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、風力發(fā)電并網(wǎng)逆變器、動力設(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力發(fā)電機等產(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，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，逆變器的電磁兼容(EMC、electromagnetic compatibility)性會瞎。

實用新型內(nèi)容本實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。 本實用新型是這樣實現(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)管的第一端同時連接所述電容的第一端，所述第一開關(guān)管的第二端同時接 第六開關(guān)管的第一端和第二二極管的陰極，所述第六開關(guān)管的第二端接第三開關(guān)管的第一 端，所述第三開關(guān)管的第二端接電容的第二端，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)管的第二端接第二二極管 的陽極，所述第一電感的第一端接第六開關(guān)管的第二端，所述第一電感的第二端接電網(wǎng)，所 述第五開關(guān)管的第一端接第六開關(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接第二二極管的陽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。 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管的漏極同時連接所述電容的第一端，所 述第一 M0S管的源極同時接第六M0S管的漏極和第二二極管的陰極，所述第六M0S管的源 極接第三MOS管的漏極，所述第三MOS管的源極接電容的第二端，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 M0S管的源極接第 二二極管的陽極，所述第一電感的第一端接第六MOS管的源極，所述第一電感的第二端接 電網(wǎng)，所述第五M0S管的漏極接第六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接第二二極管的陽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。 在本實用新型中，本實用新型提供的并網(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，存在電感的電流紋波大、電感損耗嚴重及逆變器轉(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，本實用 新型提供的并網(wǎng)逆變器同時還回避了傳統(tǒng)單相全橋并網(wǎng)逆變器在采用單極性調(diào)制時，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是本實用新型實施例提供的并網(wǎng)逆變器的結(jié)構(gòu)圖； 圖2是本實用新型實施例提供的并網(wǎng)逆變器的示例電路圖； 圖3是本實用新型實施例提供的并網(wǎng)逆變器的第一工作原理圖； 圖4是本實用新型實施例提供的并網(wǎng)逆變器的第二工作原理圖； 圖5是本實用新型實施例提供的并網(wǎng)逆變器的第三工作原理圖； 圖6是本實用新型實施例提供的并網(wǎng)逆變器的第四工作原理圖。
具體實施方式為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，
以下結(jié)合附圖及實施 例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋 本實用新型，并不用于限定本實用新型。 圖l示出了本實用新型實施例提供的并網(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示出了本實用新型實施例提供的并網(wǎng)逆變器的示例電路結(jié)構(gòu)，為了便于說 明，僅示出了與本實用新型相關(guān)的部分。 作為本實用新型一實施例，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的第一端同時連接電容Cl的第一端，第一開關(guān)管201的第二端同 時接第六開關(guān)管206的第一端和第二二極管D6的陰極，第六開關(guān)管206的第二端接第三開 關(guān)管203的第一端，第三開關(guān)管203的第二端接電容C1的第二端，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Cl的第二端，第二開關(guān)管202的第二端接第二二極管D6的陽極，第一電感Ll的第一端接第六開關(guān)管206的第二端，第一 電感Ll的第二端接電網(wǎng)，Vgrid為電網(wǎng)電壓，第五開關(guān)管205的第一端接第六開關(guān)管206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的陰極同時接第 二二極管D6的陽極和第二電感L2的第一端，第二電感L2的第二端接電網(wǎng)的地端。 上述開關(guān)管可以采用IGBT管或M0S管，在本實用新型實施例中，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 M0S管Sl、第二 M0S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的漏極同時連接電容Cl的第一端，第一 M0S管 Sl的源極同時接第六M0S管S6的漏極和第二二極管D6的陰極，第六M0S管S6的源極接第 三M0S管S3的漏極，第三M0S管S3的源極接電容Cl的第二端，第二二極管D6的陽極接第 四M0S管S4的漏極，第四M0S管S4的源極接電容Cl的第二端，第二 M0S管S2的源極接第 二二極管D6的陽極，第一電感L1的第一端接第六M0S管S6的源極，第一電感L1的第二端 接電網(wǎng)，第五M0S管S5的漏極接第六M0S管S6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的陰極同時接第二二極管D6的陽極和第二電感L2的第一端， 第二電感L2的第二端接電網(wǎng)的地端。 下面以本實用新型實施例提供的并網(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，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)動信號高頻開通關(guān)斷(即采用 SP麗正弦脈寬調(diào)制)。當?shù)谝籑0S管Sl和第四M0S管S4開通時，如圖3，電流通過 'C1-Sl-S6-Ll-Vgrid-L2-S4-Cl'形成回路工作；當?shù)谝?M0S管Sl和第四M0S管S4關(guān)斷時， 如圖4，電流通過'S6-Ll-Vgrid-L2-D6-S6'回路續(xù)流。 在電網(wǎng)電壓Vgrid處于負半周時，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)動信號高頻開通 關(guān)斷(即采用SP麗正弦脈寬調(diào)制)。當?shù)诙?MOS管S2和第三MOS管S3開通時，如圖5，電 流通過'C1-S2-L2-Vgrid-Ll-S3-Cl'形成回路工作；當?shù)诙﨧0S管S2和第三MOS管S3關(guān) 斷時，如圖6，電流通過'S5-D5-L2-Vgrid-Ll-S5'回路續(xù)流。 通過對本實用新型并網(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 Cl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)流時如圖2中A、 B兩點電壓為零電壓，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)損耗和導通損耗更低的C00LM0S管，這將會進一 步提升并網(wǎng)逆變器的效率。 在本實用新型實施例中，本實用新型提供的并網(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，存在電感的電流紋波大、電感損耗嚴重及逆變器轉(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，
本實用新型提供的并網(wǎng)逆變器同時還回避了傳統(tǒng)單相全橋并網(wǎng)逆變器在采用單極性調(diào)制
時，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。 以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本
實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型
的保護范圍之內(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)管的第一端同時連接所述電容的第一端，所述第一開關(guān)管的第二端同時接第六開關(guān)管的第一端和第二二極管的陰極，所述第六開關(guān)管的第二端接第三開關(guān)管的第一端，所述第三開關(guān)管的第二端接電容的第二端，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)管的第二端接第二二極管的陽極，所述第一電感的第一端接第六開關(guān)管的第二端，所述第一電感的第二端接電網(wǎng)，所述第五開關(guān)管的第一端接第六開關(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接第二二極管的陽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。
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 極同時連接所述電容的第一端，所述第一 M0S管的源極同時接第六M0S管的漏極和第二二 極管的陰極，所述第六M0S管的源極接第三M0S管的漏極，所述第三M0S管的源極接電容的 第二端，所述第二二極管的陽極接第四MOS管的漏極，所述第四MOS管的源極接電容的第二 端，所述第二MOS管的源極接第二二極管的陽極，所述第一電感的第一端接第六MOS管的源 極，所述第一 電感的第二端接電網(wǎng)，所述第五M0S管的漏極接第六M0S管的源極，所述第五 MOS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接第二二極管的陽極和第 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。在本實用新型中，本實用新型提供的并網(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H02M7/537GK201515320SQ20092020554
公開日2010年6月23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:深圳科士達科技股份有限公司