本實(shí)用新型專利技術(shù)提供一種自舉驅(qū)動(dòng)單極性SPWM調(diào)制非隔離并網(wǎng)逆變電路，包括功率逆變電路，其中，所述功率逆變電路包括六個(gè)可控功率開關(guān)、兩個(gè)功率二極管和兩個(gè)功率電感，所述逆變器電路還包括自舉驅(qū)動(dòng)電路，所述自舉驅(qū)動(dòng)電路包括四個(gè)二極管、四個(gè)電容和一個(gè)驅(qū)動(dòng)電源。本實(shí)用新型專利技術(shù)提出一種新型一種自舉驅(qū)動(dòng)單極性SPWM調(diào)制非隔離并網(wǎng)逆變電路，該電路在經(jīng)典H橋逆變器電路基礎(chǔ)上，通過增加兩個(gè)可控功率開關(guān)和兩個(gè)功率二極管，并采用類單極性SPWM調(diào)制方式，使其既有較高的轉(zhuǎn)換效率，又不會(huì)產(chǎn)生漏電流；同時(shí)，其自身的電路特點(diǎn)和調(diào)制方式，使得其各個(gè)浮地可控功率開關(guān)的隔離驅(qū)動(dòng)電源可以通過自舉的方式產(chǎn)生，電路簡單，不需要專門的控制，進(jìn)一步降低了電路的成本。（*該技術(shù)在2023年保護(hù)過期，可自由使用*）
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
—種自舉驅(qū)動(dòng)單極性SPWM調(diào)制非隔離并網(wǎng)逆變電路
本技術(shù)涉及新能源光伏領(lǐng)域，特別涉及一種自舉驅(qū)動(dòng)單極性SPWM調(diào)制非隔離并網(wǎng)逆變電路。
技術(shù)介紹
并網(wǎng)逆變器是將光伏電池陣列(PV)輸出的直流電轉(zhuǎn)換為交流電輸出到電網(wǎng)的裝置。按照PV側(cè)與電網(wǎng)側(cè)是否具有電氣隔離，并網(wǎng)逆變器一般可分為有變壓器隔離的并網(wǎng)逆變器，簡稱隔離型并網(wǎng)逆變器；和無變壓器隔離的并網(wǎng)逆變器，簡稱非隔離型并網(wǎng)逆變器。隔離型并網(wǎng)逆變器一般具有低頻隔離和高頻隔離兩種方式。低頻隔離方式采取在逆變器輸出側(cè)與電網(wǎng)側(cè)之間使用工頻變壓器，從而導(dǎo)致整個(gè)逆變器整機(jī)體積大，笨重，且成本高；高頻隔離方式一般通過高頻鏈逆變技術(shù)將光伏陣列提供的直流電壓變換為質(zhì)量較高的隔離直流電壓再進(jìn)行逆變，此時(shí)隔離變壓器工作在高頻模式，因此相對低頻隔離型具有體積小，重量輕、成本低的優(yōu)點(diǎn)。而非隔離型逆變器因?yàn)閮?nèi)部完全不使用隔離變壓器，相比隔離型并網(wǎng)逆變器，具有體積更小，重量更輕，效率更高，成本更低的優(yōu)勢，因而得到更為廣泛的應(yīng)用。雖然非隔離型并網(wǎng)逆變器具有上述較多優(yōu)點(diǎn)，但非隔離型并網(wǎng)逆變器由于光伏陣列和電網(wǎng)之間無電氣隔離，使得光伏陣列和大地之間存在的分布電容，將會(huì)在逆變器高頻開關(guān)工作模式下產(chǎn)生漏電流，從而增加了安全隱患，所以非隔離型逆變器必須選擇合適的拓?fù)浜拖鄳?yīng)的控制方式。現(xiàn)有大量的文獻(xiàn)分析和對比了目前應(yīng)用于非隔離型并網(wǎng)逆變器的各種拓?fù)洌瑢λ鼈冊诓煌腜WM調(diào)制方式下產(chǎn)生漏電流的原理、大小，以及轉(zhuǎn)換效率方面均作了詳細(xì)的分析和比較，可以得到結(jié)論:由四個(gè)功率開關(guān)構(gòu)成的常規(guī)H橋逆變器，如果工作在雙極性SPWM調(diào)制模式下，不會(huì)產(chǎn)生漏電流，但具有相對較低的轉(zhuǎn)換效率，而如果工作在單極性SPWM調(diào)制模式下，具有相對較高的轉(zhuǎn)換效率，但會(huì)導(dǎo)致較大的漏電流。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本技術(shù)要解決的技術(shù)問題是提供一種不會(huì)產(chǎn)生漏電流、轉(zhuǎn)換效率高的一種自舉驅(qū)動(dòng)單極性SPWM調(diào)制非隔離并網(wǎng)逆變電路。為了解決以上技術(shù)問題，本技術(shù)提供一種自舉驅(qū)動(dòng)單極性SPWM調(diào)制非隔離并網(wǎng)逆變電路，包括功率逆變電路，其中，所述功率逆變電路包括六個(gè)可控功率開關(guān)、兩個(gè)功率二極管和兩個(gè)功率電感，所述逆變器電路還包括自舉驅(qū)動(dòng)電路，所述自舉驅(qū)動(dòng)電路包括四個(gè)二極管、四個(gè)電容和一個(gè)驅(qū)動(dòng)電源，所述自舉驅(qū)動(dòng)電路為所述功率逆變電路中各可控功率開關(guān)提供驅(qū)動(dòng)電壓，所述功率逆變電路的輸入端電連接前級電路的輸出母線電壓，所述功率逆變電路的輸出端電連接電網(wǎng)。優(yōu)選的，所述六個(gè)可控功率開關(guān)分別為可控功率開關(guān)Q1、可控功率開關(guān)Q2、可控功率開關(guān)Q3、可控功率開關(guān)Q4、可控功率開關(guān)Q5和可控功率開關(guān)Q6，所述兩個(gè)功率二極管分別為功率二極管D7和功率二極管D8，所述的兩個(gè)功率電感為功率電感LI和功率電感L2 ；所述可控功率開關(guān)Ql的陽極與所述可控功率開關(guān)Q2的陽極電連接后電連接所述母線電壓的正端，所述可控功率開關(guān)Ql的陰極電連接所述功率電感LI的一端，所述功率電感LI的另一端電連接電網(wǎng)的L端，所述可控功率開關(guān)Q2的陰極電連接所述功率電感L2的一端，所述功率電感L2的另一端電連接電網(wǎng)的N端；所述可控功率開關(guān)Q3的陽極電連接所述可控功率開關(guān)Ql的陰極，所述可控功率開關(guān)Q3的陰極電連接所述可控功率開關(guān)Q5的陽極，所述可控功率開關(guān)Q5的陰極電連接所述母線電壓的負(fù)端；所述可控功率開關(guān)Q4的陽極電連接所述可控功率開關(guān)Q2的陰極，所述可控功率開關(guān)Q4的陰極電連接所述可控功率開關(guān)Q6的陽極，所述可控功率開關(guān)Q6的陰極電連接母線電壓的負(fù)端；所述功率二極管D8的陽極電連接所述可控功率開關(guān)Q3的陰極，所述功率二極管D8的陰極電連接所述可控功率開關(guān)Q2的陰極，所述功率二極管D7的陽極電連接所述可控功率開關(guān)Q4的陰極，所述功率二極管D7的陰極電連接所述可控功率開關(guān)Ql的陰極。優(yōu)選的，所述四個(gè)二極管分別為二極管D1、二極管D2、二極管D3和二極管D4，所述六個(gè)電容分別為電容Cl、電容C2、電容C3、電容C4、電容C5和電容C6，所述驅(qū)動(dòng)電源為Vdri ；所述電容Cl的一端電連接所述可控功率開關(guān)Ql的陰極，所述電容Cl的另一端電連接所述二極管Dl的陰極，所述電容C2的一端電連接所述可控功率開關(guān)Q2的陰極，所述電容C2的另一端電連接所述二極管D2的陰極，所述電容C3的一端電連接所述可控功率開關(guān)Q3的陰極，所述電容C3的另一端電連接所述二極管D3的陰極，所述電容C4的一端電連接所述可控功率開關(guān)Q4的陰極，所述電容C4的另一端電連接所述二極管D4的陰極，所述電容C5的一端電連接所述可控功率開關(guān)Q5的陰極，所述電容C5的另一端電連接所述驅(qū)動(dòng)電源Vdri的正端，所述電容C6的一端電連接所述可控功率開關(guān)Q6的陰極，所述電容C6的另一端電連接所述驅(qū)動(dòng)電源Vdri的正端；所述二極管Dl的陽極電連接所述二極管D4的陰極，所述二極管D2的陽極電連接所述二極管D3的陰極，所述二極管D3的陽極和所述二極管D4的陽極共同電連接所述驅(qū)動(dòng)電源Vdri的正端，所述驅(qū)動(dòng)電源Vdri的負(fù)端電連接所述母線電壓的負(fù)端。優(yōu)選的，所述可控功率開關(guān)為IGBT，所述可控功率開關(guān)的陽極為所述IGBT的C極，所述可控功率開關(guān)的陰極為所述IGBT的E極。優(yōu)選的，所述可控功率開關(guān)為MOSEFT管，所述可控功率開關(guān)的陽極為所述MOSEFT管的D極，所述可控功率開關(guān)的陰極為所述MOSEFT管的S極。優(yōu)選的，所述電容Cl、電容C2、電容C3和電容C4為等值電容。優(yōu)選的，所述功率電感為鐵硅鋁磁芯繞制，所述功率電感LI與所述功率電感L2分別為獨(dú)立的功率電感；或者所述功率電感為鐵硅鋁磁芯繞制，所述功率電感LI與所述功率電感L2為耦合的功率電感。優(yōu)選的，所述可控功率開關(guān)Q3和所述可控功率開關(guān)Q4工作在低頻開關(guān)狀態(tài)，所述可控功率開關(guān)Q1、所述可控功率開關(guān)Q6、所述可控功率開關(guān)Q2和所述可控功率開關(guān)Q5工作在高頻開關(guān)狀態(tài)。優(yōu)選的，所述可控功率開關(guān)Q3和所述可控功率開關(guān)Q4的狀態(tài)根據(jù)電網(wǎng)電壓的極性進(jìn)行切換。優(yōu)選的，所述可控功率開關(guān)Q1、所述可控功率開關(guān)Q6、所述可控功率開關(guān)Q2和所述可控功率開關(guān)Q5的狀態(tài)按照單極性SPWM調(diào)制方式進(jìn)行控制。本技術(shù)提出一種自舉驅(qū)動(dòng)單極性SPWM調(diào)制非隔離并網(wǎng)逆變電路，該電路在經(jīng)典H橋逆變器電路基礎(chǔ)上，通過增加兩個(gè)可控功率開關(guān)和兩個(gè)功率二極管，并采用類單極性SPWM調(diào)制方式，使其既有較高的轉(zhuǎn)換效率，又不會(huì)產(chǎn)生漏電流；同時(shí)，其自身的電路特點(diǎn)和調(diào)制方式，使得其各個(gè)浮地可控功率開關(guān)的隔離驅(qū)動(dòng)電源可以通過自舉的方式產(chǎn)生，電路簡單，不需要專門的控制，進(jìn)一步降低了電路的成本。【附圖說明】下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本技術(shù)作進(jìn)一步的詳細(xì)說明:圖1是本技術(shù)一種自舉驅(qū)動(dòng)單極性SPWM調(diào)制非隔離并網(wǎng)逆變電路實(shí)施例的電路原理圖；圖2是本技術(shù)一種自舉驅(qū)動(dòng)單極性SPWM調(diào)制非隔離并網(wǎng)逆變電路實(shí)施例的調(diào)制方式示意圖；圖3 (a)是Ql、Q4、Q6同時(shí)導(dǎo)通時(shí)與L1、L2構(gòu)成連接Vdc與Grid之間的正向斬波通道的工作模態(tài)圖，圖3(b)是Q4、D7、L1、L2和Grid構(gòu)成正向續(xù)流通道的工作模態(tài)圖，圖3(c)是Q2、Q3、Q5與L1、L2構(gòu)成連接Vdc與Grid之間的負(fù)向斬波通道的工作模態(tài)圖，圖3(d)是Q3、D8、L1、L2和Grid本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種自舉驅(qū)動(dòng)單極性SPWM調(diào)制非隔離并網(wǎng)逆變電路，包括功率逆變電路，其特征在于，所述功率逆變電路包括六個(gè)可控功率開關(guān)、兩個(gè)功率二極管和兩個(gè)功率電感，所述逆變器電路還包括自舉驅(qū)動(dòng)電路，所述自舉驅(qū)動(dòng)電路包括四個(gè)二極管、四個(gè)電容和一個(gè)驅(qū)動(dòng)電源，所述自舉驅(qū)動(dòng)電路為所述功率逆變電路中各可控功率開關(guān)提供驅(qū)動(dòng)電壓，所述功率逆變電路的輸入端電連接前級電路的輸出母線電壓，所述功率逆變電路的輸出端電連接電網(wǎng)。
【技術(shù)特征摘要】
1.一種自舉驅(qū)動(dòng)單極性SPWM調(diào)制非隔離并網(wǎng)逆變電路，包括功率逆變電路，其特征在于，所述功率逆變電路包括六個(gè)可控功率開關(guān)、兩個(gè)功率二極管和兩個(gè)功率電感，所述逆變器電路還包括自舉驅(qū)動(dòng)電路，所述自舉驅(qū)動(dòng)電路包括四個(gè)二極管、四個(gè)電容和一個(gè)驅(qū)動(dòng)電源，所述自舉驅(qū)動(dòng)電路為所述功率逆變電路中各可控功率開關(guān)提供驅(qū)動(dòng)電壓，所述功率逆變電路的輸入端電連接前級電路的輸出母線電壓，所述功率逆變電路的輸出端電連接電網(wǎng)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自舉驅(qū)動(dòng)單極性SPWM調(diào)制非隔離并網(wǎng)逆變電路，其特征在于，所述六個(gè)可控功率開關(guān)分別為可控功率開關(guān)Q1、可控功率開關(guān)Q2、可控功率開關(guān)Q3、可控功率開關(guān)Q4、可控功率開關(guān)Q5和可控功率開關(guān)Q6，所述兩個(gè)功率二極管分別為功率二極管D7和功率二極管D8，所述的兩個(gè)功率電感為功率電感LI和功率電感L2 ； 所述可控功率開關(guān)Ql的陽極與所述可控功率開關(guān)Q2的陽極電連接后電連接所述母線電壓的正端，所述可控功率開關(guān)Ql的陰極電連接所述功率電感LI的一端，所述功率電感LI的另一端電連接電網(wǎng)的L端，所述可控功率開關(guān)Q2的陰極電連接所述功率電感L2的一端，所述功率電感L2的另一端電連接電網(wǎng)的N端； 所述可控功率開關(guān)Q3的陽極電連接所述可控功率開關(guān)Ql的陰極，所述可控功率開關(guān)Q3的陰極電連接所述可控功率開關(guān)Q5的陽極，所述可控功率開關(guān)Q5的陰極電連接所述母線電壓的負(fù)端；所述可控功率開關(guān)Q4的陽極電連接所述可控功率開關(guān)Q2的陰極，所述可控功率開關(guān)Q4的陰極電連接所述可控功率開關(guān)Q6的陽極，所述可控功率開關(guān)Q6的陰極電連接母線電壓的負(fù)端； 所述功率二極管D8的陽極電連接所述可控功率開關(guān)Q3的陰極，所述功率二極管D8的陰極電連接所述可控功率開關(guān)Q2的陰極，所述功率二極管D7的陽極電連接所述可控功率開關(guān)Q4的陰極，所述功率二 極管D7的陰極電連接所述可控功率開關(guān)Ql的陰極。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種自舉驅(qū)動(dòng)單極性SPWM調(diào)制非隔離并網(wǎng)逆變電路，其特征在于，所述四個(gè)二極管分別為二極管D1、二極管D2、二極管D3和二極管D4，所述六個(gè)電容分別為電容Cl、電容C2、電容C3、電容C4、電容C5和電容C6，所述驅(qū)動(dòng)電源為Vdri ； 所述電容Cl的一端電連接所述可控功率開關(guān)Ql的陰極，所述電容Cl的另一端電連接所述二極管Dl的陰極，所述電容C2的一端電連接所述可控功率開關(guān)Q2的陰極，所述電容C2的另一端電連接所述二極管D2的陰極，所述電容C3的一端電連...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：蔡鵬，王小峰，楊樹，湯雨，
申請(專利權(quán))人：江蘇博緯新能源科技有限公司，
類型：新型
國別省市：江蘇;32
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