。
[0014] 图4为串联连接的两个光伏组件在受到局部阴影遮挡时的P-V特性示意图。
[0015] 图5为本实用新型的原理框图。
[0016] 图6为本实用新型所述的LC低通滤波电路的电原理图。
[0017] 图7为本实用新型所述的逆变电路的电原理图。
[0018] 图8为本实用新型所述的CLC谐振变换电路的电原理图。
【具体实施方式】
[0019] 申请人将在下面结合附图对本实用新型的【具体实施方式】详细描述，但申请人对实 施例的描述不是对技术方案的限制，任何依据本实用新型构思作形式而非实质的变化都应 当视为本实用新型的保护范围。
[0020] 请参阅图5,本实用新型涉及一种交流电压型光伏电池转换电路，包括LC低通滤 波电路、逆变电路以及CLC谐振变换电路。所述的LC低通滤波电路连接光伏电池，LC低通 滤波电路、逆变电路以及CLC谐振变换电路依次串联，CLC谐振变换电路输出交流电压。所 述的逆变电路的调制频率等于CLC谐振变换电路的谐振频率。
[0021] 请参阅图6,所述的LC低通滤波电路包括电容C1和电感L1，电容C1的两端作为 LC低通滤波电路的两输入端a、b连接光伏电池，电容C1的一端连接电感L1的一端，电感 L1的另一