一种升降压光伏逆变器

本实用新型涉及光伏技术领域，尤其涉及一种升降压光伏逆变器。

背景技术：

光伏发电因其具有清洁、便利和高效等特点，且产品成本持续下降，已成为世界各国关注和重点发展的新兴产业。光伏逆变器是光伏发电系统的核心部件，有隔离和非隔离两种类型。隔离光伏逆变器可实现输入输出隔离，但增加了系统的成本、体积和重量，降低了效率；非隔离光伏逆变器由于具有成本低、功率密度高和效率高等优点而得到广泛应用。因此，非隔离光伏逆变器在光伏发电系统中具有重要的应用价值。

但光伏逆变器不同工况条件下，光伏电池的最大功率点电压变化范围较宽。在局部阴影遮挡或光伏模块温度高的情况下，光伏电池输出电压较低，从而导致降压型逆变器因欠压而停机。

技术实现要素：

本实用新型提出了一种可以低成本可实现升降压输出的光伏逆变器。

为了达到上述目的，本实用新型提出了一种升降压光伏逆变器，其输入端与光伏组件连接，输出端与电网连接，所述光伏组件输出第一电压，用于为光伏逆变器提供电能；所述光伏逆变器包含：与光伏组件的输出端连接的最小功率升压单元，以及与所述最小功率升压单元输出端连接的逆变器，所述最小功率升压单元与所述逆变器协同工作以确保光伏逆变器运行在最大功率点。

进一步地，所述光伏逆变器还包含：滤波器，所述滤波器与所述光伏组件并联，用于对所述光伏组件输出的第一电压进行滤波处理。

进一步地，所述最小功率升压单元包含：二极管和升压功率单元；所述二极管的阳极分别与所述光伏组件的正端、所述升压功率单元输入的正端及其输出的负端连接，所述二极管的阴极分别与所述升压功率单元输出的正端和所述逆变器的正端连接；所述升压功率单元输入的负端分别与所述光伏组件的负端和所述逆变器的负端连接。

进一步地，所述升压功率单元的输入输出电压极性相反。

进一步地，所述升压功率单元的拓扑包含具有升压功能的变换器。

进一步地，所述逆变器的输入和输出端可为共地型或非共地型。

进一步地，所述逆变器为降压型逆变器。

进一步地，所述逆变器为降压型非隔离逆变器。

本实用新型具有以下优势：

本实用新型采用最小功率升压单元，显著减小了升压功率单元承担的功率，降低了光伏逆变器系统的成本。同时，最小功率升压单元和逆变器协同工作，使得光伏逆变器在阴影条件下也能运行在最大功率点，提高了光伏逆变器的变换效率。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的升降压光伏逆变器的电路示意图。

图2为本实用新型实施例提供的光伏逆变器的电压和功率的示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本实用新型的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比率，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。

如图1所示，本实用新型提出了一种升降压光伏逆变器，所述光伏逆变器的输入端与光伏组件pv连接，输出端与电网或负载连接，所述光伏组件pv输出第一电压vin，用于为光伏逆变器提供电能；所述光伏逆变器包含：并联在所述光伏组件pv两端的滤波器，与光伏组件的输出端连接的最小功率升压单元，以及与所述最小功率升压单元输出端连接的逆变器，所述最小功率升压单元与所述逆变器协同工作以确保光伏逆变器运行在最大功率点。

其中，所述滤波器用于对所述光伏组件pv输出第一电压vin进行滤波处理。优选地，所述滤波器采用滤波电容cin。

所述最小功率升压单元包含：二极管d1和升压功率单元。所述二极管d1的阳极分别与所述光伏组件pv的正端、所述升压功率单元输入的正端及其输出的负端连接，所述二极管d1的阴极分别与所述升压功率单元输出的正端和所述逆变器的正端连接；所述升压功率单元输入的负端分别连接光伏组件pv的负端和逆变器的负端。

所述升压功率单元的输入输出电压极性相反。所述升压功率单元的拓扑包含具有升压功能的变换器。

所述逆变器的输入和输出端可为共地型或非共地型。可选地，所述逆变器为降压型逆变器。优选地，所述逆变器为降压型非隔离逆变器。

本实用新型的工作原理为：

通过判断电网电压瞬时值的绝对值|vo|与光伏组件pv输出的第一电压vin之间的数值关系，控制升压功率单元的工作状态，从而控制升压功率单元和逆变器之中只有一个电路工作在高频状态，以确保光伏逆变器运行在最大功率点。若电网电压瞬时值的绝对值|vo|小于第一电压vin，控制升压功率单元不工作，此时二极管d1导通，逆变器高频工作；若电网电压瞬时值的绝对值|vo|大于第一电压vin，控制升压功率单元高频工作，此时二极管d1截止，逆变器工频工作，实现逆变输出。

本实用新型采用最小功率升压单元，明显减少了升压功率单元承担的功率。如图2所示，逆变器的输入电压v1为光伏组件pv输出的第一电压vin与升压功率单元输出电压vb之和。因此，升压功率单元输出的电压vb较小，从而升压功率单元输出的功率pb远小于逆变器的输出功率ppvd。本实用新型提出的升降压光伏逆变器，显著降低了光伏逆变器系统的成本。同时，所述最小功率升压单元与所述逆变器协同工作，可以确保光伏逆变器在阴影条件下也能运行在最大功率点，提高了光伏逆变器的变换效率。

尽管本实用新型的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本实用新型的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本实用新型的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本实用新型的保护范围应由所附的权利要求来限定。

技术特征：

1.一种升降压光伏逆变器，其输入端与光伏组件连接，输出端与电网连接，所述光伏组件输出第一电压，用于为光伏逆变器提供电能；其特征在于，所述光伏逆变器包含：与光伏组件的输出端连接的最小功率升压单元，以及与所述最小功率升压单元输出端连接的逆变器，所述最小功率升压单元与所述逆变器协同工作以确保光伏逆变器运行在最大功率点。

2.如权利要求1所述的一种升降压光伏逆变器，其特征在于，所述光伏逆变器还包含：滤波器，所述滤波器与所述光伏组件并联，用于对所述光伏组件输出的第一电压进行滤波处理。

3.如权利要求1所述的一种升降压光伏逆变器，其特征在于，所述最小功率升压单元包含：二极管和升压功率单元；所述二极管的阳极分别与所述光伏组件的正端、所述升压功率单元输入的正端及其输出的负端连接，所述二极管的阴极分别与所述升压功率单元输出的正端和所述逆变器的正端连接；所述升压功率单元输入的负端分别与所述光伏组件的负端和所述逆变器的负端连接。

4.如权利要求3所述的一种升降压光伏逆变器，其特征在于，所述升压功率单元的输入输出电压极性相反。

5.如权利要求3所述的一种升降压光伏逆变器，其特征在于，所述升压功率单元的拓扑电路包含具有升压功能的变换器。

6.如权利要求3所述的一种升降压光伏逆变器，其特征在于，所述逆变器的输入和输出端为共地型或非共地型。

技术总结
本实用新型公开了一种升降压光伏逆变器，包含最小功率升压单元，以及与所述最小功率升压单元输出端连接的逆变器，所述最小功率升压单元与所述逆变器协同工作以确保光伏逆变器运行在最大功率点；所述最小功率升压单元包含二极管和升压功率单元。本实用新型采用最小功率升压单元，显著减小了升压功率单元承担的功率，降低了光伏逆变器系统的成本。同时，最小功率升压单元和逆变器协同工作，使得光伏逆变器在阴影条件下也能运行在最大功率点，提高了光伏逆变器的变换效率。

技术研发人员：姚志垒;刘涛;祁杰;蔡亮;周树朋
受保护的技术使用者：上海海事大学
技术研发日：2021.01.13
技术公布日：2021.08.27