一種新型高性能并網(wǎng)光伏逆變器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種新型高性能并網(wǎng)光伏逆變器，其包括并網(wǎng)光伏逆變器本體，并網(wǎng)光伏逆變器本體包含有機(jī)構(gòu)框架、操控臺(tái)、主板以及I/O接口，所述主板中設(shè)有電源模塊、BOOST模塊以及INVERTER模塊。本發(fā)明并網(wǎng)光伏逆變系統(tǒng)中，BOOST模塊采用高效的ZVT-BOOST軟開關(guān)調(diào)整器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，基本實(shí)現(xiàn)開關(guān)管開通與關(guān)斷零損耗,最高轉(zhuǎn)換率可達(dá)98.91%；而INVERTER部分采用新型的H型全橋逆變拓?fù)浼軜?gòu)，可靠性及DC?EMI效果好，轉(zhuǎn)換效率達(dá)97.6%，轉(zhuǎn)換功率高于歐洲水平；通過(guò)對(duì)BOOST模塊及INVERTER模塊的改進(jìn)，使整個(gè)并網(wǎng)光伏逆變系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換效率顯著提高，從而使整個(gè)并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的效率也大幅提高。
【專利說(shuō)明】一種新型高性能并網(wǎng)光伏逆變器
【技術(shù)領(lǐng)域】:
[0001]本發(fā)明涉及并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】，特指一種新型高性能并網(wǎng)光伏逆變器。
【背景技術(shù)】:
[0002]并網(wǎng)光伏逆變系統(tǒng)是將太陽(yáng)能電池板所發(fā)出的直流電逆變成與電網(wǎng)電壓的幅值、頻率和相位都相同的交流電的逆變系統(tǒng)。逆變系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換效率對(duì)于整個(gè)并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的效率具有重要意義，因此如何提高并網(wǎng)光伏逆變系統(tǒng)的效率就十分關(guān)鍵?，F(xiàn)有的并網(wǎng)光伏逆變系統(tǒng)中，逆變器主要存在以下不足之處:1、逆變器的轉(zhuǎn)換效率、智能化程度、穩(wěn)定性等方面不夠穩(wěn)定；2、對(duì)電網(wǎng)適應(yīng)性不強(qiáng)；3、
[0003]安規(guī)保護(hù)功能不夠全面；4、結(jié)構(gòu)工藝不夠完善，使轉(zhuǎn)換功率不夠高等，有待改進(jìn)。
【發(fā)明內(nèi)容】
:
[0004]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供一種新型高性能并網(wǎng)光伏逆變器。
[0005]本發(fā)明實(shí)現(xiàn)其目的采用的技術(shù)方案是:一種新型高性能并網(wǎng)光伏逆變器，其包括并網(wǎng)光伏逆變器本體，并網(wǎng)光伏逆變器本體包含有機(jī)構(gòu)框架、操控臺(tái)、主板以及I/o接口，所述主板中設(shè)有電源模塊、BOOST模塊以及INVERTER模塊，其中:所述BOOST模塊包含BOOST電感、第一開關(guān)管、第二輔助管組件、第三開關(guān)管、以及BUS電容，所述第一開關(guān)管、第三開關(guān)管、BUS電容組件并聯(lián)，所述第二輔助管組件與第三開關(guān)管串聯(lián)，所述第二輔助管組件包括與BOOST電感并聯(lián)的輔助電容以及連接在電路中的四個(gè)輔助二極管，所述BUS電容組件由第一電容和第二電容串聯(lián)而成。
[0006]所述INVERTER模塊具有由第四開關(guān)管、第五開關(guān)管、第六開關(guān)管、第七開關(guān)管橋式連接而成的Η型全橋逆變組件，Η型全橋逆變組件的輸入端與所述BOOST模塊連接，Η型全橋逆變組件的輸出端電路中包括第八開關(guān)管、第九開關(guān)管、兩個(gè)二極管、第三電容、第四電容、第二電感、第三電感；其中，第八開關(guān)管與其中一個(gè)二極管串聯(lián)，第九開關(guān)管與另一個(gè)二極管串聯(lián)；第三電容與第四電容串聯(lián)；且第八開關(guān)管、二極管的串聯(lián)電路與第九開關(guān)管、二極管的串聯(lián)電路反向并聯(lián)后兩端分別連接第二電感和第三電感，第二電感和第三電感再分別連接第三電容、第四電容串聯(lián)電路的兩端。
[0007]所述的第一開關(guān)管、第四開關(guān)管、第五開關(guān)管、第六開關(guān)管、第七開關(guān)管均為金屬-氧化層半導(dǎo)體場(chǎng)效晶體管，簡(jiǎn)稱金氧半場(chǎng)效晶體管(M0SFET);所述的第三開關(guān)管、第八開關(guān)管、第九開關(guān)管均為絕緣柵雙極型晶體管(簡(jiǎn)稱IGBT)。
[0008]所述并網(wǎng)光伏逆變器本體的機(jī)構(gòu)框架由前蓋板和后蓋板組成，且其上設(shè)有人機(jī)界面和散熱片。
[0009]所述操控臺(tái)由電腦主機(jī)及顯示屏構(gòu)成，與所述主板通過(guò)RS232接口連接。
[0010]本發(fā)明并網(wǎng)光伏逆變系統(tǒng)中，BOOST模塊采用高效的ZVT-B00ST軟開關(guān)調(diào)整器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，基本實(shí)現(xiàn)開關(guān)管開通與關(guān)斷零損耗，最高轉(zhuǎn)換率可達(dá)98.91% ;而INVERTER部分采用新型的Η型全橋逆變拓?fù)浼軜?gòu)，可靠性及DC EMI效果好，轉(zhuǎn)換效率達(dá)97.6%，轉(zhuǎn)換功率高于歐洲水平；通過(guò)對(duì)BOOST模塊及INVERTER模塊的改進(jìn)，使整個(gè)并網(wǎng)光伏逆變系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換效率顯著提高，從而使整個(gè)并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的效率也大幅提高。另外，本發(fā)明采用雙CPU冗余設(shè)計(jì)，更加完善對(duì)逆變器各種功能的互補(bǔ)，使本發(fā)明并網(wǎng)光伏逆變系統(tǒng)對(duì)電網(wǎng)適應(yīng)性增強(qiáng)，同時(shí)也增強(qiáng)其安規(guī)保護(hù)功能。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】:
[0011]圖1是本發(fā)明并網(wǎng)光伏逆變器的構(gòu)成框圖；
[0012]圖2是本發(fā)明并網(wǎng)光伏逆變系統(tǒng)的連接框圖；
[0013]圖3是本發(fā)明中BOOST模塊及INVERTER模塊的電路圖。
【具體實(shí)施方式】:
[0014]下面結(jié)合具體實(shí)施例和附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。
[0015]如圖1-圖3所示，本發(fā)明所述新型高性能并網(wǎng)光伏逆變器，其包括并網(wǎng)光伏逆變器本體，并網(wǎng)光伏逆變器本體包含有機(jī)構(gòu)框架1、操控臺(tái)2、主板3以及I/O接口 4，所述主板3中設(shè)有電源模塊31、BOOST模塊32以及INVERTER模塊33，其中:所述BOOST模塊32包含BOOST電感Lr、第一開關(guān)管Q1、第二輔助管組件Q2、第三開關(guān)管Q3、以及BUS電容，第一開關(guān)管Q1、第三開關(guān)管Q3、BUS電容組件并聯(lián)，所述第二輔助管組件Q2與第三開關(guān)管Q3串聯(lián)，所述第二輔助管組件Q2包括與BOOST電感Lr并聯(lián)的輔助電容Cr以及連接在電路中的四個(gè)輔助二極管D2、D3、D4、D5，所述BUS電容組件由第一電容Cl和第二電容C2串聯(lián)而成。BOOST模塊輸入端連接濾波電感L1 ;其中輔助電容Cr、二極管D3可以使第三開關(guān)管Q3關(guān)斷時(shí)無(wú)損耗，因此，基本實(shí)現(xiàn)開關(guān)管開通與關(guān)斷零損耗，最高轉(zhuǎn)換率可達(dá)98.91%。
[0016]所述INVERTER模塊33具有由第四開關(guān)管Q4、第五開關(guān)管Q5、第六開關(guān)管Q6、第七開關(guān)管Q7橋式連接而成的Η型全橋逆變組件，Η型全橋逆變組件的輸入端與所述BOOST模塊連接，Η型全橋逆變組件的輸出端電路中包括第八開關(guān)管Q8、第九開關(guān)管Q9、兩個(gè)二極管D6、D7、第三電容C3、第四電容C4、第二電感L2、第三電感L3 ;其中，第八開關(guān)管Q8與二極管D6串聯(lián)，第九開關(guān)管Q9與二極管D7串聯(lián)；第三電容C3與第四電容C5串聯(lián)；且第八開關(guān)管Q8、二極管D6的串聯(lián)電路與第九開關(guān)管Q9、二極管D7的串聯(lián)電路反向并聯(lián)后兩端分別連接第二電感L2和第三電感L3，第二電感L2和第三電感L3再分別連接第三電容C3、第四電容C5串聯(lián)電路的兩端。
[0017]所述的第一開關(guān)管Q1、第四開關(guān)管Q4、第五開關(guān)管Q5、第六開關(guān)管Q6、第七開關(guān)管Q7均為金屬-氧化層半導(dǎo)體場(chǎng)效晶體管，簡(jiǎn)稱金氧半場(chǎng)效晶體管(M0SFET);所述的第三開關(guān)管Q3、第八開關(guān)管Q8、第九開關(guān)管Q9均為絕緣柵雙極型晶體管(簡(jiǎn)稱IGBT)。
[0018]所述并網(wǎng)光伏逆變器本體的機(jī)構(gòu)框架1包括由前蓋板和后蓋板組成的外殼11，且其上設(shè)有人機(jī)界面12和散熱片13。所述操控臺(tái)2由電腦主機(jī)21及顯示屏22構(gòu)成，與所述主板3通過(guò)RS232接口 23連接。
[0019]本發(fā)明并網(wǎng)光伏逆變器中，BOOST模塊采用高效的ZVT-B00ST軟開關(guān)調(diào)整器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，基本實(shí)現(xiàn)開關(guān)管開通與關(guān)斷零損耗，最高轉(zhuǎn)換率可達(dá)98.91% ;而INVERTER部分采用新型的Η型全橋逆變拓?fù)浼軜?gòu)，可靠性及DC EMI效果好，轉(zhuǎn)換效率達(dá)97.6%，轉(zhuǎn)換功率高于歐洲水平；通過(guò)對(duì)BOOST模塊及INVERTER模塊的改進(jìn)，使整個(gè)并網(wǎng)光伏逆變系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換效率顯著提高，從而使整個(gè)并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的效率也大幅提高。另外，本發(fā)明采用雙CPU冗余設(shè)計(jì)，更加完善對(duì)逆變器各種功能的互補(bǔ)，使本發(fā)明并網(wǎng)光伏逆變系統(tǒng)對(duì)電網(wǎng)適應(yīng)性增強(qiáng)，同時(shí)也增強(qiáng)其安規(guī)保護(hù)功能。
【權(quán)利要求】
1.一種新型高性能并網(wǎng)光伏逆變器，其包括并網(wǎng)光伏逆變器本體，并網(wǎng)光伏逆變器本體包含有機(jī)構(gòu)框架、操控臺(tái)、主板以及I/o接口，所述主板中設(shè)有電源模塊、BOOST模塊以及INVERTER模塊，其特征在于:所述BOOST模塊包含BOOST電感、第一開關(guān)管、第二輔助管組件、第三開關(guān)管、以及BUS電容，所述第一開關(guān)管、第三開關(guān)管、BUS電容組件并聯(lián)，所述第二輔助管組件與第三開關(guān)管串聯(lián)，所述第二輔助管組件包括與BOOST電感并聯(lián)的輔助電容以及連接在電路中的四個(gè)輔助二極管，所述BUS電容組件由第一電容和第二電容串聯(lián)而成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型高性能并網(wǎng)光伏逆變器，其特征在于:所述INVERTER模塊具有由第四開關(guān)管、第五開關(guān)管、第六開關(guān)管、第七開關(guān)管橋式連接而成的Η型全橋逆變組件，Η型全橋逆變組件的輸入端與所述BOOST模塊連接，Η型全橋逆變組件的輸出端電路中包括第八開關(guān)管、第九開關(guān)管、兩個(gè)二極管、第三電容、第四電容、第二電感、第三電感；其中，第八開關(guān)管與二極管D6串聯(lián)，第九開關(guān)管與二極管D7串聯(lián)；第三電容與第四電容串聯(lián)；且第八開關(guān)管、二極管D6的串聯(lián)電路與第九開關(guān)管、二極管D7的串聯(lián)電路反向并聯(lián)后兩端分別連接第二電感和第三電感，第二電感和第三電感再分別連接第三電容、第四電容串聯(lián)電路的兩端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的新型高性能并網(wǎng)光伏逆變器，其特征在于:所述的第一開關(guān)管、第四開關(guān)管、第五開關(guān)管、第六開關(guān)管、第七開關(guān)管均為金屬-氧化層半導(dǎo)體場(chǎng)效晶體管；所述的第三開關(guān)管、第八開關(guān)管、第九開關(guān)管均為絕緣柵雙極型晶體管。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型高性能并網(wǎng)光伏逆變器，其特征在于:所述并網(wǎng)光伏逆變器本體的機(jī)構(gòu)框架由前蓋板和后蓋板組成，且其上設(shè)有人機(jī)界面和散熱片。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型高性能并網(wǎng)光伏逆變器，其特征在于:所述操控臺(tái)由電腦主機(jī)及顯示屏構(gòu)成，與所述主板通過(guò)RS232接口連接。
【文檔編號(hào)】H02J3/38GK103684030SQ201310746510
【公開日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2013年12月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月30日
【發(fā)明者】李偉勝, 劉軍, 陳洪強(qiáng), 陳洪先, 張榮壽 申請(qǐng)人:廣東三?？萍加邢薰?br>