一种LCL滤波模块及使用该滤波模块的光伏逆变器的制作方法

本实用新型涉及一种LCL滤波模块及使用该滤波模块的光伏逆变器。

背景技术：

LCL滤波结构在并网逆变器中主要用于把功率模块转换后的交流电进行LCL滤波，它能抑制输出电流的过分波动，减少浪涌冲击，滤除逆变器开关动作产生的高频电流，调节功率输出，便于控制系统的设计以及EMC作用。LCL滤波结构主要包括两个电抗器以及滤波电容，经光伏逆变器功率模块进行直流电到交流电的转换之后，先由一级电抗对三相电流进行滤波，再经滤波电容和二级电抗进行再次滤波，以降低逆变器电流的输出谐波，提高电能质量。

现有的LCL滤波结构的两级电抗和滤波电容一般是直接离散安装在光伏逆变器的箱体内，且顺序布置，导致整个光伏逆变器的结构布置不合理，占用了较多的箱体空间。此外在对LCL滤波结构进行后期检修时，需要分别对两级电抗和电容进行检修，操作十分不便。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种LCL滤波模块，用于解决现有的LCL滤波结构的各部分零散布置在光伏逆变器中导致空间利用不充分、检修不便的问题。同时，本实用新型的目的还在于提供一种使用该LCL滤波模块的光伏逆变器。

本实用新型的LCL滤波模块的技术方案一：包括固定框架，固定框架内固定安装有一级电抗、二级电抗以及滤波电容，一级电抗和二级电抗水平并排设置，滤波电容设于一级电抗上侧，固定框架内还在二级电抗上方安装有交流输出接触器。这种LCL滤波模块设计成一个整体，能够方便的拆装和维修，同时这样模块化的LCL滤波结构电抗和电容布置合理，体积较小，安装在光伏逆变器内时相比各个滤波部件离散设置，节省了空间。

在LCL滤波模块的技术方案一的基础上进一步优化得到技术方案二，即一级电抗包括三个成组设置的单相电抗器，三个单相电抗器横置且在上下方向层叠设置。这样的布置方式尽可能的减小固定框架的体积。

在LCL滤波模块的技术方案一或者技术方案二的基础上进一步优化得到技术方案三，即二级电抗采用三相电抗器。这样一、二级电抗分别采用单相和三相电抗，滤波效果较好。

更进一步地，在LCL滤波模块的技术方案一或者技术方案二或者技术方案三的基础上，优选地将固定框架设为矩形架体，矩形架体在一级电抗和二级电抗之间设有支撑柱而得到第四种LCL滤波模块的技术方案。这样通过支撑柱的加强作用保证了固定框架的结构强度，同时，设置支撑柱也便于三个单相电抗在上下方向层叠固定安装。

此外，还可以在上述四种LCL滤波模块的技术方案任意一种的基础上进一步改进，具体改进手段为在固定框架的后侧设置用于与光伏逆变器箱体后壁面上的导向柱导向配合的导向孔，这样在固定框架向光伏逆变器内安装时，能够方便固定框架与光伏逆变器箱体的定位，方便安装。

本实用新型的光伏逆变器的一种技术方案：包括箱体，所述箱体内安装有LCL滤波模块，所述LCL滤波模块包括与所述箱体连接的固定框架，所述固定框架内固定安装有一级电抗、二级电抗以及滤波电容，一级电抗和二级电抗水平并排设置，滤波电容设于一级电抗上侧，固定框架内还在二级电抗上方安装有交流输出接触器。这种光伏逆变器的箱体内安装LCL滤波模块，LCL滤波模块作为一个整体，在功能上能够降低逆变器电流的输出谐波，在整体安装在箱体内时，拆装也比较方便，通过优化布局，能够合理的使用光伏逆变器的箱体内部空间。

本实用新型还提供了第二种光伏逆变器的技术方案，该技术方案是在上述的第一种光伏逆变器的技术方案的基础上进行的改进，具体地，一级电抗包括三个单相电抗器，三个单相电抗器横置且在上下方向层叠设置。这样的布置方式能够尽可能的减小固定框架的体积。

本实用新型还提供了第三种光伏逆变器的技术方案，该技术方案可以是在上述的第一种光伏逆变器的技术方案的基础上进行的改进，也可以是在上述的第二种光伏逆变器的技术方案的基础上进行的改进，具体地二级电抗采用三相电抗器。这样一、二级电抗分别采用单相和三相电抗，滤波效果较好。

进一步地，本实用新型还提供了第四种光伏逆变器的改进方案，第四种光伏逆变器的改进方案实质上是在上述的三种光伏逆变器的技术方案的基础上进一步改进而得到的，具体地，所述箱体的后侧设有向前延伸的导向柱，所述固定框架的后侧设有与导向柱导向配合的导向孔。这样在固定框架向光伏逆变器内安装时，能够方便固定框架与光伏逆变器箱体的定位，方便安装。

更进一步地，本实用新型的光伏逆变器还可以在上述的任意一种光伏逆变器的技术方案之上进行改进变形，即在光伏逆变器的箱体上设置支撑导轨，所述固定框架通过所述支撑导轨安装在箱体内，这样方便LCL滤波模块的拆装。

附图说明

图1为本实用新型的光伏逆变器的结构示意图；

图2为本实用新型的LCL滤波模块的立体图；

图3为本实用新型的LCL滤波模块的主视图；

图4为图3的右视图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施方式作进一步说明。

本实用新型的光伏逆变器的具体实施例一，如图1-4所示，包括箱体9，箱体内安装有LCL滤波模块90。其中，LCL滤波模块包括固定框架1，固定框架1内安装有一级电抗2、二级电抗4以及滤波电容3。一级电抗2和二级电抗4水平并排设置，滤波电容3设于一级电抗2的上方。除此之外，固定框架1内还在二级电抗4的上方设置有交流输出接触器5。该实施例的光伏逆变器中的LCL滤波模块一级电抗、二级电抗、滤波电容以及交流输出接触器的布置形式使得整个LCL滤波模块呈矩形，这样能够合理利用空间，尽可能的减小LCL滤波模块的整体体积，而且这种模块化的设计也方便LCL滤波模块的拆装和检修。

本实用新型的光伏逆变器还提供了实施例二，实施例二是在实施例一的基础上进一步优化得到的。具体技术方案为进一步限定了实施例一中的一级电抗有三个成组设置的三相电抗器构成，三个电抗器均横置且在上下方向上层叠设置。这样的设置是考虑到二级电抗、滤波电容以及交流输出接触器的体积而设计的，这样能够使得LCL滤波模块的形状规则，有利于在安装在光伏逆变器中时减小占用空间。

本实用新型的光伏逆变器还在实施例一的技术方案的基础上进一步优化得到了实施例三。实施例三与实施例一的区别在于，二级电抗优选采用三相电抗器。

本实用新型的光伏逆变器还提供了实施例四，实施例四是实施例一的优化方案。实施例四中，LCL滤波模块的固定框架采用矩形框架，矩形框架的架体在一级电抗和二级电抗之间的位置处设有支撑固定框架上下两边的支撑柱。通过支撑柱能够提高固定框架的结构强度，其次通过支撑柱将矩形固定框架分为左右两部分，也便于一级电抗和二级电抗的分区安装。

本实用新型的光伏逆变器的实施例五：该实施例提供了一种较为完善的光伏逆变器，该实施例的光伏逆变器不仅包含在实施例二、实施例三或者实施例四针对实施例一所提出的改进或优化方案，而且还对光伏逆变器的LCL滤波模块在拆装时所遇到的问题进行了优化。具体地，光伏逆变器的箱体后侧壁上设有向前延伸的导向柱，导向柱的前端为锥形尖端，LCL滤波模块的固定框架的后侧设有导向孔，在LCL滤波模块向箱体内安装时，通过导向孔与导向柱的导向配合，便于实现滤波模块与光伏逆变器箱体之间的定位。

本实用新型的光伏逆变器的实施例六：在实施例一的基础上，LCL滤波模块的固定框架采用矩形框架，矩形框架的架体在一级电抗和二级电抗之间的位置处设有支撑固定框架上下两边的支撑柱。支撑柱和固定框架的一侧竖直边之间设有横梁，横梁有三个。一级电抗有三个成组设置的三相电抗器构成，三个电抗器均横置在横梁上，光伏逆变器的箱体后侧壁上设有向前延伸的导向柱，导向柱的前端为锥形尖端，固定框架的三个横梁上设有与导向柱配合的导向孔。

本实用新型的光伏逆变器的实施例七：该实施例在上述的实施例一、实施例二或者实施例三的基础上进一步提供了LCL滤波模块的安装方式。具体地，光伏逆变器的箱体上设有支撑导轨，LCL滤波模块的固定框架底部设有与支撑导轨导向配合的滚轮或滑块，LCL滤波模块通过箱体内的支撑导轨安装在光伏逆变器的箱体内。这样LCL滤波模块拆装都比较方便。

此外，本实用新型还提供了一种用于上述光伏逆变器的LCL滤波模块，该滤波模块的具体结构与上述光伏逆变器的实施例中的LCL滤波模块的结构相同，此处不再赘述。