MPPT控制器的升压拓扑、逆变侧拓扑和光伏逆变器的制作方法

本申请涉及光伏逆变，具体地，涉及一种mppt控制器的升压拓扑、逆变侧拓扑和光伏逆变器。

背景技术：

1、mppt控制器的全称“最大功率点跟踪”(maximum power point tracking)太阳能控制器，是传统太阳能充放电控制器的升级换代产品。

2、传统1500v组串型光伏逆变器，中午光照较强时mppt控制器的输出电压会达到1500v。由于市面上大部分fs-igbt器件只在1200v电压等级，耐压程度不够。所以光伏逆变器mppt控制器的升压拓扑只能使用图1所示的串联对称的升压拓扑，这样，1500v的电压被两个共同fs-igbt器件承担，fs-igbt器件在工作时所承受的电压会低于1200v，但是，实现mppt的功能需要的功率器件-igbt器件较多如图1所示，pcb设计复杂，控制策略复杂，整机可靠性相比两电平拓扑较差，成本较高。

3、传统1500v组串型光伏逆变器，中午光照较强时mppt的输出电压会达到1500v，导致逆变端只能使用图2所示的i型npc拓扑(i型三电平拓扑)才能够保持开关频率20k进行工作，t1,t2,t3,t4一般会选用950v传统fs技术的igbt。由于传统fs igbt在950v下的开关损耗较高，所以导致开关频率只能在20khz上下，导致无法缩小逆变测输出电感的大小；另外i型npc拓扑每一相需要四个igbt加两个二极管，功率器件-igbt器件和二极管器件数量较多，如图2所示，导致光伏逆变器逆变侧拓扑的结构复杂，整机成本较高。i型npc拓扑存在大小换流回路的问题，走大环流回路的内管的电压应力较大，关断时序需要遵守先外后内的准则。

4、因此，传统的光伏逆变器mppt控制器的升压拓扑功率器件较多，导致尺寸较大成本较高，是本领域技术人员急需要解决的技术问题。

5、在背景技术中公开的上述信息仅用于加强对本申请的背景的理解，因此其可能包含没有形成为本领域普通技术人员所知晓的现有技术的信息。

技术实现思路

1、本申请实施例提供了一种光伏逆变器mppt控制器的升压拓扑、光伏逆变器逆变侧拓扑和光伏逆变器，以解决传统的光伏逆变器mppt控制器的升压拓扑功率器件较多，导致尺寸较大成本较高的技术问题。

2、本申请实施例的提供了一种光伏逆变器mppt控制器的升压拓扑，包括：

3、两个升压拓扑电压输入端；

4、串联的输入电感l和igbt器件q，串联的输入电感l和igbt器件q与两个所述升压拓扑电压输入端并联；

5、串联的二极管器件d和升压拓扑电容，串联的二极管器件d和升压拓扑电容与所述igbt器件q并联；

6、两个升压拓扑电压输出端，与所述升压拓扑电容并联，两个所述升压拓扑电压输出端用于输出升高后的升压拓扑输出电压；

7、其中，所述igbt器件q的击穿电压大于等于1500伏，所述二极管器件d的击穿电压大于等于1500伏。

8、本申请实施例还提供一种光伏逆变器逆变侧拓扑，包括：

9、两个逆变侧拓扑电压输入端；

10、串联的电容cdc1和电容cdc2，与两个逆变侧拓扑电压输入端并联，且两个电容cdc1和电容cdc2的连接处接地；

11、至少一个单相变换支路，所述单相变换支路包括：

12、串联的igbt器件sx1和igbt器件sx2，与两个逆变侧拓扑电压输入端并联；

13、igbt器件sx3和igbt器件sx4，igbt器件sx3的集电极和igbt器件sx4的集电极连接，igbt器件sx3的发射极连接电容cdc1和cdc2的连接处，igbt器件sx4的发射极连接igbt器件sx1和sx2的连接处；

14、输出电感lx，一端连接在igbt器件sx1和igbt器件sx2的连接处，另一端作为三相交流电的一端；

15、其中，所述igbt器件sx1和igbt器件sx2的击穿电压大于等于1500伏，所述igbt器件sx3和sx4的击穿电压大于等于750伏。

16、本申请实施例还提供一种光伏逆变器，包括：

17、上述mppt控制器的升压拓扑；

18、上述逆变侧拓扑。

19、本申请实施例由于采用以上技术方案，具有以下技术效果：

20、光伏逆变器在使用时，中午光照较强时光伏逆变器mppt控制器的输出电压会达到1500伏，即本申请实施例的光伏逆变器mppt控制器的升压拓扑的两个升压拓扑电压输入端的电压最大可达到1500伏。本申请实施例的光伏逆变器mppt控制器的升压拓扑采用igbt器件q的击穿电压大于等于1500伏，二极管器件d的击穿电压大于等于1500伏，均不低于1500伏，即单个的igbt器件q就能够承受1500伏的高压，单个二极管器件d就能承受1500伏的高压。因此，本申请实施例的光伏逆变器mppt控制器的升压拓扑，采用两电平即可，功率器件的数量较少。

技术特征：

1.一种光伏逆变器mppt控制器的升压拓扑，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的升压拓扑，其特征在于，所述igbt器件q的集电极与所述输入电感l的一端连接，所述输入电感l的另一端与一个升压拓扑电压输入端连接，所述igbt器件q的发射极与另一个升压拓扑电压输入端连接；

3.一种光伏逆变器逆变侧拓扑，其特征在于，包括：

4.根据权利要求3所述的光伏逆变器逆变侧拓扑，其特征在于，igbt器件sx1的发射极和igbt器件sx2的集电极连接。

5.根据权利要求4所述的光伏逆变器逆变侧拓扑，其特征在于，所述单相变换支路包括三相交流电的a相端的单相变换支路，对应的：

6.根据权利要求5所述的光伏逆变器逆变侧拓扑，其特征在于，所述单相变换支路包括三相交流电的b相端的单相变换支路，对应的：

7.根据权利要求6所述的光伏逆变器逆变侧拓扑，其特征在于，所述单相变换支路包括三相交流电的c相端的单相变换支路，对应的：

8.一种光伏逆变器，其特征在于，包括：

9.根据权利要求8所述的光伏逆变器，其特征在于，升压拓扑中的igbt器件q和二极管器件d、逆变侧拓扑中的igbt器件分别为自耗尽的半导体器件；所述自耗尽的半导体器件包括：

10.根据权利要求9所述的光伏逆变器，其特征在于，

11.根据权利要求9所述的光伏逆变器，其特征在于，电场过渡层的掺杂为线性变化掺杂时，电场过渡层的电荷总量q总和电场过渡层厚度wp满足以下关系：

12.根据权利要求9所述的光伏逆变器，其特征在于，电场过渡层的厚度取值范围为大于0小于等于2微米；

技术总结
本申请实施例提供了一种MPPT控制器的升压拓扑、逆变侧拓扑和光伏逆变器。升压拓扑，包括：两个升压拓扑电压输入端；串联的输入电感L和IGBT器件Q，串联的输入电感L和IGBT器件Q与两个所述升压拓扑电压输入端并联；串联的二极管器件D和升压拓扑电容，串联的二极管器件D和升压拓扑电容与所述IGBT器件Q并联；两个升压拓扑电压输出端，与所述升压拓扑电容并联，两个所述升压拓扑电压输出端用于输出升高后的升压拓扑输出电压；其中，所述IGBT器件Q的击穿电压大于等于1500伏，所述二极管器件D的击穿电压大于等于1500伏。本申请实施例解决了传统的升压拓扑功率器件较多，导致尺寸较大成本较高的技术问题。

技术研发人员：李烨,顾滕锋,刘大勇
受保护的技术使用者：苏州华太电子技术股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13