專利名稱：一種并網(wǎng)逆變器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于逆變器的技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種并網(wǎng)逆變器。
背景技術(shù)：
并網(wǎng)逆變器一般分為光伏并網(wǎng)逆變器、風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)逆變器、動(dòng)力設(shè)備并網(wǎng)逆變 器和其他發(fā)電設(shè)備并網(wǎng)逆變器。并網(wǎng)逆變器能將光伏陣列和風(fēng)力發(fā)電機(jī)等產(chǎn)生的再生清潔 電能直接轉(zhuǎn)換為與電網(wǎng)同頻率、同相位的正弦波交流電能饋入電網(wǎng)。 傳統(tǒng)的單相全橋并網(wǎng)逆變器在采用雙極性調(diào)制時(shí)，逆變器的轉(zhuǎn)換效率低下，而傳 統(tǒng)的單相全橋并網(wǎng)逆變器在采用單極性調(diào)制時(shí)，逆變器的電磁兼容(EMC、electromagnetic compatibility)性會(huì)瞎。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種并網(wǎng)逆變器，旨在解決現(xiàn)有的單相全橋并網(wǎng)逆變 器存在轉(zhuǎn)換效率低下和電磁兼容性能差的問題。 本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種并網(wǎng)逆變器，所述并網(wǎng)逆變器包括直流電源，所述 并網(wǎng)逆變器還包括分別與所述直流電源和電網(wǎng)連接的逆變模塊，所述逆變模塊包括 電容、第一開關(guān)管、第二開關(guān)管、第三開關(guān)管、第四開關(guān)管、第五開關(guān)管、第六開關(guān) 管、第一二極管、第二二極管、第一電感和第二電感； 所述電容的第一端和第二端分別與直流電源的第一端和第二端連接，所述第一開 關(guān)管和第二開關(guān)管的第一端同時(shí)連接所述電容的第一端，所述第一開關(guān)管的第二端接第 二二極管的陰極，所述第二二極管的陽極接第四開關(guān)管的第一端，所述第四開關(guān)管的第二 端接電容的第二端，所述第二開關(guān)管的第二端接第六開關(guān)管的第一端，所述第六開關(guān)管的 第二端接第四開關(guān)管的第一端，所述第三開關(guān)管的第二端接第四開關(guān)管的第二端，所述第 三開關(guān)管的第一端接第一電感的第一端，所述第一電感的第二端接電網(wǎng)，所述第五開關(guān)管 的第一端接第一開關(guān)管的第二端，所述第五開關(guān)管的第二端接第一二極管的陽極，所述第 一二極管的陰極同時(shí)接第二開關(guān)管的第二端和第二電感的第一端，所述第二電感的第二端 接電網(wǎng)的地端。 上述結(jié)構(gòu)中，所述第一開關(guān)管、第二開關(guān)管、第三開關(guān)管、第四開關(guān)管、第五開關(guān)管 和第六開關(guān)管分別采用第一 IGBT管、第二 IGBT管、第三IGBT管、第四IGBT管、第五IGBT 管和第六IGBT管。 上述結(jié)構(gòu)中，所述第一開關(guān)管、第二開關(guān)管、第三開關(guān)管、第四開關(guān)管、第五開關(guān)管 和第六開關(guān)管分別采用第一 M0S管、第二 M0S管、第三M0S管、第四M0S管、第五M0S管和第 六M0S管。 上述結(jié)構(gòu)中，所述第一MOS管和第二MOS管的漏極同時(shí)連接所述電容的第一端，所 述第一MOS管的源極接第二二極管的陰極，所述第二二極管的陽極接第四MOS管的漏極，所 述第四M0S管的源極接電容的第二端，所述第二 M0S管的源極接第六M0S管的漏極，所述第六M0S管的源極接第四M0S管的漏極，所述第三MOS管的源極接第四M0S管的源極，所述第
三MOS管的漏極接第一電感的第一端，所述第一電感的第二端接電網(wǎng)，所述第五MOS管的漏
極接第一 M0S管的源極，所述第五M0S管的源極接第一二極管的陽極，所述第一二極管的陰
極同時(shí)接第二MOS管的源極和第二電感的第一端，所述第二電感的第二端接電網(wǎng)的地端。 在本實(shí)用新型中，本實(shí)用新型提供的并網(wǎng)逆變器有效解決了傳統(tǒng)單相全橋并網(wǎng)逆
變器在采用雙極性調(diào)制時(shí)，存在電感的電流紋波大、電感損耗嚴(yán)重及逆變器轉(zhuǎn)換效率低等
問題，從而提高了并網(wǎng)逆變器轉(zhuǎn)換效率及提高了并網(wǎng)電流諧波失真度等相關(guān)指標(biāo)，本實(shí)用
新型提供的并網(wǎng)逆變器同時(shí)還回避了傳統(tǒng)單相全橋并網(wǎng)逆變器在采用單極性調(diào)制時(shí)，電容
兩端對電網(wǎng)零線電壓存在的高頻跳變的問題，從而提高了逆變器的電磁兼容性能。

圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的并網(wǎng)逆變器的結(jié)構(gòu)圖； 圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的并網(wǎng)逆變器的示例電路圖； 圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的并網(wǎng)逆變器的第一工作原理圖； 圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的并網(wǎng)逆變器的第二工作原理圖； 圖5是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的并網(wǎng)逆變器的第三工作原理圖； 圖6是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的并網(wǎng)逆變器的第四工作原理圖。
具體實(shí)施方式為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，
以下結(jié)合附圖及實(shí)施 例，對本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋 本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。 圖l示出了本實(shí)用新型實(shí)施例提供的并網(wǎng)逆變器的結(jié)構(gòu)，為了便于說明，僅示出 了與本實(shí)用新型相關(guān)的部分。 并網(wǎng)逆變器包括直流電源100，還包括分別與直流電源100和電網(wǎng)連接的逆變模 塊200。 圖2示出了本實(shí)用新型實(shí)施例提供的并網(wǎng)逆變器的示例電路結(jié)構(gòu)，為了便于說 明，僅示出了與本實(shí)用新型相關(guān)的部分。 作為本實(shí)用新型一實(shí)施例，直流電源100采用太陽能電池板和DC/DC直流升壓電 路，簡稱PV&DC/DC。 逆變模塊200包括電容Cl、第一開關(guān)管201、第二開關(guān)管202、第三開關(guān)管203、第 四開關(guān)管204、第五開關(guān)管205、第六開關(guān)管206、第一二極管D5、第二二極管D6、第一電感 Ll和第二電感L2。 電容C1的第一端和第二端分別與直流電源100的第一端和第二端連接，第一開關(guān) 管201和第二開關(guān)管202的第一端同時(shí)連接電容Cl的第一端，第一開關(guān)管201的第二端接 第二二極管D6的陰極，第二二極管D6的陽極接第四開關(guān)管204的第一端，第四開關(guān)管204 的第二端接電容C1的第二端，第二開關(guān)管202的第二端接第六開關(guān)管206的第一端，第六 開關(guān)管206的第二端接第四開關(guān)管204的第一端，第三開關(guān)管203的第二端接第四開關(guān)管 204的第二端，第三開關(guān)管203的第一端接第一電感L1的第一端，第一電感L1的第二端接電網(wǎng)，Vgrid為電網(wǎng)電壓，第五開關(guān)管205的第一端接第一開關(guān)管201的第二端，第五開關(guān) 管205的第二端接第一二極管D5的陽極，第一二極管D5的陰極同時(shí)接第二開關(guān)管202的 第二端和第二電感L2的第一端，第二電感L2的第二端接電網(wǎng)的地端。 上述開關(guān)管可以采用IGBT管或M0S管，在本實(shí)用新型實(shí)施例中，第一開關(guān)管201、 第二開關(guān)管202、第三開關(guān)管203、第四開關(guān)管204、第五開關(guān)管205和第六開關(guān)管206分別 采用第一 MOS管Sl、第二 MOS管S2、第三MOS管S3、第四MOS管S4，第五MOS管S5和第六 MOS管S6，第一 MOS管Sl和第二 MOS管S2的漏極同時(shí)連接電容Cl的第一端，第一 M0S管 Sl的源極接第二二極管D6的陰極，第二二極管D6的陽極接第四M0S管S4的漏極，第四MOS 管S4的源極接電容Cl的第二端，第二 MOS管S2的源極接第六MOS管S6的漏極，第六MOS 管S6的源極接第四MOS管S4的漏極，第三MOS管S3的源極接第四MOS管S4的源極，第三 MOS管S3的漏極接第一電感L1的第一端，第一電感L1的第二端接電網(wǎng)，第五MOS管S5的 漏極接第一M0S管S1的源極，第五M0S管S5的源極接第一二極管D5的陽極，第一二極管 D5的陰極同時(shí)接第二M0S管S2的源極和第二電感L2的第一端，第二電感L2的第二端接電 網(wǎng)的地端。 下面以本實(shí)用新型實(shí)施例提供的并網(wǎng)逆變器的示例電路為例，說明該并網(wǎng)逆變器 的工作情況。 電網(wǎng)電壓Vgrid為正弦波電壓，頻率為50HZ或者60HZ。在電網(wǎng)電壓Vgrid 處于正半周時(shí)，第二 M0S管S2、第三M0S管S3、第五M0S管S5始終關(guān)斷，第六M0S管 S6常通，第一M0S管S1和第四M0S管S4以相同驅(qū)動(dòng)信號(hào)高頻開通關(guān)斷(即采用 SP麗正弦脈寬調(diào)制)。當(dāng)?shù)谝籑0S管S1和第四M0S管S4開通時(shí)，如圖3，電流通過 'C1-Sl-Ll-Vgrid-L2-S6-S4-Cl'形成回路工作；當(dāng)?shù)谝?MOS管Sl和第四MOS管S4關(guān)斷時(shí)， 如圖4，電流通過'S6-D6-Ll-Vgrid-L2-S6'回路續(xù)流。 在電網(wǎng)電壓Vgrid處于負(fù)半周時(shí)，第一 MOS管Sl、第四MOS管S4、第六MOS管S6 始終關(guān)斷，第五MOS管S5常通，第二 MOS管S2和第三MOS管S3以相同驅(qū)動(dòng)信號(hào)高頻開通 關(guān)斷(即采用SP麗正弦脈寬調(diào)制)。當(dāng)?shù)诙?MOS管S2和第三MOS管S3開通時(shí)，如圖5，電 流通過'C1-S2-L2-Vgrid-Ll-S3-Cl'形成回路工作；當(dāng)?shù)诙﨧0S管S2和第三MOS管S3關(guān) 斷時(shí)，如圖6，電流通過'S5-D5-L2-Vgrid-Ll-S5'回路續(xù)流。 通過對本實(shí)用新型并網(wǎng)逆變器上述工作情況的分析，可以看出1)在電網(wǎng)電壓的 正負(fù)半周，并網(wǎng)逆變器使得第一電感L1和第二電感L2的電流的續(xù)流路徑都沒有包含電容 C1兩端，這就有效避免了電容C1兩端對電網(wǎng)零線的電壓發(fā)生高頻跳變所帶來的電磁兼容 性能差的問題；2)在電網(wǎng)電壓的正負(fù)半周，并網(wǎng)逆變器使得第一電感L1和第二電感L2的 電流續(xù)流時(shí)如圖2中A、 B兩點(diǎn)電壓為零電壓，這就保證了第一電感L1和第二電感L2的電 流具有較小的電流紋波，從而降低了電感的損耗，提升了并網(wǎng)逆變器的效率；3)在電網(wǎng)電 壓的正負(fù)半周，由于第一電感Ll和第二電感L2的電流的續(xù)流都不包含第一開關(guān)管201、第 二開關(guān)管202、第三開關(guān)管203、第四開關(guān)管204、第五開關(guān)管205和第六開關(guān)管206的體二 極管，因此，上述所有開關(guān)管均可采用開關(guān)損耗和導(dǎo)通損耗更低的COOLMOS管，這將會(huì)進(jìn)一 步提升并網(wǎng)逆變器的效率。 在本實(shí)用新型實(shí)施例中，本實(shí)用新型提供的并網(wǎng)逆變器有效解決了傳統(tǒng)單相全橋 并網(wǎng)逆變器在采用雙極性調(diào)制時(shí)，存在電感的電流紋波大、電感損耗嚴(yán)重及逆變器轉(zhuǎn)換效率低等問題，從而提高了并網(wǎng)逆變器轉(zhuǎn)換效率及提高了并網(wǎng)電流諧波失真度等相關(guān)指標(biāo)，
本實(shí)用新型提供的并網(wǎng)逆變器同時(shí)還回避了傳統(tǒng)單相全橋并網(wǎng)逆變器在采用單極性調(diào)制
時(shí)，電容兩端對電網(wǎng)零線電壓存在的高頻跳變的問題，從而提高了逆變器的電磁兼容性能。 以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本
實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型
的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求一種并網(wǎng)逆變器，所述并網(wǎng)逆變器包括直流電源，其特征在于，所述并網(wǎng)逆變器還包括分別與所述直流電源和電網(wǎng)連接的逆變模塊，所述逆變模塊包括電容、第一開關(guān)管、第二開關(guān)管、第三開關(guān)管、第四開關(guān)管、第五開關(guān)管、第六開關(guān)管、第一二極管、第二二極管、第一電感和第二電感；所述電容的第一端和第二端分別與直流電源的第一端和第二端連接，所述第一開關(guān)管和第二開關(guān)管的第一端同時(shí)連接所述電容的第一端，所述第一開關(guān)管的第二端接第二二極管的陰極，所述第二二極管的陽極接第四開關(guān)管的第一端，所述第四開關(guān)管的第二端接電容的第二端，所述第二開關(guān)管的第二端接第六開關(guān)管的第一端，所述第六開關(guān)管的第二端接第四開關(guān)管的第一端，所述第三開關(guān)管的第二端接第四開關(guān)管的第二端，所述第三開關(guān)管的第一端接第一電感的第一端，所述第一電感的第二端接電網(wǎng)，所述第五開關(guān)管的第一端接第一開關(guān)管的第二端，所述第五開關(guān)管的第二端接第一二極管的陽極，所述第一二極管的陰極同時(shí)接第二開關(guān)管的第二端和第二電感的第一端，所述第二電感的第二端接電網(wǎng)的地端。
2. 如權(quán)利要求1所述的并網(wǎng)逆變器，其特征在于，所述第一開關(guān)管、第二開關(guān)管、第三 開關(guān)管、第四開關(guān)管、第五開關(guān)管和第六開關(guān)管分別采用第一 IGBT管、第二 IGBT管、第三 IGBT管、第四IGBT管、第五IGBT管和第六IGBT管。
3. 如權(quán)利要求1所述的并網(wǎng)逆變器，其特征在于，所述第一開關(guān)管、第二開關(guān)管、第三 開關(guān)管、第四開關(guān)管、第五開關(guān)管和第六開關(guān)管分別采用第一 M0S管、第二 M0S管、第三M0S 管、第四M0S管、第五M0S管和第六M0S管。
4. 如權(quán)利要求3所述的并網(wǎng)逆變器，其特征在于，所述第一 M0S管和第二M0S管的漏極 同時(shí)連接所述電容的第一端，所述第一MOS管的源極接第二二極管的陰極，所述第二二極 管的陽極接第四M0S管的漏極，所述第四M0S管的源極接電容的第二端，所述第二MOS管的 源極接第六M0S管的漏極，所述第六MOS管的源極接第四M0S管的漏極，所述第三MOS管的 源極接第四MOS管的源極，所述第三MOS管的漏極接第一電感的第一端，所述第一電感的第 二端接電網(wǎng)，所述第五M0S管的漏極接第一 M0S管的源極，所述第五M0S管的源極接第一二 極管的陽極，所述第一二極管的陰極同時(shí)接第二MOS管的源極和第二電感的第一端，所述 第二電感的第二端接電網(wǎng)的地端。
專利摘要本實(shí)用新型適用于逆變器的技術(shù)領(lǐng)域，提供了一種并網(wǎng)逆變器，包括直流電源、與直流電源連接的逆變模塊。在本實(shí)用新型中，本實(shí)用新型提供的并網(wǎng)逆變器有效解決了傳統(tǒng)單相全橋并網(wǎng)逆變器在采用雙極性調(diào)制和采用單極性調(diào)制時(shí)所存在的問題，從而提高了逆變器的轉(zhuǎn)換效率和電磁兼容性能。
文檔編號(hào)H02M7/537GK201550040SQ20092020554
公開日2010年8月11日 申請日期2009年10月12日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月12日
發(fā)明者胡高宏, 陳永華 申請人:深圳科士達(dá)科技股份有限公司