一种集成房屋储能系统逆变器的制作方法

本发明涉及光伏储能，特别是涉及一种集成房屋储能系统逆变器。

背景技术：

1、高海拔严寒地区的集成式房屋利用光储系统可实现供电供热，在光伏发电系统中主要分为光伏发电组件、光储一体机和储能电池；光储一体机是一种应用于系统中实现dc/ac电能转换的设备，采用电力电子控制技术，将光伏组件发出的直流带能按控制需要向储能蓄电池进行充电，并通过dc/ac变换技术输出满足标准要求的交流电能向负载供电。逆变器是分布式发电端口接入公公共直流母线及实现光伏离网的重要部分。而传统h桥无变压器拓扑结构谐波成分大，电能损耗高；不适用于高原高海拔地区的使用。

技术实现思路

1、本发明目的是针对背景技术中存在的问题，提出一种集成房屋储能系统逆变器，引入heric逆变器加入光伏系统中，并在heric逆变器的基础上增加可控开关管s7和滤波电感l2；通过对可控开关管的抑制谐波，保证共模电压基本不变，减少漏电流，降低电能损耗。

2、本发明的技术方案，一种集成房屋储能系统逆变器，包括能量输入端、heric拓扑、去耦开关单元和滤波输出端；

3、能量输入端与heric拓扑的直流侧连接；heric拓扑的交流侧与滤波输出端的接收侧连接；去耦开关单元位于heric拓扑的交流侧与滤波输出单元的接收侧之间；

4、直流电由能量输入端向heric拓扑输入能量，经过heric拓扑转换后，由去耦开关单元进行去耦并最终从滤波输出端向外输出交流电能。

5、优选的，能量输入端为光伏电池板pv。

6、优选的，heric拓扑包括支撑电容c1、可控开关管s1、可控开关管s2、可控开关管s3和可控开关管s4。

7、优选的，去耦开关单元包括可控开关管s5、可控开关管s6、可控开关管s7和滤波电感l2；

8、优选的，滤波输出端包括滤波电容c2、滤波电感l1和交流电网vg。

9、优选的，光伏电池板pv的正极分别与支撑电容c1的一端、可控开关管s1的集电极和可控开关管s3的集电极连接，其负极分别与支撑电容c1的另一端、可控开关管s2的发射极和可控开关管s4的发射极连接；

10、可控开关管s1的发射极分别与可控开关管s2的集电极、可控开关管s7的集电极、可控开关管s5的发射极以及滤波电感l1的一端连接；

11、可控开关管s7的发射极与滤波电感l2的一端连接；

12、可控开关管s3的发射极分别与可控开关管s4的集电极、可控开关管s6的发射极、滤波电感l2的另一端以及滤波电容c2的一端连接；

13、可控开关管s5的集电极与可控开关管s6的集电极连接；

14、可控开关管s6的发射极与滤波电感l2的另一端、滤波电容c2的另一端以及交流电网的一端连接。

15、滤波电感l1的另一端分别与电容c2的一端和交流电网的另一端连接。

16、优选的，交流电网的输入电压值vg大于0则控制可控开关管s1、可控开关管s4、可控开关管s5、可控开关管s7导通；滤波电感l1、滤波电容c1及滤波电感l2构成串并联谐振滤波器；电流从光伏电池板pv的正极依次流过可控开关管s1、可控开关管s7、串并联谐振滤波器由可控开关管s4回流至光伏电池板pv的负极。

17、若可控开关管s7关断，则电流由滤波电感l1、滤波电容c2组成的串联谐振滤波器向交流电网vg输出，并通过可控开关管s6的反并二极管及可控开关管s5形成回路；

18、若可控开关管s7导通，可控开关管s5关断；则电流由滤波电感l2、滤波电感l1、滤波电容c2组成的串联谐振滤波器向交流电网vg输出，并通过可控开关管s6的反并二极管及可控开关管s5形成回路。

19、优选的，交流电网的输入电压值vg小于0则控制可控开关管s2、可控开关管s3、可控开关管s7导通；滤波电感l1、滤波电容c1及滤波电感l2构成串并联谐振滤波器；电流从光伏电池板pv的正极依次流过可控开关管s3、可控开关管s7的反并二极管、串并联谐振滤波器由可控开关管s2回流至光伏电池板pv的负极。

20、若可控开关管s6关断，则电流由滤波电感l1、滤波电容c2、滤波电感l2组成的串联谐振滤波器向交流电网vg输出。

21、与现有技术相比，本发明具有如下有益的技术效果：

22、本发明引入heric逆变器加入光伏系统中，并在heric逆变器的基础上增加可控开关管s7和滤波电感l2；通过对可控开关管的抑制谐波，保证共模电压基本不变，减少漏电流，降低电能损耗。此外在本发明的方案且在整个工频周期内，每个可控开关只需要开关一次，大大降低了损耗。

技术特征：

1.一种集成房屋储能系统逆变器，其特征在于，包括能量输入端、heric拓扑、去耦开关单元和滤波输出端；

2.根据权利要求1所述的一种集成房屋储能系统逆变器，其特征在于，能量输入端为光伏电池板pv。

3.根据权利要求2所述的一种集成房屋储能系统逆变器，其特征在于，heric拓扑包括支撑电容c1、可控开关管s1、可控开关管s2、可控开关管s3和可控开关管s4。

4.根据权利要求3所述的一种集成房屋储能系统逆变器，其特征在于，去耦开关单元包括可控开关管s5、可控开关管s6、可控开关管s7和滤波电感l2；

5.根据权利要求4所述的一种集成房屋储能系统逆变器，其特征在于，滤波输出端包括滤波电容c2、滤波电感l1和交流电网vg。

6.根据权利要求5所述的一种集成房屋储能系统逆变器，其特征在于，光伏电池板pv的正极分别与支撑电容c1的一端、可控开关管s1的集电极和可控开关管s3的集电极连接，其负极分别与支撑电容c1的另一端、可控开关管s2的发射极和可控开关管s4的发射极连接；

7.根据权利要求6所述的一种集成房屋储能系统逆变器，其特征在于，交流电网的输入电压值vg大于0则控制可控开关管s1、可控开关管s4、可控开关管s5、可控开关管s7导通；滤波电感l1、滤波电容c1及滤波电感l2构成串并联谐振滤波器；电流从光伏电池板pv的正极依次流过可控开关管s1、可控开关管s7、串并联谐振滤波器由可控开关管s4回流至光伏电池板pv的负极。

8.根据权利要求7所述的一种集成房屋储能系统逆变器，其特征在于，若可控开关管s7关断，则电流由滤波电感l1、滤波电容c2组成的串联谐振滤波器向交流电网vg输出，并通过可控开关管s6的反并二极管及可控开关管s5形成回路。

9.根据权利要求6所述的一种集成房屋储能系统逆变器，其特征在于，交流电网的输入电压值vg小于0则控制可控开关管s2、可控开关管s3、可控开关管s7导通；滤波电感l1、滤波电容c1及滤波电感l2构成串并联谐振滤波器；电流从光伏电池板pv的正极依次流过可控开关管s3、可控开关管s7的反并二极管、串并联谐振滤波器由可控开关管s2回流至光伏电池板pv的负极。

10.根据权利要求9所述的一种集成房屋储能系统逆变器，其特征在于，若可控开关管s6关断，则电流由滤波电感l1、滤波电容c2、滤波电感l2组成的串联谐振滤波器向交流电网vg输出。

技术总结
本发明涉及光伏储能技术领域，特别是涉及一种集成房屋储能系统逆变器，包括能量输入端、Heric拓扑、去耦开关单元和滤波输出端；能量输入端与Heric拓扑的直流侧连接；Heric拓扑的交流侧与滤波输出端的接收侧连接；去耦开关单元位于Heric拓扑的交流侧与滤波输出单元的接收侧之间；直流电由能量输入端向Heric拓扑输入能量，经过Heric拓扑转换后，由去耦开关单元进行去耦并最终从滤波输出端向外输出交流电能。本发明在Heric逆变器的基础上增加可控开关管S7和滤波电感L2；通过对可控开关管的抑制谐波，保证共模电压基本不变，减少漏电流，降低电能损耗。此外在本发明的方案且在整个工频周期内，每个可控开关只需要开关一次，大大降低了损耗。

技术研发人员：苏明,马彰勋,王亚冰,周瑞生,徐增辉,陈星,洪念成,李飞,贺洋,陈志刚,李炎,殷术林,唐元登,朱俊成,刘俊
受保护的技术使用者：中建中环生态环保科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16