光伏并网变换器、光伏供电系统和电器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电器领域，具体而言，涉及一种光伏并网变换器、光伏供电系统和电器。
【背景技术】
[0002]在新能源的开发研究中，交直流混合微电网是应用新能源的重要环节，研究如何建设更高效稳定的交直流混合微电网是新能源开发应用技术发展的必然趋势。其中，双向直流交流(AC/DC)变换器衔接着直流母线和交流母线，能够进行直流与交流之间的相互转换，还承担着功能切换、功率传输等多项任务，研究AC/DC变换器的高效运行对于提高交直流混合微电网系统的可靠性和效率有着非常重要的意义。在光伏新能源发电场合，由于光伏阵列输出的电压范围较窄，需要光伏并网变换器对光伏阵列输出电压进行升压后再完成转换，光伏并网变换器转换的工作效率较低。
[0003]针对相关技术中光伏并网变换器转换效率较低的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的主要目的在于提供一种光伏并网变换器、光伏供电系统和电器，以解决相关技术中光伏并网变换器转换效率较低的问题。
[0005]为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种光伏并网变换器。该光伏并网变换器包括:升压斩波器，与光伏阵列相连接，用于对光伏阵列的输出电压进行升压变换;旁路开关，与升压斩波器并联，用于在光伏阵列的输出电压超出预设电压阈值时旁路升压斩波器；以及变换电路，与升压斩波器的输出端连接，用于对升压斩波器输出的电流进行直流交流转换。
[0006]进一步地，该光伏并网变换器还包括:电压滞环比较跟踪器，设置在升压斩波器和光伏阵列之间，用于稳定升压斩波器的输入电压。
[0007]进一步地，升压斩波器的输入端和旁路开关的输入端连接至第一电路节点，电压滞环比较跟踪器设置在第一电路节点和光伏阵列之间。
[0008]进一步地，光伏并网变换器采用电压外环、电流内环的双闭环控制结构，该光伏并网变换器还包括:无差拍控制器，设置在电流内环中。
[0009]进一步地，升压斩波器包括:电感，电感的第一端作为升压斩波器的第一输入端；二极管，二极管的第一端与电感的第二端相连接，二极管的第二端为升压斩波器的第一输出端;第一开关管，第一开关管的第一端与二极管的第一端相连接;第一电容，第一电容的第一端与二极管的第二端相连接，作为升压斩波器的第二输入端；以及第二电容，第二电容的第一端接地，并与第一电容的第二端相连接，第二电容的第二端与第一开关管的第二端相连接，作为升压斩波器的第二输出端。
[0010]进一步地，旁路开关并联在电感的第一端与二极管的第二端；
[0011]进一步地，变换电路包括:第二开关管，第二开关管的第一端与第一电容的第一端相连接，作为变换电路的第一端;第三开关管，第三关管的第一端与第二开关管的第二端相连接，第三开关管的第二端与第二电容的第二端相连接，作为变换电路的第二端，第二开关管与第三开关管同向；第四开关管，第四开关管的第一端与第一电容的第二端相连接；以及第五开关管，第五开关管的第一端与第四开关管的第二端相连接，第五开关管的第二端与第二开关管的第二端相连接，作为变换电路的第三端，第四开关管与第五开关管反向。
[0012]进一步地，该光伏并网变换器还包括:最大功率点跟踪器，设置在升压斩波器和光伏阵列之间，用于跟踪光伏阵列的最大输出功率。
[0013]为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种光伏供电系统。该光伏供电系统包括:本实用新型实施例的光伏并网变换器；以及智能功率模块，设置在光伏并网变换器与电器之间，并联在升压斩波器的第一输出端与升压斩波器的第二输出端，用于将从光伏并网变换器引出的直流电转换为三相交流电。
[0014]进一步地，智能功率模块包括:第一开关管组，包括串联的第六开关管和第七开关管，在第六开关管和第七开关管之间引出输出电流的第一相节点;第二开关管组，与第一开关管组并联，包括串联的第八开关管和第九开关管，在第八开关管和第九开关管之间引出输出电流的第二相节点；以及第三开关管组，与第一开关管组并联，包括串联的第十开关管和第十一开关管，在第十开关管和第十一开关管之间引出输出电流的第三相节点。
[0015]进一步地，该光伏供电系统还包括:滤波电容，滤波电容与智能功率模块并联。
[0016]为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种电器，包括本实用新型提供的光伏供电系统。
[0017]进一步地，该电器为空调。
[0018]本实用新型通过设置与光伏阵列连接的升压斩波器对光伏阵列的输出电压进行升压变换;设置与升压斩波器并联的旁路开关，在光伏阵列的输出电压超出预设电压阈值时旁路升压斩波器，以及设置与升压斩波器输出端连接的变换电路，对升压斩波器输出的电流进行直流交流转换，解决了相关技术中光伏并网变换器转换效率较低的问题。通过旁路开关可以选择光伏并网变换器处于带升压斩波器与不带升压斩波器的两种工作模式，进而提高了光伏并网变换器的转换效率。
【附图说明】
[0019]构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中:
[0020]图1是根据本实用新型第一实施例的光伏并网变换器的示意图；
[0021]图2是根据本实用新型实施例的光伏并网变换器的无差拍控制框图的示意图；
[0022]图3是根据本实用新型实施例的光伏并网变换器的双向控制结构框图的示意图；
[0023]图4是根据本实用新型第二实施例的光伏并网变换器的示意图；
[0024]图5是根据本实用新型第一实施例的光伏供电系统的示意图；以及
[0025]图6是根据本实用新型第二实施例的光伏供电系统的示意图。
【具体实施方式】
[0026]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
[0027]为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
[0028]需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。
[0029]本实用新型的实施例提供了一种光伏并网变换器。
[0030]图1是根据本实用新型第一实施例的光伏并网变换器的示意图。如图1所示，该光伏并网变换器包括:升压斩波器10，旁路开关20和变换电路30。
[0031]升压斩波器10，与光伏阵列相连接，用于对光伏阵列的输出电压进行升压变换;旁路开关20，与升压斩波器10并联，用于在光伏阵列的输出电压超出预设电压阈值时旁路升压斩波器10;以及变换电路30，与升压斩波器10的输出端连接，用于对升压斩波器10输出的电流进行直流交流转换。本实施例的升压斩波器10采用分时启动控制，当光伏阵列的输出电压较低时，旁路开关20打开，升压斩波器10工作，升压斩波器10对光伏阵列的输出电压进行升压变换，使直流母线的电压稳定在后级的变换电路30将直流电并到交流输电网中所需的最低直流电压值之上，此时，光伏并网变换器的工作模式为双级模式；当光伏阵列的输出电压超过变换电路30并网所需的最低直流电压值一定值之后，旁路开关20闭合，将升压斩波器10旁路，使升压斩波器10停止工作，此时，光伏并网变换器工作于单级模式。通过旁路开关20根据光伏阵列的输出电压与预设电压阈值的比较结果进行开关，可以实现光伏并网变换器不同工作模式的切换，在双级模式时，最大限度地提高光伏阵列的输出电压可用的工作范围，实现宽电压范围输入，扩展了变换器的功率等级，在单级模式时，不进行升压变换，提高了光伏并网变换器的工作效率。