一種新型高性能并網光伏逆變器的制造方法
【專利摘要】本發明涉及一種新型高性能并網光伏逆變器，其包括并網光伏逆變器本體，并網光伏逆變器本體包含有機構框架、操控臺、主板以及I/O接口，所述主板中設有電源模塊、BOOST模塊以及INVERTER模塊。本發明并網光伏逆變系統中，BOOST模塊采用高效的ZVT-BOOST軟開關調整器拓撲結構，基本實現開關管開通與關斷零損耗,最高轉換率可達98.91%；而INVERTER部分采用新型的H型全橋逆變拓撲架構，可靠性及DC?EMI效果好，轉換效率達97.6%，轉換功率高于歐洲水平；通過對BOOST模塊及INVERTER模塊的改進，使整個并網光伏逆變系統的轉換效率顯著提高，從而使整個并網光伏發電系統的效率也大幅提高。
【專利說明】一種新型高性能并網光伏逆變器
【技術領域】:
[0001]本發明涉及并網光伏發電系統設備【技術領域】，特指一種新型高性能并網光伏逆變器。
【背景技術】:
[0002]并網光伏逆變系統是將太陽能電池板所發出的直流電逆變成與電網電壓的幅值、頻率和相位都相同的交流電的逆變系統。逆變系統的轉換效率對于整個并網光伏發電系統的效率具有重要意義，因此如何提高并網光伏逆變系統的效率就十分關鍵。現有的并網光伏逆變系統中，逆變器主要存在以下不足之處:1、逆變器的轉換效率、智能化程度、穩定性等方面不夠穩定；2、對電網適應性不強；3、
[0003]安規保護功能不夠全面；4、結構工藝不夠完善，使轉換功率不夠高等，有待改進。
【發明內容】
:
[0004]本發明的目的在于克服現有技術的不足之處，提供一種新型高性能并網光伏逆變器。
[0005]本發明實現其目的采用的技術方案是:一種新型高性能并網光伏逆變器，其包括并網光伏逆變器本體，并網光伏逆變器本體包含有機構框架、操控臺、主板以及I/o接口，所述主板中設有電源模塊、BOOST模塊以及INVERTER模塊，其中:所述BOOST模塊包含BOOST電感、第一開關管、第二輔助管組件、第三開關管、以及BUS電容，所述第一開關管、第三開關管、BUS電容組件并聯，所述第二輔助管組件與第三開關管串聯，所述第二輔助管組件包括與BOOST電感并聯的輔助電容以及連接在電路中的四個輔助二極管，所述BUS電容組件由第一電容和第二電容串聯而成。
[0006]所述INVERTER模塊具有由第四開關管、第五開關管、第六開關管、第七開關管橋式連接而成的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管、第九開關管、兩個二極管、第三電容、第四電容、第二電感、第三電感；其中，第八開關管與其中一個二極管串聯，第九開關管與另一個二極管串聯；第三電容與第四電容串聯；且第八開關管、二極管的串聯電路與第九開關管、二極管的串聯電路反向并聯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、第四電容串聯電路的兩端。
[0007]所述的第一開關管、第四開關管、第五開關管、第六開關管、第七開關管均為金屬-氧化層半導體場效晶體管，簡稱金氧半場效晶體管(M0SFET);所述的第三開關管、第八開關管、第九開關管均為絕緣柵雙極型晶體管(簡稱IGBT)。
[0008]所述并網光伏逆變器本體的機構框架由前蓋板和后蓋板組成，且其上設有人機界面和散熱片。
[0009]所述操控臺由電腦主機及顯示屏構成，與所述主板通過RS232接口連接。
[0010]本發明并網光伏逆變系統中，BOOST模塊采用高效的ZVT-B00ST軟開關調整器拓撲結構，基本實現開關管開通與關斷零損耗，最高轉換率可達98.91% ;而INVERTER部分采用新型的Η型全橋逆變拓撲架構，可靠性及DC EMI效果好，轉換效率達97.6%，轉換功率高于歐洲水平；通過對BOOST模塊及INVERTER模塊的改進，使整個并網光伏逆變系統的轉換效率顯著提高，從而使整個并網光伏發電系統的效率也大幅提高。另外，本發明采用雙CPU冗余設計，更加完善對逆變器各種功能的互補，使本發明并網光伏逆變系統對電網適應性增強，同時也增強其安規保護功能。
【專利附圖】
【附圖說明】:
[0011]圖1是本發明并網光伏逆變器的構成框圖；
[0012]圖2是本發明并網光伏逆變系統的連接框圖；
[0013]圖3是本發明中BOOST模塊及INVERTER模塊的電路圖。
【具體實施方式】:
[0014]下面結合具體實施例和附圖對本發明進一步說明。
[0015]如圖1-圖3所示，本發明所述新型高性能并網光伏逆變器，其包括并網光伏逆變器本體，并網光伏逆變器本體包含有機構框架1、操控臺2、主板3以及I/O接口 4，所述主板3中設有電源模塊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、第一開關管Q1、第二輔助管組件Q2、第三開關管Q3、以及BUS電容，第一開關管Q1、第三開關管Q3、BUS電容組件并聯，所述第二輔助管組件Q2與第三開關管Q3串聯，所述第二輔助管組件Q2包括與BOOST電感Lr并聯的輔助電容Cr以及連接在電路中的四個輔助二極管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可以使第三開關管Q3關斷時無損耗，因此，基本實現開關管開通與關斷零損耗，最高轉換率可達98.91%。
[0016]所述INVERTER模塊33具有由第四開關管Q4、第五開關管Q5、第六開關管Q6、第七開關管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管Q8、第九開關管Q9、兩個二極管D6、D7、第三電容C3、第四電容C4、第二電感L2、第三電感L3 ;其中，第八開關管Q8與二極管D6串聯，第九開關管Q9與二極管D7串聯；第三電容C3與第四電容C5串聯；且第八開關管Q8、二極管D6的串聯電路與第九開關管Q9、二極管D7的串聯電路反向并聯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串聯電路的兩端。
[0017]所述的第一開關管Q1、第四開關管Q4、第五開關管Q5、第六開關管Q6、第七開關管Q7均為金屬-氧化層半導體場效晶體管，簡稱金氧半場效晶體管(M0SFET);所述的第三開關管Q3、第八開關管Q8、第九開關管Q9均為絕緣柵雙極型晶體管(簡稱IGBT)。
[0018]所述并網光伏逆變器本體的機構框架1包括由前蓋板和后蓋板組成的外殼11，且其上設有人機界面12和散熱片13。所述操控臺2由電腦主機21及顯示屏22構成，與所述主板3通過RS232接口 23連接。
[0019]本發明并網光伏逆變器中，BOOST模塊采用高效的ZVT-B00ST軟開關調整器拓撲結構，基本實現開關管開通與關斷零損耗，最高轉換率可達98.91% ;而INVERTER部分采用新型的Η型全橋逆變拓撲架構，可靠性及DC EMI效果好，轉換效率達97.6%，轉換功率高于歐洲水平；通過對BOOST模塊及INVERTER模塊的改進，使整個并網光伏逆變系統的轉換效率顯著提高，從而使整個并網光伏發電系統的效率也大幅提高。另外，本發明采用雙CPU冗余設計，更加完善對逆變器各種功能的互補，使本發明并網光伏逆變系統對電網適應性增強，同時也增強其安規保護功能。
【權利要求】
1.一種新型高性能并網光伏逆變器，其包括并網光伏逆變器本體，并網光伏逆變器本體包含有機構框架、操控臺、主板以及I/o接口，所述主板中設有電源模塊、BOOST模塊以及INVERTER模塊，其特征在于:所述BOOST模塊包含BOOST電感、第一開關管、第二輔助管組件、第三開關管、以及BUS電容，所述第一開關管、第三開關管、BUS電容組件并聯，所述第二輔助管組件與第三開關管串聯，所述第二輔助管組件包括與BOOST電感并聯的輔助電容以及連接在電路中的四個輔助二極管，所述BUS電容組件由第一電容和第二電容串聯而成。
2.根據權利要求1所述的新型高性能并網光伏逆變器，其特征在于:所述INVERTER模塊具有由第四開關管、第五開關管、第六開關管、第七開關管橋式連接而成的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管、第九開關管、兩個二極管、第三電容、第四電容、第二電感、第三電感；其中，第八開關管與二極管D6串聯，第九開關管與二極管D7串聯；第三電容與第四電容串聯；且第八開關管、二極管D6的串聯電路與第九開關管、二極管D7的串聯電路反向并聯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、第四電容串聯電路的兩端。
3.根據權利要求1或2所述的新型高性能并網光伏逆變器，其特征在于:所述的第一開關管、第四開關管、第五開關管、第六開關管、第七開關管均為金屬-氧化層半導體場效晶體管；所述的第三開關管、第八開關管、第九開關管均為絕緣柵雙極型晶體管。
4.根據權利要求1所述的新型高性能并網光伏逆變器，其特征在于:所述并網光伏逆變器本體的機構框架由前蓋板和后蓋板組成，且其上設有人機界面和散熱片。
5.根據權利要求1所述的新型高性能并網光伏逆變器，其特征在于:所述操控臺由電腦主機及顯示屏構成，與所述主板通過RS232接口連接。
【文檔編號】H02J3/38GK103684030SQ201310746510
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年12月30日 優先權日:2013年12月30日
【發明者】李偉勝, 劉軍, 陳洪強, 陳洪先, 張榮壽 申請人:廣東三祝科技有限公司