逆变器和光伏发电系统的制作方法

本技术涉及逆变器，更具体而言，涉及到一种逆变器和光伏发电系统。

背景技术：

1、在日本和北美地区，由于电网为分相电网，不同负载需要相应相位的输出电压进行充电，因此由逆变器组建的电网系统在离网时，逆变器要能输出不同相位的输出电压才能正常运行带载。在相关技术中，分相输出的逆变器在受到输入的高频影响时，存在输出不良的问题。

技术实现思路

1、本实用新型实施方式提供一种逆变器和光伏发电系统。

2、本实用新型实施方式提供一种逆变器，所述逆变器包括隔离电路、直流母线、平衡电路以及逆变电路；其中：所述隔离电路，包括原边电路和副边电路，所述原边电路包括控制开关和原边绕组，所述副边电路包括副边绕组，所述副边绕组连接所述直流母线，所述控制开关连接所述直流源，在所述控制开关开启时，所述直流源对所述原边绕组充电；在所有控制开关断开时，所述原边绕组停止充电，所述副边绕组对所述直流母线充电；所述直流母线，包括正母线电容和负母线电容，所述正母线电容的第一极连接所述副边电路的输出正极，所述正母线电容的第二极连接所述负母线电容的第一极，所述负母线电容的第二极连接所述副边电路的输出负极；所述平衡电路用于平衡所述正母线电容和所述负母线电容的电压；所述逆变电路连接所述直流母线，所述逆变电路能够用于输出不同相位的电压以进行裂相。

3、如此，逆变器通过隔离电路的变压器和控制开关配合，在直流源输入电压时，变压器不对母线电容充电；在控制开关断开使得直流源不对变压器输入电压时，变压器对母线电容充电，从而实现对母线电容和逆变电路的高频隔离，改善逆变器的输出质量。

4、在某些实施方式中，所述控制开关的数量为多个，所述隔离电路包括多个储能电容和二极管，多个所述储能电容相互串联并与所述直流源并联；所述二极管的一端连接多个所述储能电容，所述二极管的另一端连接所述控制开关，所述二极管和所述储能电容共同对直流源的电压进行钳位，以得到多个电位的电压，以减小所述控制开关两端的电压。

5、如此，通过二极管和储能电容进行钳位，使得控制开关两端的电压减小，从而减小控制开关的电压应力。

6、在某些实施方式中，所述控制开关包括第一控制开关和第二控制开关，所述储能电容包括第一储能电容和第二储能电容，所述第一储能电容的第一极连接所述直流源的正极，所述第二储能电容的第二极连接所述直流源的负极，所述第一储能电容的第二极和所述第二储能电容的第一极连接；所述第一控制开关的第一极连接所述储能电容的第一极，所述第一控制开关的第二极连接所述原边绕组的第一端，所述第二控制开关第一极连接所述原边绕组的第二端，所述第一控制开关的第二极连接所述第二储能电容的第二极，所述二极管的阴极连接第一控制开关的第二极和所述原边绕组的第一端，所述二极管的阳极连接第一储能电容的第二极和所述第二储能电容的第一极；在所述第一控制开关和所述第二控制开关均闭合时，所述直流源用于对所述原边绕组充电。

7、如此，通过隔离电路可以对直流母线进行高频隔离，在所有控制开关都关闭时，直流源可以对原边绕组充电，以对变压器供能。

8、在某些实施方式中，在所述第一控制开关断开且所述第二控制开关闭合时，所述第二储能电容用于对所述原边绕组充电。

9、如此，通过隔离电路中的储能电容和二极管共同进行钳位，能够获得三个电位的电平，以得到三电平逆电器，并减小控制开关的电压应力。

10、在某些实施方式中，在所述第一控制开关和所述第二控制开关均断开时，所述副边绕组对所述直流母线充电。

11、如此，通过在第一控制开关和第二控制开关均断开时，直流源不对原边绕组进行充电，副边绕组对直流母线充电，从而实现对直流源和直流母线的高频隔离。

12、在某些实施方式中，所述原边绕组的数量为多个，所述原边绕组包括第一原边绕组和第二原边绕组，所述储能电容包括第一储能电容和第二储能电容，所述控制开关包括第一组控制开关和第二组控制开关，所述第一组控制开关用于控制所述直流源和/或第一储能电容对所述第一原边绕组充电，所述第二组控制开关用于控制所述直流源和/或第二储能电容对所述第二原边绕组充电，所述第一原边绕组和所述第二原边绕组交替充电。

13、如此，第一组控制开关和第二组控制开关交替工作，以控制第一原边绕组和第二原边绕组交替充电，从而减小每个控制开关的工作时间，延长控制开关的寿命。

14、在某些实施方式中，所述平衡电路包括第一开关、第二开关和电感；所述第一开关的第一端连接所述正母线电容的第一极，所述第一开关的第二端连接所述第二开关的第一端，所述第二开关的第二端连接所述负母线电容的第二极，所述电感的第一端与所述第一开关的第二端和所述第二开关的第一端连接，所述电感的第二端与所述正母线电容的第二极以及所述负母线电容的第一极连接。

15、如此，通过第一开关和第二开关可以平衡正母线电容和负母线电容的电压，以均衡直流母线的电压，避免正母线电容和负母线电容的电压差异过大，触发逆变器故障保护。

16、在某些实施方式中，在所述正母线电容的电压小于所述负母线电容的电压时，所述第一开关的占空比小于所述第二开关的占空比，以控制第一母线电容充电，使得第一母线电容和第二母线电容的电压相同。

17、如此，通过控制第一开关和第二开关的占空比可以控制正母线电容和负母线电容充电，以平衡正母线电容和负母线电容的电压。

18、在某些实施方式中，所述逆变器包括多个回路，不同的所述回路用于输出不同相位的电压，所述回路包括第一晶体管、第二晶体管和输出端，所述第一晶体管的第一端连接所述正母线电容的第一极，所述第二晶体管的第二端连接所述负母线电容的第二极，所述第一晶体管的第二端连接所述第二晶体管的第一端；所述输出端的第一端连接所述第一晶体管的第二端和所述第二晶体管的第一端，所述输出端的第二端连接所述正母线电容的第二极和所述负母线电容的第一极。

19、如此，通过回路的晶体管可以控制同一回路的输出端输出交流电，并通过控制不同回路的晶体管的开启时间使得不同回路输出不同相位的输出电压，从而实现分相输出。

20、本实用新型实施方式提供一种光伏发电系统，所述光伏发电系统包括光伏组件和上述任一实施方式的逆变器，所述逆变器用于将所述光伏组件得到的直流电压转换为交流电压。

21、如此，逆变器通过隔离电路的变压器和控制开关配合，在直流源输入电压时，变压器不对母线电容充电；在控制开关断开使得直流源不对变压器输入电压时，变压器对母线电容充电，从而实现对母线电容和逆变电路的高频隔离，改善逆变器的输出质量。

22、本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

技术特征：

1.一种逆变器，其特征在于，所述逆变器包括：隔离电路、直流母线、平衡电路以及逆变电路；其中：

2.根据权利要求1所述的逆变器，其特征在于，所述控制开关的数量为多个，所述隔离电路包括：

3.根据权利要求2所述的逆变器，其特征在于，所述控制开关包括第一控制开关和第二控制开关，所述储能电容包括第一储能电容和第二储能电容，所述第一储能电容的第一极连接所述直流源的正极，所述第二储能电容的第二极连接所述直流源的负极，所述第一储能电容的第二极和所述第二储能电容的第一极连接；

4.根据权利要求3所述的逆变器，其特征在于，在所述第一控制开关断开且所述第二控制开关闭合时，所述第二储能电容用于对所述原边绕组充电。

5.根据权利要求3所述的逆变器，其特征在于，在所述第一控制开关和所述第二控制开关均断开时，所述副边绕组对所述直流母线充电。

6.根据权利要求2所述的逆变器，其特征在于，所述原边绕组的数量为多个，所述原边绕组包括第一原边绕组和第二原边绕组，所述储能电容包括第一储能电容和第二储能电容，所述控制开关包括第一组控制开关和第二组控制开关，所述第一组控制开关用于控制所述直流源和/或第一储能电容对所述第一原边绕组充电，所述第二组控制开关用于控制所述直流源和/或第二储能电容对所述第二原边绕组充电，所述第一原边绕组和所述第二原边绕组交替充电。

7.根据权利要求1所述的逆变器，其特征在于，所述平衡电路包括第一开关、第二开关和电感；所述第一开关的第一端连接所述正母线电容的第一极，所述第一开关的第二端连接所述第二开关的第一端，所述第二开关的第二端连接所述负母线电容的第二极，所述电感的第一端与所述第一开关的第二端和所述第二开关的第一端连接，所述电感的第二端与所述正母线电容的第二极以及所述负母线电容的第一极连接。

8.根据权利要求7所述的逆变器，其特征在于，在所述正母线电容的电压小于所述负母线电容的电压时，所述第一开关的占空比小于所述第二开关的占空比，以控制第一母线电容充电，使得第一母线电容和第二母线电容的电压相同。

9.根据权利要求1所述的逆变器，其特征在于，所述逆变器包括多个回路，不同的所述回路用于输出不同相位的电压，所述回路包括第一晶体管、第二晶体管和输出端，所述第一晶体管的第一端连接所述正母线电容的第一极，所述第二晶体管的第二端连接所述负母线电容的第二极，所述第一晶体管的第二端连接所述第二晶体管的第一端；所述输出端的第一端连接所述第一晶体管的第二端和所述第二晶体管的第一端，所述输出端的第二端连接所述正母线电容的第二极和所述负母线电容的第一极。

10.一种光伏发电系统，其特征在于，所述光伏发电系统包括光伏组件和权利要求1-9任意一项所述的逆变器，所述逆变器用于将所述光伏组件得到的直流电压转换为交流电压。

技术总结本技术公开了一种逆变器和光伏发电系统。本技术的逆变器包括隔离电路、直流母线、平衡电路以及逆变电路；隔离电路包括原边电路和副边电路，原边电路包括控制开关和原边绕组，副边电路包括副边绕组，副边绕组连接直流母线，控制开关连接直流源，在控制开关开启时，直流源对原边绕组充电；在所有控制开关断开时，副边绕组对直流母线充电；直流母线包括正母线电容和负母线电容；平衡电路用于平衡正母线电容和负母线电容的电压；逆变电路连接直流母线，逆变电路能够用于输出不同相位的电压以进行裂相。本技术的逆变器通过隔离电路的控制开关控制，实现对母线电容及逆变电路与输入的直流源之间的高频隔离，改善逆变器的输出质量。技术研发人员：项泽宇受保护的技术使用者：阳光电源（上海）有限公司技术研发日：20240206技术公布日：2024/11/21