專利名稱：長壽命光伏逆變器的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于太陽能設備領域，尤其是涉及其中的光伏逆變器的電路結構的改進。
背景技術：
光伏電池組件在光伏發電系統中的使用壽命可長達25年，而目前市場上的與之相配合的光伏逆變器的使用壽命遠遠達不到25年，一般只能使用5年左右，這就大大降低了整個光伏發電系統的整體壽命，達不到光伏發電系統對光伏逆變器壽命為25年的要求。而光伏逆變器的壽命主要是由半導體功率器件和一些無源器件決定的，如今功率半導體IC和模塊封裝技術快速發展，各大功率器件制造商的半導體功率器件已基本上能滿足這種高壽命、高可靠性要求；但無源器件尤其是其中電容的壽命直接決定了光伏逆變器的使用壽命和可靠性。現有的光伏逆變器使用的電容基本都含電解電容，電解電容負極的電解液在電容工作溫度過高和長期使用時會逐漸揮發，導致最終電容失效，故在設計長壽命光伏逆變器時應盡量避免電解電容的使用。電解電容在光伏逆變器中一般有兩種用途一是用在電源上作為去耦、濾波電容使用；一種是直流母線用，即通常所說的“DC-Link”電容器，其作用為吸收由逆變器產生的開關頻率及高次諧波電流和輸出頻率的三倍頻電流和高次諧波電流。如果替代上述兩種電解電容在電路中得使用，將會大大提高光伏逆變器及光伏發電系統的壽命。
發明內容本實用新型要解決的問題是現有光伏逆變器壽命不能滿足光伏發電系統壽命25 年的要求，延長光伏逆變器的使用壽命、提高光伏逆變器的可靠性。為解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案是一種長壽命光伏逆變器，在其電路中，電源端連接的是多層陶瓷電容，直流母線上用金屬化聚丙烯膜電容進行并聯。本實用新型具有的優點和積極效果是由于采用上述技術方案，通過用多層陶瓷電容代替電源用普通電解電容及用金屬化聚丙烯膜電容代替高耐壓、高耐紋波的DC-Link 電解電容，使逆變器的硬件電路中無低可靠性、使用壽命短的電解電容。無電解電容的光伏逆變器設計，能大大增加光伏逆變器的使用壽命、提高光伏逆變器的可靠性并滿足光伏發電系統壽命25年的要求。
圖1是現有光伏逆變器電源端連接普通電解電容的電路原理圖圖2是本實用新型電源端采用多層陶瓷電容的電路原理圖圖3是現有光伏逆變器采用DC-Link電解電容的直流母線示意圖圖4是本實用新型采用金屬化聚丙烯膜電容并聯的直流母線示意圖具體實施方式
如圖2、圖4所示，本實用新型的光伏逆變器中電源士 12V，士 15V，5V所用的電解電容均用多層陶瓷電容代替。光伏逆變器中的直流母線DC-Link電容用金屬化聚丙烯膜電容代替，因電解電容工藝決定電解電容耐壓值一般最高在500V到600V左右，而直流母線最高電壓在1000V，估一般用電解電容作為直流母線電容的逆變器設計中都用電解電容進行串聯；而金屬化聚丙烯膜電容的耐壓值則可以做到1500V，但容值收到工藝的限制，故進行設計時在直流母線上用金屬化聚丙烯膜電容進行并聯。現在疊層技術的發展已使多層陶瓷電容的容值做到lOOuF，耐壓值也基本上能滿足逆變器電源的耐壓要求。多層陶瓷電容壽命長、高穩定性、無極性、無電解液、低ESR的特性不僅比電解電容更能提高電源的穩定性而且更能有效的減小紋波。故在容值和耐壓能滿足逆變器電源使用要求的條件下，使用多層陶瓷電容能提高逆變器的使用壽命、可靠性而且能提高電源的精度并減小電源紋波；金屬化聚丙烯膜電容具有長壽命、耐高壓、高耐紋波、耐大電流、穩定的溫度特性等特點，完全能替代直流母線上的電解電容。以上對本實用新型的一個實施例進行了詳細說明，但所述內容僅為本實用新型的較佳實施例，不能被認為用于限定本實用新型的實施范圍。凡依本實用新型申請范圍所作的均等變化與改進等，均應仍歸屬于本實用新型的專利涵蓋范圍之內。
權利要求1.一種長壽命光伏逆變器，其特征在于在其電路中，電源端連接的是多層陶瓷電容， 直流母線上用金屬化聚丙烯膜電容進行并聯。
2.根據權利要求1所述的光伏逆變器，其特征在于所述電源是指士12V、士 15V或5V。
專利摘要本實用新型提供一種長壽命光伏逆變器，在其電路中，電源端連接的是多層陶瓷電容，直流母線上用金屬化聚丙烯膜電容進行并聯。本實用新型的有益效果是由于采用上述技術方案，通過用多層陶瓷電容代替電源用普通電解電容及用金屬化聚丙烯膜電容代替高耐壓、高耐紋波的DC-Link電解電容，使逆變器的硬件電路中無低可靠性、使用壽命短的電解電容。無電解電容的光伏逆變器設計，能大大增加光伏逆變器的使用壽命、提高光伏逆變器的可靠性并滿足光伏發電系統壽命25年的要求。
文檔編號H02M7/44GK202261067SQ20112040998
公開日2012年5月30日 申請日期2011年10月25日 優先權日2011年10月25日
發明者張虎祥, 焦磊 申請人:天津科林電氣有限公司