Upv电压和零之间高频变化，当光伏组件串Upv电压低于电网u 8电压瞬时绝对值，并网逆变器桥臂的输出电压在光伏组件串Upv电压和并网逆变器直流母线电压之间高频变化；因此，降低了并网逆变器桥臂的输出电压变化幅值，有利于减小滤波电感值，提高功率密度；上述光伏并网逆变器引入直流旁路支路2，无需直流分压电容即具有多电平电路的特点。
[0074]以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种光伏并网逆变器，其特征在于:包括第一直流母线电容支路、第二直流母线电容支路、升压变换电路、直流旁路支路、全桥逆变电路和交流滤波电路；所述第一直流母线电容支路、升压变换电路、第二直流母线电容支路、全桥逆变电路和交流滤波电路依次连接，所述第一直流母线电容支路的输入端外接光伏组件串，所述交流滤波电路的输出端外接电网，所述第一直流母线电容支路的输入端与全桥逆变电路的输出端之间并接有直流旁路支路。
2.根据权利要求1所述的一种光伏并网逆变器，其特征在于:所述第一直流母线电容支路包括第一直流母线电容； 所述第一直流母线电容的正极和负极分别与光伏组件串的正输出端和负输出端连接; 所述升压变换电路包括储能电感、第一功率开关管和第一功率二极管； 所述储能电感的一端与第一直流母线电容的正极连接，另一端分别与第一功率开关管的集电极和第一功率二极管的阳极连接，所述第一功率开关管的发射极与第一直流母线电容的负极连接； 所述第二直流母线电容支路包括第二直流母线电容； 所述第二直流母线电容的正极与第一功率二极管的阴极连接，所述第二直流母线电容的负极与第一直流母线电容的负极连接； 所述全桥逆变电路包括第四功率开关管、第五功率开关管、第六功率开关管和第七功率开关管； 所述第四功率开关管的发射极与第五功率开关管的集电极连接，所述第六功率开关管的发射极和第七功率开关管的集电极连接，所述第四功率开关管和第六功率开关管的集电极均与第二直流母线电容的正极连接，所述第五功率开关管和第七功率开关管的发射极均与第二直流母线电容的负极连接； 所述交流滤波电路包括第一滤波电感、第二滤波电感和滤波电容； 所述第一滤波电感的一端与第四功率开关管的发射极连接，另一端与滤波电容的一端连接，所述滤波电容的另一端与第二滤波电感的一端连接，所述第二滤波电感的另一端与第六功率开关管的发射极连接，所述滤波电容的两端外接电网； 所述直流旁路支路具有第一连接端、第二连接端和第三连接端，所述第二连接端和第三连接端为直流旁路支路的输出端，所述第一连接端为直流旁路支路的输入端； 所述第一连接端与第一直流母线电容的正极连接，所述第二连接端与第四功率开关管的发射极连接，所述第三连接端与第六功率开关管的发射极连接。
3.根据权利要求2所述的一种光伏并网逆变器，其特征在于:所述直流旁路支路包括第二功率二极管、第二功率开关管和第三功率开关管，所述第二功率二极管的阳极与第一连接端连接，阴极分别与第二功率开关管和第三功率开关管的集电极连接，所述第二功率开关管的发射极与第二连接端连接，所述第三功率开关管的发射极与第三连接端连接。
4.根据权利要求2所述的一种光伏并网逆变器，其特征在于:所述直流旁路支路包括第三功率二极管、第四功率二极管、第二功率开关管和第三功率开关管，所述第三功率二极管和第四功率二极管的阳极均与第一连接端连接，所述第三功率二极管的阴极与第二功率开关管的集电极连接，所述第二功率开关管的发射极与第二连接端连接，所述第四功率二极管的阴极与第三功率开关管的集电极连接，所述第三功率开关管的发射极与第三连接端连接。
5.根据权利要求1所述的一种光伏并网逆变器，其特征在于:所述第一直流母线电容支路包括第一直流母线电容；； 所述第一直流母线电容的正极和负极分别与光伏组件串的正输出端和负输出端连接; 所述升压变换电路包括储能电感、第一功率开关管和第一功率二极管； 所述储能电感的一端与第一直流母线电容的负极连接，另一端分别与第一功率开关管的发射极和第一功率二极管的阴极连接，所述第一功率开关管的集电极与第一直流母线电容的正极连接； 所述第二直流母线电容支路包括第二直流母线电容； 所述第二直流母线电容的正极与第一功率开关管的集电极连接，所述第二直流母线电容的负极与第一功率二极管的阳极连接； 所述全桥逆变电路包括第四功率开关管、第五功率开关管、第六功率开关管和第七功率开关管； 所述第四功率开关管的发射极与第五功率开关管的集电极连接，所述第六功率开关管的发射极和第七功率开关管的集电极连接，所述第四功率开关管和第六功率开关管的集电极均与第二直流母线电容的正极连接，所述第五功率开关管和第七功率开关管的发射极均与第二直流母线电容的负极连接； 所述交流滤波电路包括第一滤波电感、第二滤波电感和滤波电容； 所述第一滤波电感的一端与第四功率开关管的发射极连接，另一端与滤波电容的一端连接，所述滤波电容的另一端与第二滤波电感的一端连接，所述第二滤波电感的另一端与第六功率开关管的发射极连接，所述滤波电容的两端外接电网； 所述直流旁路支路具有第一连接端、第二连接端和第三连接端，所述第二连接端和第三连接端为直流旁路支路的输出端，所述第一连接端为直流旁路支路的输入端； 所述第一连接端与第一直流母线电容的负极连接，所述第二连接端与第六功率开关管的发射极连接，所述第三连接端与第四功率开关管的发射极连接。
6.根据权利要求5所述的一种光伏并网逆变器，其特征在于:所述直流旁路支路包括第二功率二极管、第二功率开关管和第三功率开关管，所述第二功率二极管的阴极与第一连接端连接，阳极分别与第二功率开关管和第三功率开关管的发射极连接，所述第二功率开关管的集电极与第二连接端连接，所述第三功率开关管的集电极与第三连接端连接。
7.根据权利要求5所述的一种光伏并网逆变器，其特征在于:所述直流旁路支路包括第三功率二极管、第四功率二极管、第二功率开关管和第三功率开关管，所述第三功率二极管和第四功率二极管的阴极均与第一连接端连接，所述第三功率二极管的阳极与第二功率开关管的发射极连接，所述第二功率开关管的集电极与第二连接端连接，所述第四功率二极管的阳极与第三功率开关管的发射极连接，所述第三功率开关管的集电极与第三连接端连接。
8.根据权利要求1-7任意一项所述的一种光伏并网逆变器，其特征在于:所述升压变换电路为非隔离升压变换电路。
9.基于权利要求1所述的一种光伏并网逆变器的控制方法，其特征在于:若光伏组件串输出电压高于电网电压瞬时值的绝对值，全桥逆变电路的输出端电压在零和光伏组件串输出电压之间高频变化，变化频率等于全桥逆变电路的开关频率； 若光伏组件串输出电压低于电网电压瞬时值的绝对值，全桥逆变电路的输出端电压在第二直流母线电容电压和光伏组件串输出电压之间高频变化，变化频率等于全桥逆变电路的开关频率。
【专利摘要】本发明公开了一种光伏并网逆变器，包括第一直流母线电容支路、第二直流母线电容支路、升压变换电路、直流旁路支路、全桥逆变电路和交流滤波电路；所述第一直流母线电容支路、升压变换电路、第二直流母线电容支路、全桥逆变电路和交流滤波电路依次连接，所述第一直流母线电容支路的输入端外接光伏组件串，所述交流滤波电路的输出端外接电网，所述第一直流母线电容支路的输入端与全桥逆变电路的输出端之间并接有直流旁路支路；同时也公开了其控制方法。本发明引入直流旁路支路，解决了现有技术的问题。
【IPC分类】H02J3-38, H02M7-5387
【公开号】CN104638971
【申请号】CN201510078844
【发明人】张犁, 赵晋泉
【申请人】河海大学
【公开日】2015年5月20日
【申请日】2015年2月13日