光伏优化器和逆变器的制作方法

本技术涉及电力电子领域，尤其涉及一种光伏优化器和逆变器。

背景技术：

1、电力线载波通信(power line carr ier，简称plc)以电力线为传输媒介，利用信号调制的方式将模拟或数字信号变成高频信号，从而通过电力线实现远距离信号传输，具有信号传输可靠性高、安全保密等优点，广泛应用于不方便布线或者长距离、高速率、多节点的数据通信场景。电力线载波通信可以应用于光伏系统中的光伏优化器、逆变器等功率设备之间的数据交互，通过在各功率设备的输出端口或者输入端口串联连接一个plc电感，并将plc信号变压器并联在plc电感两端。

2、本技术的发明人在研究和实验过程中发现，由于在各功率设备的输出端口或者输入端口串联连接一个plc电感，导致功率设备的输出端口或者输入端口的正负线路上的线路阻抗不一致，从而导致功率设备工作过程中生成差模噪声，由于生成的差模噪声不能得到有效滤除，导致差模噪声超标，电磁兼容效果差。

技术实现思路

1、本技术实施例提供一种光伏优化器和逆变器，可避免噪声影响光伏系统中相关设备正常工作，进一步提高电磁兼容效果。

2、第一方面，本技术提供了一种光伏优化器，该光伏优化器包括电压变换电路、第一通信电感、第二通信电感、通信变压器和控制器，电压变换电路的输入端用于连接光伏组件，第一通信电感的第一端和第二通信电感的第一端分别与电压变换电路的正极输出端和负极输出端相连，第一通信电感的第二端和第二通信电感的第二端分别通过电力线连接功率变换器的正极输入端和负极输入端，第一通信电感和第二通信电感的阻抗相等。第一通信电感的第二端和第二通信电感的第二端还分别与通信变压器的原边绕组相连，第一通信电感和第二通信电感通过电力线接收来自功率变换器的第一高频电压分量，通信变压器用于对第一通信电感和第二通信电感上的第一高频电压分量进行变压。控制器用于对变压后的第一高频电压分量解调以获取功率变换器传送的电气量信息。

3、本技术中，光伏优化器工作过程中，电压转换电路的正极输出端和负极输出端上的线路阻抗相等，避免光伏优化器共模噪声源转换为差模噪声，且可以通过在光伏优化器中加入共模电感等方式减小生成的共模电流，避免了噪声影响光伏系统中相关设备正常工作，进一步提高电磁兼容效果。

4、在一种可能的实现方式中，光伏优化器包括一个共模电感，共模电感的磁芯上包括两个方向相反并且匝数相同的线圈，两个线圈的一端分别与电压变换电路的正极输出端和负极输出端相连，两个线圈的另一端分别与第一通信电感的第一端和第二通信电感的第一端相连。由于电压转换电路的正极输出端和负极输出端上的线路阻抗相等，可以避免光伏优化器共模噪声源转换为差模噪声。共模电流流过共模电感时，共模电感可以减小生成的共模电流，避免了噪声影响光伏系统中相关设备正常工作，进一步提高电磁兼容效果。

5、在一种可能的实现方式中，第一通信电感和第二通信电感耦合在一个磁芯上，第一通信电感和第二通信电感的绕线方向相反且匝数相同，第一通信电感的第一端和第二通信电感的第一端为同名端，第一通信电感和第二通信电感之间的漏感大于设定阈值。由于电压转换电路的正极输出端和负极输出端上的线路阻抗相等，可以避免光伏优化器共模噪声源转换为差模噪声。共模电流流过第一通信电感和第二通信电感时，第一通信电感和第二通信电感可以减小生成的共模电流，避免了噪声影响光伏系统中相关设备正常工作，进一步提高电磁兼容效果。此外，通过将第一通信电感和第二通信电感之间的漏感用作电力线载波通信中的通信电感，进一步节约了器件成本。

6、在一种可能的实现方式中，第一通信电感、第二通信电感和通信变压器耦合在一个磁芯上，第一通信电感和第二通信电感的绕线方向相反且匝数相同，第一通信电感的第一端和第二通信电感的第一端为同名端，第一通信电感和第二通信电感之间的漏感大于设定阈值。第一通信电感和第二通信电感作为通信变压器的原边绕组，通信变压器的副边绕组耦合在磁芯上，通信变压器的变压比随着第一通信电感和第二通信电感之间的漏感变化而变化。由于电压转换电路的正极输出端和负极输出端上的线路阻抗相等，可以避免光伏优化器共模噪声源转换为差模噪声。上述共模电流流过第一通信电感和第二通信电感时，第一通信电感和第二通信电感可以减小生成的共模电流，避免了噪声影响光伏系统中相关设备正常工作，进一步提高电磁兼容效果。此外，通过将第一通信电感和第二通信电感之间的漏感用作电力线载波通信中的通信电感，以及将第一通信电感和第二通信电感作为通信变压器的原边绕组，进一步节约了器件成本。

7、在一种可能的实现方式中，光伏优化器包括滤波电感，滤波电感连接在电压变换电路的正极输出端和第一通信电感之间。这里，滤波电感可以用于减少光伏优化器中电压变换电路生成的差模噪声。

8、在一种可能的实现方式中，控制器用于，基于电压变换电路的电气量信息调制生成第二高频电压分量。通信变压器可以基于第二高频电压分量进行变压后输出至电力线以向功率变换器传送电压变换电路的电气量信息。

9、在一种可能的实现方式中，电压变换电路包括输入电容和输出电容，输入电容的两端用于连接光伏组件，输出电容的两端用于与第一通信电感和第二通信电感耦合。电压变换电路还包括第一开关管和第二开关管，第一开关管和第二开关管串联连接后并联在输入电容的两端，第一开关管和第二开关管的连接端通过一个电感与输出电容的一端相连，输出电容的另一端与第二开关管和输入电容的连接端相连。由于电压转换电路的正极输出端和负极输出端上的线路阻抗相等，可以避免光伏优化器共模噪声源转换为差模噪声。

10、第二方面，本技术提供了一种逆变器，该逆变器包括逆变电路、第一通信电感、第二通信电感、通信变压器和控制器，逆变电路的输出端用于连接交流负载，第一通信电感的第一端和第二通信电感的第一端分别与逆变电路的正极输入端和负极输入端相连，第一通信电感的第二端和第二通信电感的第二端分别通过电力线连接光伏优化器的正极输出端和负极输出端，第一通信电感和第二通信电感的阻抗相等。第一通信电感的第二端和第二通信电感的第二端还分别与通信变压器的原边绕组相连，第一通信电感和第二通信电感通过电力线接收来自光伏优化器的第一高频电压分量，通信变压器用于对第一通信电感和第二通信电感上的第一高频电压分量进行变压。控制器用于对变压后的第一高频电压分量解调以获取光伏优化器传送的电气量信息。

11、本技术中，逆变器工作过程中，逆变电路的正极输出端和负极输出端上的线路阻抗相等，避免逆变器共模噪声源转换为差模噪声，且可以通过在逆变器中加入共模电感等方式减小生成的共模电流，避免了噪声影响光伏系统中相关设备正常工作，进一步提高电磁兼容效果。

12、在一种可能的实现方式中，逆变器包括一个共模电感，共模电感的磁芯上包括两个方向相反并且匝数相同的线圈，两个线圈的一端分别与逆变电路的正极输入端和负极输入端相连，两个线圈的另一端分别与第一通信电感的第一端和第二通信电感的第一端相连。由于电压转换电路的正极输出端和负极输出端上的线路阻抗相等，可以避免光伏优化器共模噪声源转换为差模噪声。共模电流流过共模电感时，共模电感可以减小生成的共模电流，避免了噪声影响光伏系统中相关设备正常工作，进一步提高电磁兼容效果。

13、在一种可能的实现方式中，第一通信电感和第二通信电感耦合在一个磁芯上，第一通信电感和第二通信电感的绕线方向相反且匝数相同，第一通信电感的第一端和第二通信电感的第一端为同名端，第一通信电感和第二通信电感之间的漏感大于设定阈值。由于电压转换电路的正极输出端和负极输出端上的线路阻抗相等，可以避免光伏优化器共模噪声源转换为差模噪声。共模电流流过第一通信电感和第二通信电感时，第一通信电感和第二通信电感可以减小生成的共模电流，避免了噪声影响光伏系统中相关设备正常工作，进一步提高电磁兼容效果。此外，通过将第一通信电感和第二通信电感之间的漏感用作电力线载波通信中的通信电感，进一步节约了器件成本。

14、在一种可能的实现方式中，第一通信电感、第二通信电感和通信变压器耦合在一个磁芯上，第一通信电感和第二通信电感的绕线方向相反且匝数相同，第一通信电感的第一端和第二通信电感的第一端为同名端，第一通信电感和第二通信电感之间的漏感大于设定阈值。第一通信电感和第二通信电感作为通信变压器的原边绕组，通信变压器的副边绕组耦合在磁芯上，通信变压器的变压比随着第一通信电感和第二通信电感之间的漏感变化而变化。由于电压转换电路的正极输出端和负极输出端上的线路阻抗相等，可以避免光伏优化器共模噪声源转换为差模噪声。上述共模电流流过第一通信电感和第二通信电感时，第一通信电感和第二通信电感可以减小生成的共模电流，避免了噪声影响光伏系统中相关设备正常工作，进一步提高电磁兼容效果。此外，通过将第一通信电感和第二通信电感之间的漏感用作电力线载波通信中的通信电感，以及将第一通信电感和第二通信电感作为通信变压器的原边绕组，进一步节约了器件成本。

15、在一种可能的实现方式中，逆变器包括滤波电感，滤波电感连接在逆变电路的正极输入端和第一通信电感之间。这里，滤波电感可以用于减少逆变器中逆变电路生成的差模噪声。

16、在一种可能的实现方式中，控制器用于基于逆变电路的电气量信息调制生成第二高频电压分量。通信变压器可以基于第二高频电压分量进行变压后输出至电力线以向光伏优化器传送逆变电路的电气量信息。

17、在一种可能的实现方式中，逆变电路包括至少一个桥臂以及串联的第一母线电容和第二母线电容，桥臂并联在串联的第一母线电容和第二母线电容的两端，桥臂的一端与第一母线电容和第二母线电容的连接端相连，桥臂的另一端用于连接交流负载，串联的第一母线电容和第二母线电容的两端用于与第一通信电感和第二通信电感耦合。逆变电路的正极输出端和负极输出端上的线路阻抗相等，避免逆变器共模噪声源转换为差模噪声。

18、第三方面，本技术提供了一种光伏系统，该光伏系统包括光伏优化器、逆变器和光伏组件，光伏优化器的输入端连接光伏组件，光伏优化器的输出端连接逆变器的输入端，逆变器的输出端用于连接交流负载。光伏优化器包括电压变换电路、第一通信电感、第二通信电感、第一通信变压器和第一控制器，第一通信电感的第一端和第二通信电感的第一端分别与电压变换电路的正极输出端和负极输出端相连，第一通信电感的第二端和第二通信电感的第二端分别通过电力线连接逆变器的正极输入端和负极输入端，第一通信电感和第二通信电感的阻抗相等，第一通信电感的第二端和第二通信电感的第二端还分别与第一通信变压器的原边绕组相连，第一通信电感和第二通信电感通过电力线接收来自逆变器的第一高频电压分量，第一通信变压器用于对第一通信电感和第二通信电感上的第一高频电压分量进行变压，第一控制器用于对变压后的第一高频电压分量解调以获取逆变器传送的电气量信息。逆变器包括逆变电路、第三通信电感、第四通信电感、第二通信变压器和第二控制器，第三通信电感的第一端和第四通信电感的第一端分别与逆变电路的正极输入端和负极输入端相连，第三通信电感的第二端和第四通信电感的第二端分别通过电力线连接光伏优化器的正极输出端和负极输出端，第三通信电感和第四通信电感的阻抗相等，第三通信电感的第二端和第四通信电感的第二端还分别与第二通信变压器的原边绕组相连，第一通信电感和第二通信电感通过电力线接收来自光伏优化器的第二高频电压分量，第二通信变压器用于对第一通信电感和第二通信电感上的第二高频电压分量进行变压，第二控制器用于对变压后的第二高频电压分量解调以获取光伏优化器传送的电气量信息。

19、本技术中，光伏优化器工作过程中，电压转换电路的正极输出端和负极输出端上的线路阻抗相等，避免光伏优化器共模噪声源转换为差模噪声。逆变电路的正极输出端和负极输出端上的线路阻抗相等，也可以避免逆变器共模噪声源转换为差模噪声，且可以通过在光伏优化器和逆变器中加入共模电感等方式减小生成的共模电流，避免了噪声影响光伏系统中相关设备正常工作，进一步提高电磁兼容效果。

20、在一种可能的实现方式中，光伏优化器包括一个共模电感，共模电感的磁芯上包括两个方向相反并且匝数相同的线圈，两个线圈的一端分别与电压变换电路的正极输出端和负极输出端相连，两个线圈的另一端分别与第一通信电感的第一端和第二通信电感的第一端相连。由于电压转换电路的正极输出端和负极输出端上的线路阻抗相等，可以避免光伏优化器共模噪声源转换为差模噪声。共模电流流过共模电感时，共模电感可以减小生成的共模电流，避免了噪声影响光伏系统中相关设备正常工作，进一步提高电磁兼容效果。

21、在一种可能的实现方式中，第一通信电感和第二通信电感耦合在一个磁芯上，第一通信电感和第二通信电感的绕线方向相反且匝数相同，第一通信电感的第一端和第二通信电感的第一端为同名端，第一通信电感和第二通信电感之间的漏感大于设定阈值。由于电压转换电路的正极输出端和负极输出端上的线路阻抗相等，可以避免光伏优化器共模噪声源转换为差模噪声。共模电流流过第一通信电感和第二通信电感时，第一通信电感和第二通信电感可以减小生成的共模电流，避免了噪声影响光伏系统中相关设备正常工作，进一步提高电磁兼容效果。此外，通过将第一通信电感和第二通信电感之间的漏感用作电力线载波通信中的通信电感，进一步节约了器件成本。

22、在一种可能的实现方式中，第一通信电感、第二通信电感和第一通信变压器耦合在一个磁芯上，第一通信电感和第二通信电感的绕线方向相反且匝数相同，第一通信电感的第一端和第二通信电感的第一端为同名端，第一通信电感和第二通信电感之间的漏感大于设定阈值。第一通信电感和第二通信电感作为第一通信变压器的原边绕组，第一通信变压器的副边绕组耦合在磁芯上，第一通信变压器的变压比随着第一通信电感和第二通信电感之间的漏感变化而变化。由于电压转换电路的正极输出端和负极输出端上的线路阻抗相等，可以避免光伏优化器共模噪声源转换为差模噪声。上述共模电流流过第一通信电感和第二通信电感时，第一通信电感和第二通信电感可以减小生成的共模电流，避免了噪声影响光伏系统中相关设备正常工作，进一步提高电磁兼容效果。此外，通过将第一通信电感和第二通信电感之间的漏感用作电力线载波通信中的通信电感，以及将第一通信电感和第二通信电感作为第一通信变压器的原边绕组，进一步节约了器件成本。

23、在一种可能的实现方式中，逆变器包括一个共模电感，共模电感的磁芯上包括两个方向相反并且匝数相同的线圈，两个线圈的一端分别与逆变电路的正极输入端和负极输入端相连，两个线圈的另一端分别与第三通信电感的第一端和第四通信电感的第一端相连。由于电压转换电路的正极输出端和负极输出端上的线路阻抗相等，可以避免光伏优化器共模噪声源转换为差模噪声。共模电流流过共模电感时，共模电感可以减小生成的共模电流，避免了噪声影响光伏系统中相关设备正常工作，进一步提高电磁兼容效果。

24、在一种可能的实现方式中，第三通信电感和第四通信电感耦合在一个磁芯上，第三通信电感和第四通信电感的绕线方向相反且匝数相同，第三通信电感的第一端和第四通信电感的第一端为同名端，第三通信电感和第四通信电感之间的漏感大于设定阈值。由于电压转换电路的正极输出端和负极输出端上的线路阻抗相等，可以避免光伏优化器共模噪声源转换为差模噪声。共模电流流过第三通信电感和第四通信电感时，第三通信电感和第四通信电感可以减小生成的共模电流，避免了噪声影响光伏系统中相关设备正常工作，进一步提高电磁兼容效果。此外，通过将第三通信电感和第四通信电感之间的漏感用作电力线载波通信中的通信电感，进一步节约了器件成本。

25、在一种可能的实现方式中，第三通信电感、第四通信电感和第二通信变压器耦合在一个磁芯上，第三通信电感和第四通信电感的绕线方向相反且匝数相同，第三通信电感的第一端和第四通信电感的第一端为同名端，第三通信电感和第四通信电感之间的漏感大于设定阈值。第三通信电感和第四通信电感作为第二通信变压器的原边绕组，第二通信变压器的副边绕组耦合在磁芯上，第二通信变压器的变压比随着第三通信电感和第四通信电感之间的漏感变化而变化。由于电压转换电路的正极输出端和负极输出端上的线路阻抗相等，可以避免光伏优化器共模噪声源转换为差模噪声。上述共模电流流过第三通信电感和第四通信电感时，第三通信电感和第四通信电感可以减小生成的共模电流，避免了噪声影响光伏系统中相关设备正常工作，进一步提高电磁兼容效果。此外，通过将第三通信电感和第四通信电感之间的漏感用作电力线载波通信中的通信电感，以及将第三通信电感和第四通信电感作为第二通信变压器的原边绕组，进一步节约了器件成本。