端以及电容C1的另一端构成LC低通滤波电路的两输出端c、d连接所述的逆变 电路。LC低通滤波电路的作用在于，过滤逆变电路输入端的脉动电压，使光伏电池输出的电 压变得平直。
[0022] 请参阅图7,在本实施例中，所述的逆变电路采用电流型单相桥式PWM逆变电路， 包括功率开关管VT1~VT4以及二极管D1~D4。功率开关管VT1的漏极和功率开关管VT3 的漏极连接，并作为一输入端e连接所述的LC低通滤波电路的一输出端a，功率开关管VT1 的源极连接二极管D1的正极，二极管D1的负极连接功率开关管VT2的漏极，并作为一输出 端g连接所述的CLC谐振变换电路，功率开关管VT2的源极连接二极管D2的正极，功率开 关管VT3的源极连接二极管D3的正极，二极管D3的负极连接功率开关管VT4的漏极，并作 为另一输出端h连接CLC谐振变换电路，功率开关管VT4的源极连接二极管D4的正极，二 极管D2的负极和二极管D4的负极连接，并作为另一输入端f连接LC低通滤波电路的另一 输出端b，功率开关管VT1的栅极、功率开关管VT2的栅极、功率开关管VT3的栅极以及功率 开关管VT4的栅极分别构成驱动信号输入端ugl、ug2、ug3、ug4，连接PWM发生器，PWM发生器 向驱动信号输入端ugl、ug2、ug3、ug4提供PWM信号，用作控制功率开关管通断的开关信号。
[0023] 请参阅图8,所述的CLC谐振变换电路包括电容C2、C3以及电感L2。电容C2的一 端作为CLC谐振变换电路的一输入端i连接所述的逆变电路的一输出端g，电容C2的另一 端连接电感L2的一端以及电容C3的一端，电感L2的另一端作为CLC谐振变换电路的另一 输入端j连接逆变电路的另一输出端h，电容C3的另一端以及电感L2的另一端构成CLC谐 振变换电路的两输出端k、1，用于输出交流电压。在本实施例中，所述的电容C2和电容C3 的电容量相同。
[0024] 请继续参阅图5~图8,所述的逆变电路采用PWM调制方式进行调节，设PWM发生 器的调制频率为f，CLC谐振变换电路的谐振频率为f。，又假设电容C2、C3的电容量均为C， 电感L2的电感量为L。使PWM发生器的调制频率f与CLC谐振变换电路的谐振频率f。一
>所述的逆变电路将光伏电池输出的直流电流调制成频率为f的交 流电流，此电流作为CLC谐振变换电路的输入。所述的CLC谐振变换电路在输入信号的频 率等于谐振频率的条件下，即f=fc时，发生谐振。根据谐振变换原理，当CLC谐振变换电
。其中仏是CLC谐振变换电路的正弦交流输入电 压的幅值，1]2是CLC谐振变换电路的正弦交流输出电压的幅值，Iρ12分别为相应正弦交流 电流的幅值。L由光伏电池的输出电流iph逆变而来，大小正比于iph，由此使得1]2也正比于 iph，这样就实现了将电流源型的光伏输出转换成电压源输出。由于A为正弦交流，因此必 须增加一级LC低通滤波电路，以使光伏输出电压uph变为恒定的直流，且其大小正比于Uρ 从而也正比于负载电流12。
[0025] 经过上述电路的转换，光伏电池的输出由电流源转换为电压源，从而当光伏电池 串联连接时，局部阴影遮挡只会影响串联电池的输出电压，而不影响电池的正常串联，由此 可以消除因为局部阴影遮挡所造成的额外功率损失，提高光伏电池的输出功率；同时也可 以消除光伏电池串联时在P-V特征曲线上出现的"多峰"现象，简化最大功率跟踪算法；另 外根据谐振的特点，能够通过增加光伏组件的并联数目来获得高电压，从而可以减少串联 级数，简化光伏阵列组网的拓扑。
【主权项】
1. 一种交流电压型光伏电池转换电路，包括LC低通滤波电路、逆变电路以及CLC谐振 变换电路，其特征在于：所述的LC低通滤波电路、逆变电路以及CLC谐振变换电路依次串 联，LC低通滤波电路连接光伏电池，逆变电路的调制频率等于CLC谐振变换电路的谐振频 率。2. 根据权利要求1所述的一种交流电压型光伏电池转换电路，其特征在于所述的逆变 电路采用电流型单相桥式PWM逆变电路，包括功率开关管VT1~VT4以及二极管D1~D4， 功率开关管VT1的漏极和功率开关管VT3的漏极连接，并共同连接所述的LC低通滤波电路 的一输出端，功率开关管VT1的源极连接二极管D1的正极，二极管D1的负极连接功率开关 管VT2的漏极，并共同连接所述的CLC谐振变换电路的一输入端，功率开关管VT2的源极连 接二极管D2的正极，功率开关管VT3的源极连接二极管D3的正极，二极管D3的负极连接 功率开关管VT4的漏极，并共同连接CLC谐振变换电路的另一输入端，功率开关管VT4的源 极连接二极管D4的正极，二极管D2的负极和二极管D4的负极连接，并共同连接LC低通滤 波电路的另一输出端，功率开关管VT1的栅极、功率开关管VT2的栅极、功率开关管VT3的 栅极以及功率开关管VT4的栅极分别连接PWM信号。3. 根据权利要求2所述的一种交流电压型光伏电池转换电路，其特征在于所述的CLC 谐振变换电路包括电容C2、C3以及电感L2,电容C2与电容C3的电容量相等，电容C2的一 端作为CLC谐振变换电路的一输入端连接所述的逆变电路，电容C2的另一端连接电感L2 的一端以及电容C3的一端，电感L2的另一端作为CLC谐振变换电路的另一输入端连接逆 变电路，电容C3的另一端以及电感L2的另一端构成CLC谐振变换电路的两输出端。
【专利摘要】一种交流电压型光伏电池转换电路，属于光伏发电技术领域。包括LC低通滤波电路、逆变电路以及CLC谐振变换电路，所述的LC低通滤波电路、逆变电路以及CLC谐振变换电路依次串联，LC低通滤波电路连接光伏电池，逆变电路的调制频率等于CLC谐振变换电路的谐振频率。优点：能将光伏电池转换成以交流电压源的形式对外供电，可以消除局部阴影遮挡所造成的额外功率损失，提高光伏电池的输出功率；可以消除光伏电池串联时在P-V特征曲线上出现的多峰现象，简化最大功率跟踪算法；能够通过增加光伏组件的并联数目来获得高电压，从而可以减少串联级数，简化光伏阵列组网的拓扑。
【IPC分类】H02S40/30
【公开号】CN204967747
【申请号】CN201520758794
【发明人】钟黎萍, 王尚玉, 邵智超, 陈玲
【申请人】常熟理工学院
【公开日】2016年1月13日
【申请日】2015年9月28日