CN102684218A - 非隔离光伏并网逆变器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种非隔离光伏并网逆变器，属于电力电子变换器技术领域。本发明所述的非隔离光伏并网逆变器由输入电容支路、全桥开关单元、进网滤波器支路构成，其中全桥开关电路根据开关数目分为六开关全桥开关电路、七开关全桥开关电路，其特点是：在基本全桥电路基础上加入辅助开关实现续流阶段时续流回路电位处于或近似处于二分之一的电池电压，从而消除非隔离光伏并网逆变器的漏电流；相对于现有非隔离光伏并网逆变器拓扑，具有如下优点：减少了电流通路的开关管数量，从而降低了通态损耗，提高了变换效率；适用于无变压器隔离的光伏并网场合。

Description

非隔离光伏并网逆变器
技术领域
本发明涉及一种非隔离光伏并网逆变器，属于电力电子变换器技术领域，尤其涉及光伏并网发电。
背景技术
非隔离型光伏并网逆变器拥有效率高、体积小、重量轻和成本低等绝对优势。但由于光伏电池板对地寄生电容的存在，使得并网逆变器开关器件的开关动作可能产生高频时变电压作用在寄生电容之上，由此产生的漏电流可能超出允许范围。高频漏电流的产生还会带来传导和辐射干扰、进网电流谐波及损耗的增加，甚至危及设备和人员的安全。
单极性SPWM全桥并网逆变器的差模特性优良，如输入直流电压利用率高和滤波电感电流脉动量小等受到广泛关注。但同时产生了开关频率脉动的共模电压（其幅值为输入直流电压），使得在光伏并网应用场合需要加入变压器隔离（低频或高频），但高频脉动的共模电压对变压器的绝缘强度构成威胁，进一步增加了制作成本。双极性SPWM全桥并网逆变器共模电压基本恒定，始终等于光伏电池输入电压的二分之一，几乎不会产生共模漏电流。然而与单极性SPWM相比，双极性SPWM存在明显不足：开关损耗和交流滤波电感损耗均是单极性SPWM的两倍，影响了***的效率。因此，研究非隔离光伏并网逆变器的目的之一就是如何构成新的续流回路，使得变换器同时具有低漏电流和高变换效率的优良性能。
专利EP 1369985 A2提出在全桥电路的桥臂中点间（交流侧）加入双向可控开关组构造新的续流回路；专利US 7411802 B2仅在光伏电池侧正端引入一支高频开关，同样可以实现续流阶段太阳能电池端与电网脱离，但电流通路始终存在三个开关器件，通态损耗大。且根据全桥电路高频共模等效模型，为了消除单极性SPWM调制产生的高频共模电压，必须使续流阶段的续流回路电位箝位在光伏电池输入电压的一半，这样才能使共模电压完全消除，而并非简单的使光伏电池板与电网脱离。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述背景技术的不足，提供一种具有较高变换效率的非隔离光伏并网逆变器。
本发明为实现上述发明目的采用如下技术方案：
一种非隔离光伏并网逆变器，其输入端与太阳能电池连接，输出端与电网连接，所述非隔离光伏并网逆变器包括输入电容支路、全桥开关单元以及进网滤波器支路；其中输入电容支路、全桥开关单元、进网滤波器支路依次连接；
输入电容支路包括输入电容；
全桥开关单元包括第一功率开关管、第二功率开关管、第三功率开关管、第四功率开关管、第五功率开关管、第六功率开关管；
进网滤波器支路包括第一滤波电感、第二滤波电感、滤波电容；
输入电容的正端分别连接太阳能电池正输出端、第一功率开关管的漏极、第六功率开关管的漏极，输入电容的负端分别连接太阳能电池负输出端、第三功率开关管的源极、第五功率开关管的源极；第一功率开关管的源极分别连接第二功率开关管的集电极、第四功率开关管的集电极；第二功率开关管的发射极分别连接第三功率开关管的漏极、第一滤波电感的一端，第四功率开关管的发射极分别连接第五功率开关管的漏极、第六功率开关管的源极、第二滤波电感的一端，第一滤波电感的另一端分别连接滤波电容的一端、电网的一端，第二滤波电感的另一端分别连接滤波电容的另一端、电网的另一端。
一种非隔离光伏并网逆变器，其输入端与太阳能电池连接，输出端与电网连接，所述非隔离光伏并网逆变器包括输入电容支路、全桥开关单元以及进网滤波器支路；其中输入电容支路、全桥开关单元、进网滤波器支路依次连接；
输入电容支路包括输入电容；
全桥开关单元包括第一功率开关管、第二功率开关管、第三功率开关管、第四功率开关管、第五功率开关管、第六功率开关管；
进网滤波器支路包括第一滤波电感、第二滤波电感、滤波电容；
输入电容的正端分别连接太阳能电池正输出端、第一功率开关管的漏极、第六功率开关管的漏极，输入电容的负端分别连接太阳能电池负输出端、第三功率开关管的源极、第五功率开关管的源极；第一功率开关管的源极分别连接第二功率开关管的集电极、第四功率开关管的集电极；第二功率开关管的发射极分别连接第三功率开关管的漏极、第六功率开关管的源极、第一滤波电感的一端，第四功率开关管的发射极分别连接第五功率开关管的漏极、第二滤波电感的一端，第一滤波电感的另一端分别连接滤波电容的一端、电网的一端，第二滤波电感的另一端分别连接滤波电容的另一端、电网的另一端。
一种非隔离光伏并网逆变器，其输入端与太阳能电池连接，输出端与电网连接，所述非隔离光伏并网逆变器包括输入电容支路、全桥开关单元以及进网滤波器支路；其中输入电容支路、全桥开关单元、进网滤波器支路依次连接；
输入电容支路包括输入电容；
全桥开关单元包括第一功率开关管、第二功率开关管、第三功率开关管、第四功率开关管、第五功率开关管、第六功率开关管；
进网滤波器支路包括第一滤波电感、第二滤波电感、滤波电容；
输入电容的正端分别连接太阳能电池正输出端、第二功率开关管的漏极、第四功率开关管的漏极，输入电容的负端分别连接太阳能电池负输出端、第一功率开关管的源极、第六功率开关管的源极，第一功率开关管的漏极分别连接第三功率开关管的发射极、第五功率开关管的发射极，第二功率开关管的源极分别连接第三功率开关管的集电极、第一滤波电感的一端，第四功率开关管的源极分别连接第五功率开关管的集电极、第六功率开关管的漏极、第二滤波电感的一端，第一滤波电感的另一端分别连接滤波电容的一端、电网的一端，第二滤波电感的另一端分别连接滤波电容的另一端、电网的另一端。
一种非隔离光伏并网逆变器，其输入端与太阳能电池连接，输出端与电网连接，所述非隔离光伏并网逆变器包括输入电容支路、全桥开关单元以及进网滤波器支路；其中输入电容支路、全桥开关单元、进网滤波器支路依次连接；
输入电容支路包括输入电容；
全桥开关单元包括第一功率开关管、第二功率开关管、第三功率开关管、第四功率开关管、第五功率开关管、第六功率开关管；
进网滤波器支路包括第一滤波电感、第二滤波电感、滤波电容；
输入电容的正端分别连接太阳能电池正输出端、第二功率开关管的漏极、第四功率开关管的漏极，输入电容的负端分别连接太阳能电池负输出端、第一功率开关管的源极、第六功率开关管的源极，第一功率开关管的漏极分别连接第三功率开关管的发射极、第五功率开关管的发射极，第二功率开关管的源极分别连接第三功率开关管的集电极、第六功率开关管的漏极、第一滤波电感的一端，第四功率开关管的源极分别连接第五功率开关管的集电极、第二滤波电感的一端，第一滤波电感的另一端分别连接滤波电容的一端、电网的一端，第二滤波电感的另一端分别连接滤波电容的另一端、电网的另一端。
一种非隔离光伏并网逆变器，其输入端与太阳能电池连接，输出端与电网连接，所述非隔离光伏并网逆变器包括输入电容支路、全桥开关单元以及进网滤波器支路；其中输入电容支路、全桥开关单元、进网滤波器支路依次连接；
输入电容支路包括第一输入分压电容、第二输入分压电容；
全桥开关单元包括第一功率开关管、第二功率开关管、第三功率开关管、第四功率开关管、第五功率开关管、第六功率开关管、第七功率开关管；
进网滤波器支路包括第一滤波电感、第二滤波电感、滤波电容；
第一输入分压电容的正端分别连接太阳能电池的正输出端、第一功率开关管的漏极、第七功率开关管的漏极，第一输入分压电容的负端分别连接第二输入分压电容的正端、第六功率开关管的源极，第二分压电容的负端分别连接太阳能电池的负输出端、第三功率开关管的源极、第五功率开关管的源极，第一功率开关管的源极分别连接第二功率开关管的集电极、第四功率开关管的集电极、第六功率开关管的漏极，第二功率开关管的发射极分别连接第三功率开关管的漏极、第一滤波电感的一端，第四功率开关管的发射极分别连接第五功率开关管的漏极、第七功率开关管的源极、第二滤波电感的一端，第一滤波电感的另一端分别连接滤波电容的一端、电网的一端，第二滤波电感的另一端分别连接滤波电容的另一端、电网的另一端。
一种非隔离光伏并网逆变器，其输入端与太阳能电池连接，输出端与电网连接，所述非隔离光伏并网逆变器包括输入电容支路、全桥开关单元以及进网滤波器支路；其中输入电容支路、全桥开关单元、进网滤波器支路依次连接；
输入电容支路包括第一输入分压电容、第二输入分压电容；
全桥开关单元包括第一功率开关管、第二功率开关管、第三功率开关管、第四功率开关管、第五功率开关管、第六功率开关管、第七功率开关管；
进网滤波器支路包括第一滤波电感、第二滤波电感、滤波电容；
第一输入分压电容的正端分别连接太阳能电池的正输出端、第一功率开关管的漏极、第七功率开关管的漏极，第一输入分压电容的负端分别连接第二输入分压电容的正端、第六功率开关管的源极，第二分压电容的负端分别连接太阳能电池的负输出端、第三功率开关管的源极、第五功率开关管的源极，第一功率开关管的源极分别连接第二功率开关管的集电极、第四功率开关管的集电极、第六功率开关管的漏极，第二功率开关管的发射极分别连接第三功率开关管的漏极、第七功率开关管的源极、第一滤波电感的一端，第四功率开关管的发射极分别连接第五功率开关管的漏极、第二滤波电感的一端，第一滤波电感的另一端分别连接滤波电容的一端、电网的一端，第二滤波电感的另一端分别连接滤波电容的另一端、电网的另一端。
一种非隔离光伏并网逆变器，其输入端与太阳能电池连接，输出端与电网连接，所述非隔离光伏并网逆变器包括输入电容支路、全桥开关单元以及进网滤波器支路；其中输入电容支路、全桥开关单元、进网滤波器支路依次连接；
输入电容支路包括第一输入分压电容、第二输入分压电容；
全桥开关单元包括第一功率开关管、第二功率开关管、第三功率开关管、第四功率开关管、第五功率开关管、第六功率开关管、第七功率开关管；
进网滤波器支路包括第一滤波电感、第二滤波电感、滤波电容；
第一输入分压电容的正端分别连接太阳能电池的正输出端、第三功率开关管的漏极、第五功率开关管的漏极，第一输入分压电容的负端分别连接第二输入分压电容的正端、第六功率开关管的漏极，第二输入分压电容的负端分别连接太阳能电池的负输出端、第一功率开关管的源极、第七功率开关管的源极，第一功率开关管的漏极分别连接第二功率开关管的发射极、第四功率开关管的发射极、第六功率开关管的源极，第二功率开关管的集电极分别连接第三功率开关管的源极、第一滤波电感的一端，第四功率开关管的集电极分别连接第五功率开关管的源极、第七功率开关管的漏极、第二滤波电感的一端，第一滤波电感的另一端分别连接滤波电容的一端、电网的一端，第二滤波电感的另一端分别连接滤波电容的另一端、电网的另一端。
一种非隔离光伏并网逆变器，其输入端与太阳能电池连接，输出端与电网连接，所述非隔离光伏并网逆变器包括输入电容支路、全桥开关单元以及进网滤波器支路；其中输入电容支路、全桥开关单元、进网滤波器支路依次连接；
输入电容支路包括第一输入分压电容、第二输入分压电容；
全桥开关单元包括第一功率开关管、第二功率开关管、第三功率开关管、第四功率开关管、第五功率开关管、第六功率开关管、第七功率开关管；
进网滤波器支路包括第一滤波电感、第二滤波电感、滤波电容；
第一输入分压电容的正端分别连接太阳能电池的正输出端、第三功率开关管的漏极、第五功率开关管的漏极，第一输入分压电容的负端分别连接第二输入分压电容的正端、第六功率开关管的漏极，第二输入分压电容的负端分别连接太阳能电池的负输出端、第一功率开关管的源极、第七功率开关管的源极，第一功率开关管的漏极分别连接第二功率开关管的发射极、第四功率开关管的发射极、第六功率开关管的源极，第二功率开关管的集电极分别连接第三功率开关管的源极、第七功率开关管的漏极、第一滤波电感的一端，第四功率开关管的集电极分别连接第五功率开关管的源极、第二滤波电感的一端，第一滤波电感的另一端分别连接滤波电容的一端、电网的一端，第二滤波电感的另一端分别连接滤波电容的另一端、电网的另一端。
本发明采用上述技术方案，具有以下有益效果：
(1) 在全桥电路的基础上加入辅助开关，实现续流阶段时续流回路电位处于或近似处于二分之一的电池电压；
(2) 减少了电流通路开关管数量，从而降低了通态损耗，提高了变换效率。
附图说明
图1是本发明的非隔离光伏并网逆变器的电路结构图；
图2是本发明的六开关非隔离光伏并网逆变器电路拓扑实施例一；
图3是本发明的六开关非隔离光伏并网逆变器电路拓扑实施例二；
图4是本发明的六开关非隔离光伏并网逆变器电路拓扑实施例三；
图5是本发明的六开关非隔离光伏并网逆变器电路拓扑实施例四；
图6是本发明的六开关非隔离光伏并网逆变器实施例一的驱动原理波形；
图7是本发明的六开关非隔离光伏并网逆变器实施例一的各开关模态等效电路图。
图8是本发明的七开关非隔离光伏并网逆变器电路拓扑实施例一；
图9是本发明的七开关非隔离光伏并网逆变器电路拓扑实施例二；
图10是本发明的七开关非隔离光伏并网逆变器电路拓扑实施例三；
图11是本发明的七开关非隔离光伏并网逆变器电路拓扑实施例四；
图12是本发明的七开关非隔离光伏并网逆变器实施例一的驱动原理波形；
图13是本发明的七开关非隔离光伏并网逆变器实施例一的各开关模态等效电路图。
图中符号说明：
U PV—光伏电池电压，1—输入电容支路，2—改进全桥开关单元，3—进网滤波器支路，v g—电网，C dc—输入电容，C dc1、C dc2—第一、第二分压电容，S 1~S 7—第一~第七功率开关管，L 1、L 2—第一、第二滤波电感，C o—滤波电容，v e—调制信号，v st—三角载波信号，v gs1~v gs7—第一~第七功率开关管的驱动电压，t—时间。
 
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目标与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
附图2是六开关非隔离光伏并网逆变器电路拓扑实施例一，其电路组成是：由输入电容C dc，第一至第六功率开关管S 1~S 6，第一、第二滤波电感L 1、L 2和滤波电容C o构成。
其中，输入电容C dc的正端分别连接太阳能电池正输出端、第一功率开关管S 1的漏极、第六功率开关管S 6的漏极，输入电容C dc的负端分别连接太阳能电池负输出端、第三功率开关管S 3的源极、第五功率开关管S 5的源极；第一功率开关管S 1的源极分别连接第二功率开关管S 2的集电极、第四功率开关管S 4的集电极；第二功率开关管S 2的发射极分别连接第三功率开关管S 3的漏极、第一滤波电感L 1的一端，第四功率开关管S 4的发射极分别连接第五功率开关管S 5的漏极、第六功率开关管S 6的源极、第二滤波电感L 2的一端，第一滤波电感L 1的另一端分别连接滤波电容C o的一端、电网v g的一端，第二滤波电感L 2的另一端分别连接滤波电容C o的另一端、电网v g的另一端。
附图3是六开关非隔离光伏并网逆变器电路拓扑实施例二，其电路组成与附图2所示实施例一相同，但第六功率开关管S 6的源极分别连接第二功率开关管S 2的发射极、功率开关管S 3的漏极、第一滤波电感L 1的一端。
附图4是六开关非隔离光伏并网逆变器电路拓扑实施例三，其电路组成与附图2所示实施例一相同，但其电路连接关系是，输入电容C dc的正端分别连接太阳能电池正输出端、第二功率开关管S 2的漏极、第四功率开关管S 4的漏极，输入电容C dc的负端分别连接太阳能电池负输出端、第一功率开关管S 1的源极、第六功率开关管S 6的源极，第一功率开关管S 1的漏极分别连接第三功率开关管S 3的发射极、第五功率开关管S 5的发射极，第二功率开关管S 2的源极分别连接第三功率开关管S 3的集电极、第一滤波电感L 1的一端，第四功率开关管S 4的源极分别连接第五功率开关管S 5的集电极、第六功率开关管S 6的漏极、第二滤波电感L 2的一端，第一滤波电感L 1的另一端分别连接滤波电容C o的一端、电网v g的一端，第二滤波电感L 2的另一端分别连接滤波电容C o的另一端、电网v g的另一端。
附图5是六开关非隔离光伏并网逆变器电路拓扑实施例四，其电路组成与附图4所示实施例三相同，但第六功率开关管S 6的漏极分别连接第二功率开关管S 2的源极、第三功率开关管S 3的集电极、第一滤波电感L 1的一端。
附图6是六开关非隔离光伏并网逆变器电路拓扑实施例一的驱动原理工作波形，第一功率开关管S 1与第三功率开关管S 3驱动信号相同，在进网电流正半周关断，负半周按单极性SPWM方式高频工作；第二功率开关管S 2在进网电流正半周直通，负半周与第一功率开关管S 1的驱动信号互补，并加入死区时间；第五功率开关管S 5与第六功率开关管S 6驱动信号相同，在进网正半周按单极性SPWM方式高频工作，负半周关断；第四功率开关管S 4在进网电流正半周与第五功率开关管S 5的驱动信号互补，并加入死区时间，负半周直通；当调制信号v e大于三角载波信号v st时，驱动信号为高电平，反之为低电平。
附图7是六开关非隔离光伏并网逆变器电路拓扑实施例一的各开关模态等效电路图。
模态1：等效电路如图7(a)所示，第一、第二、第五功率开关管导通，其它功率开关管关断，进网电流依次流过第一功率开关管S 1、第二功率开关管S 2、第一滤波电感L 1、电网v g、第二滤波电感L 2、第五功率开关管S 5；
模态2：等效电路如图7(b)所示，第二、第四功率开关管导通，其它功率开关管关断，由第二功率开关管S 2和第四功率开关管S 4的体二极管构成续流回路，续流回路电位近似为光伏电池电压U PV的一半；
模态3：等效电路如图7(c)所示，第三、第四、第六功率开关管导通，其它功率开关管关断，第四功率开关管S 4有驱动信号，但没有电流流过，进网电流依次流过第六功率开关管S 6、第二滤波电感L 2、电网v g、第一滤波电感L 1、第三功率开关管S 3；
模态4：等效电路如图7(d)所示，第二、四功率开关管导通，其它功率开关管关断，由第二功率开关管S 2的体二极管和第四功率开关管S 4构成续流回路，续流回路电位近似为光伏电池电压U PV的一半。
附图8是七开关非隔离光伏并网逆变器电路拓扑实施例一，其电路组成是：由第一、第二输入分压电容C dc1、C dc2、第一至第七功率开关管S 1~S 7、第一、第二滤波电感L 1、L 2和滤波电容C o构成。
其中，第一输入分压电容C dc1的正端分别连接太阳能电池的正输出端、第一功率开关管S 1的漏极、第七功率开关管S 7的漏极，第一输入分压电容C dc1的负端分别连接第二输入分压电容C dc2的正端、第六功率开关管S 6的漏极，第二分压电容C dc2的负端分别连接太阳能电池的负输出端、第三功率开关管S 3的源极、第五功率开关管S 5的源极，第一功率开关管S 1的源极分别连接第二功率开关管S 2的集电极、第四功率开关管S 4的集电极、第六功率开关管S 6的漏极，第二功率开关管S 2的发射极分别连接第三功率开关管S 3的漏极、第一滤波电感L 1的一端，第四功率开关管S 4的发射极分别连接第五功率开关管S的漏极、第七功率开关管S 7的源极、第二滤波电感L 2的一端，第一滤波电感L 1的另一端分别连接滤波电容C o的一端、电网v g的一端，第二滤波电感L 2的另一端分别连接滤波电容C o的另一端、电网v g的另一端。
附图9是七开关非隔离光伏并网逆变器电路拓扑实施例二，其电路组成与附图8所示实施例一相同，但第七功率开关管S 7的源极分别连接第二功率开关管S 2的发射极、第三功率开关管S 3的漏极、第一滤波电感L 1的一端。
附图10是七开关非隔离光伏并网逆变器电路拓扑实施例三，其电路组成与附图8所示实施例一相同，但电路连接关系是，第一输入分压电容C dc1的正端分别连接太阳能电池的正输出端、第三功率开关管S 3的漏极、第五功率开关管S 5的漏极，第一输入分压电容C dc1的负端分别连接第二输入分压电容C dc2的正端、第六功率开关管S 6的漏极，第二输入分压电容C dc2的负端分别连接第一功率开关管S 1的源极、第七功率开关管S 7的源极，第一功率开关管S 1的漏极分别连接第二功率开关管S 2的发射极、第四功率开关管S 4的发射极、第六功率开关管S 6的源极，第二功率开关管S 2的集电极分别连接第三功率开关管S 3的源极、第一滤波电感L 1的一端，第四功率开关管S 4的集电极分别连接第五功率开关管S 5的源极、第七功率开关管S 7的漏极、第二滤波电感L 2的一端，第一滤波电感L 1的另一端分别连接滤波电容C o的一端、电网v g的一端，第二滤波电感L 2的另一端分别连接滤波电容C o的另一端、电网v g的另一端。
附图11是七开关非隔离光伏并网逆变器电路拓扑实施例四，其电路组成与附图10所示实施例三相同，但第七功率开关管S 7的漏极分别连接第二功率开关管S 2的集电极、第三功率开关管S 3的源极、第一滤波电感L 1的一端。
附图12是七开关非隔离光伏并网逆变器电路拓扑实施例一的驱动原理工作波形，第一功率开关管S 1与第三功率开关管S 3驱动信号相同，在进网电流正半周关断，负半周按单极性SPWM方式高频动作；第二功率开关管S 2在进网电流正半周直通，负半周与第一功率开关管S 1驱动信号互补，并加入死区时间；第五功率开关管S 5与第七功率开关管S 7驱动信号相同，在进网电流正半周按单极性SPWM方式高频动作，负半周关断；第四功率开关管S 4在进网电流正半周与第五功率开关管S 5驱动信号互补，并加入死区时间，负半周直通；第六功率开关管S 6在进网电流正半周与第五功率开关管S 5驱动信号互补，并加入死区时间，负半周与第一功率开关管S 1驱动信号互补，并加入死区时间；当调制信号v e大于三角载波信号v st时，驱动信号为高电平，反之为低电平。
附图13是七开关非隔离光伏并网逆变器电路拓扑实施例一的各开关模态等效电路图。
模态1：等效电路如图13(a)所示，第一、第二、第五功率开关管导通，其它功率开关管关断，进网电流依次流过第一功率开关管S 1、第三功率开关管S 3、第一滤波电感L 1、电网v g、第二滤波电感L 2、第五功率开关管S 5；
模态2：等效电路如图13(b)所示，第二、第四、第六功率开关管导通，其它功率开关管关断，由第二功率开关管S 2和第四功率开关管S 4的体二极管构成续流回路，并由第一、第二分压电容的中点通过第六功率开关管S 6将续流回路电位箝位在电池电压U PV的一半；
模态3：等效电路如图13(c)所示，第三、第四、第七功率开关管导通，其它功率开关管关断，第四功率开关管S 4有驱动信号，但没有电流流过，进网电流依次流过第七功率开关管S 7、第二滤波电感L 2、电网v g、第一滤波电感L 1、第三功率开关管S 3；
模态4：等效电路如图13(d)所示，第二、四、第六功率开关管导通，其它功率开关管关断，由第二功率开关管S 2的体二极管和第四功率开关管S 4构成续流回路，并由第一、第二分压电容的中点通过第六功率开关管S 6将续流回路电位箝位在电池电压U PV的一半；
可见，无论进网电流的方向如何，续流阶段，续流回路电位始终被箝位在电池电U PV的一半。

Claims (8)

1.一种非隔离光伏并网逆变器，其输入端与太阳能电池连接，输出端与电网连接，其特征在于：所述非隔离光伏并网逆变器包括输入电容支路（1）、全桥开关单元（2）以及进网滤波器支路（3）；其中输入电容支路（1）、全桥开关单元（2）、进网滤波器支路（3）依次连接；
输入电容支路（1）包括输入电容（C dc）；
全桥开关单元（2）包括第一功率开关管（S 1）、第二功率开关管（S 2）、第三功率开关管（S 3）、第四功率开关管（S 4）、第五功率开关管（S 5）、第六功率开关管（S 6）；
进网滤波器支路（3）包括第一滤波电感（L 1）、第二滤波电感（L 2）、滤波电容（C o）；
输入电容（C dc）的正端分别连接太阳能电池正输出端、第一功率开关管（S 1）的漏极、第六功率开关管（S 6）的漏极，输入电容（C dc）的负端分别连接太阳能电池负输出端、第三功率开关管（S 3）的源极、第五功率开关管（S 5）的源极；第一功率开关管（S 1）的源极分别连接第二功率开关管（S 2）的集电极、第四功率开关管（S 4）的集电极；第二功率开关管（S 2）的发射极分别连接第三功率开关管（S 3）的漏极、第一滤波电感（L 1）的一端，第四功率开关管（S 4）的发射极分别连接第五功率开关管（S 5）的漏极、第六功率开关管（S 6）的源极、第二滤波电感（L 2）的一端，第一滤波电感（L 1）的另一端分别连接滤波电容（C o）的一端、电网（v g）的一端，第二滤波电感（L 2）的另一端分别连接滤波电容（C o）的另一端、电网（v g）的另一端。
2.一种非隔离光伏并网逆变器，其输入端与太阳能电池连接，输出端与电网连接，其特征在于：所述非隔离光伏并网逆变器包括输入电容支路（1）、全桥开关单元（2）以及进网滤波器支路（3）；其中输入电容支路（1）、全桥开关单元（2）、进网滤波器支路（3）依次连接；
输入电容支路（1）包括输入电容（C dc）；
全桥开关单元（2）包括第一功率开关管（S 1）、第二功率开关管（S 2）、第三功率开关管（S 3）、第四功率开关管（S 4）、第五功率开关管（S 5）、第六功率开关管（S 6）；
进网滤波器支路（3）包括第一滤波电感（L 1）、第二滤波电感（L 2）、滤波电容（C o）；
输入电容（C dc）的正端分别连接太阳能电池正输出端、第一功率开关管（S 1）的漏极、第六功率开关管（S 6）的漏极，输入电容（C dc）的负端分别连接太阳能电池负输出端、第三功率开关管（S 3）的源极、第五功率开关管（S 5）的源极；第一功率开关管（S 1）的源极分别连接第二功率开关管（S 2）的集电极、第四功率开关管（S 4）的集电极；第二功率开关管（S 2）的发射极分别连接第三功率开关管（S 3）的漏极、第六功率开关管（S 6）的源极、第一滤波电感（L 1）的一端，第四功率开关管（S 4）的发射极分别连接第五功率开关管（S 5）的漏极、第二滤波电感（L 2）的一端，第一滤波电感（L 1）的另一端分别连接滤波电容（C o）的一端、电网（v g）的一端，第二滤波电感（L 2）的另一端分别连接滤波电容（C o）的另一端、电网（v g）的另一端。
3.一种非隔离光伏并网逆变器，其输入端与太阳能电池连接，输出端与电网连接，其特征在于：所述非隔离光伏并网逆变器包括输入电容支路（1）、全桥开关单元（2）以及进网滤波器支路（3）；其中输入电容支路（1）、全桥开关单元（2）、进网滤波器支路（3）依次连接；
输入电容支路（1）包括输入电容（C dc）；
全桥开关单元（2）包括第一功率开关管（S 1）、第二功率开关管（S 2）、第三功率开关管（S 3）、第四功率开关管（S 4）、第五功率开关管（S 5）、第六功率开关管（S 6）；
进网滤波器支路（3）包括第一滤波电感（L 1）、第二滤波电感（L 2）、滤波电容（C o）；
输入电容（C dc）的正端分别连接太阳能电池正输出端、第二功率开关管（S 2）的漏极、第四功率开关管（S 4）的漏极，输入电容（C dc）的负端分别连接太阳能电池负输出端、第一功率开关管（S 1）的源极、第六功率开关管（S 6）的源极，第一功率开关管（S 1）的漏极分别连接第三功率开关管（S 3）的发射极、第五功率开关管（S 5）的发射极，第二功率开关管（S 2）的源极分别连接第三功率开关管（S 3）的集电极、第一滤波电感（L 1）的一端，第四功率开关管（S 4）的源极分别连接第五功率开关管（S 5）的集电极、第六功率开关管（S 6）的漏极、第二滤波电感（L 2）的一端，第一滤波电感（L 1）的另一端分别连接滤波电容（C o）的一端、电网（v g）的一端，第二滤波电感（L 2）的另一端分别连接滤波电容（C o）的另一端、电网（v g）的另一端。
4.一种非隔离光伏并网逆变器，其输入端与太阳能电池连接，输出端与电网连接，其特征在于：所述非隔离光伏并网逆变器包括输入电容支路（1）、全桥开关单元（2）以及进网滤波器支路（3）；其中输入电容支路（1）、全桥开关单元（2）、进网滤波器支路（3）依次连接；
输入电容支路（1）包括输入电容（C dc）；
全桥开关单元（2）包括第一功率开关管（S 1）、第二功率开关管（S 2）、第三功率开关管（S 3）、第四功率开关管（S 4）、第五功率开关管（S 5）、第六功率开关管（S 6）；
进网滤波器支路（3）包括第一滤波电感（L 1）、第二滤波电感（L 2）、滤波电容（C o）；
输入电容（C dc）的正端分别连接太阳能电池正输出端、第二功率开关管（S 2）的漏极、第四功率开关管（S 4）的漏极，输入电容（C dc）的负端分别连接太阳能电池负输出端、第一功率开关管（S 1）的源极、第六功率开关管（S 6）的源极，第一功率开关管（S 1）的漏极分别连接第三功率开关管（S 3）的发射极、第五功率开关管（S 5）的发射极，第二功率开关管（S 2）的源极分别连接第三功率开关管（S 3）的集电极、第六功率开关管（S 6）的漏极、第一滤波电感（L 1）的一端，第四功率开关管（S 4）的源极分别连接第五功率开关管（S 5）的集电极、第二滤波电感（L 2）的一端，第一滤波电感（L 1）的另一端分别连接滤波电容（C o）的一端、电网（v g）的一端，第二滤波电感（L 2）的另一端分别连接滤波电容（C o）的另一端、电网（v g）的另一端。
5.一种非隔离光伏并网逆变器，其输入端与太阳能电池连接，输出端与电网连接，其特征在于：所述非隔离光伏并网逆变器包括输入电容支路（1）、全桥开关单元（2）以及进网滤波器支路（3）；其中输入电容支路（1）、全桥开关单元（2）、进网滤波器支路（3）依次连接；
输入电容支路（1）包括第一输入分压电容（C dc1）、第二输入分压电容（C dc2）；
全桥开关单元（2）包括第一功率开关管（S 1）、第二功率开关管（S 2）、第三功率开关管（S 3）、第四功率开关管（S 4）、第五功率开关管（S 5）、第六功率开关管（S 6）、第七功率开关管（S 7）；
进网滤波器支路（3）包括第一滤波电感（L 1）、第二滤波电感（L 2）、滤波电容（C o）；
第一输入分压电容（C dc1）的正端分别连接太阳能电池的正输出端、第一功率开关管（S 1）的漏极、第七功率开关管（S 7）的漏极，第一输入分压电容（C dc1）的负端分别连接第二输入分压电容（C dc2）的正端、第六功率开关管（S 6）的源极，第二分压电容（C dc2）的负端分别连接太阳能电池的负输出端、第三功率开关管（S 3）的源极、第五功率开关管（S 5）的源极，第一功率开关管（S 1）的源极分别连接第二功率开关管（S 2）的集电极、第四功率开关管（S 4）的集电极、第六功率开关管（S 6）的漏极，第二功率开关管（S 2）的发射极分别连接第三功率开关管（S 3）的漏极、第一滤波电感（L 1）的一端，第四功率开关管（S 4）的发射极分别连接第五功率开关管（S 5）的漏极、第七功率开关管（S 7）的源极、第二滤波电感（L 2）的一端，第一滤波电感（L 1）的另一端分别连接滤波电容（C o）的一端、电网（v g）的一端，第二滤波电感（L 2）的另一端分别连接滤波电容（C o）的另一端、电网（v g）的另一端。
6.一种非隔离光伏并网逆变器，其输入端与太阳能电池连接，输出端与电网连接，其特征在于：所述非隔离光伏并网逆变器包括输入电容支路（1）、全桥开关单元（2）以及进网滤波器支路（3）；其中输入电容支路（1）、全桥开关单元（2）、进网滤波器支路（3）依次连接；
输入电容支路（1）包括第一输入分压电容（C dc1）、第二输入分压电容（C dc2）；
全桥开关单元（2）包括第一功率开关管（S 1）、第二功率开关管（S 2）、第三功率开关管（S 3）、第四功率开关管（S 4）、第五功率开关管（S 5）、第六功率开关管（S 6）、第七功率开关管（S 7）；
进网滤波器支路（3）包括第一滤波电感（L 1）、第二滤波电感（L 2）、滤波电容（C o）；
第一输入分压电容（C dc1）的正端分别连接太阳能电池的正输出端、第一功率开关管（S 1）的漏极、第七功率开关管（S 7）的漏极，第一输入分压电容（C dc1）的负端分别连接第二输入分压电容（C dc2）的正端、第六功率开关管（S 6）的源极，第二分压电容（C dc2）的负端分别连接太阳能电池的负输出端、第三功率开关管（S 3）的源极、第五功率开关管（S 5）的源极，第一功率开关管（S 1）的源极分别连接第二功率开关管（S 2）的集电极、第四功率开关管（S 4）的集电极、第六功率开关管（S 6）的漏极，第二功率开关管（S 2）的发射极分别连接第三功率开关管（S 3）的漏极、第七功率开关管（S 7）的源极、第一滤波电感（L 1）的一端，第四功率开关管（S 4）的发射极分别连接第五功率开关管（S 5）的漏极、第二滤波电感（L 2）的一端，第一滤波电感（L 1）的另一端分别连接滤波电容（C o）的一端、电网（v g）的一端，第二滤波电感（L 2）的另一端分别连接滤波电容（C o）的另一端、电网（v g）的另一端。
7.一种非隔离光伏并网逆变器，其输入端与太阳能电池连接，输出端与电网连接，其特征在于：所述非隔离光伏并网逆变器包括输入电容支路（1）、全桥开关单元（2）以及进网滤波器支路（3）；其中输入电容支路（1）、全桥开关单元（2）、进网滤波器支路（3）依次连接；
输入电容支路（1）包括第一输入分压电容（C dc1）、第二输入分压电容（C dc2）；
全桥开关单元（2）包括第一功率开关管（S 1）、第二功率开关管（S 2）、第三功率开关管（S 3）、第四功率开关管（S 4）、第五功率开关管（S 5）、第六功率开关管（S 6）、第七功率开关管（S 7）；
进网滤波器支路（3）包括第一滤波电感（L 1）、第二滤波电感（L 2）、滤波电容（C o）；
第一输入分压电容（C dc1）的正端分别连接太阳能电池的正输出端、第三功率开关管（S 3）的漏极、第五功率开关管（S 5）的漏极，第一输入分压电容（C dc1）的负端分别连接第二输入分压电容（C dc2）的正端、第六功率开关管（S 6）的漏极，第二输入分压电容（C dc2）的负端分别连接太阳能电池的负输出端、第一功率开关管（S 1）的源极、第七功率开关管（S 7）的源极，第一功率开关管（S 1）的漏极分别连接第二功率开关管（S 2）的发射极、第四功率开关管（S 4）的发射极、第六功率开关管（S 6）的源极，第二功率开关管（S 2）的集电极分别连接第三功率开关管（S 3）的源极、第一滤波电感（L 1）的一端，第四功率开关管（S 4）的集电极分别连接第五功率开关管（S 5）的源极、第七功率开关管（S 7）的漏极、第二滤波电感（L 2）的一端，第一滤波电感（L 1）的另一端分别连接滤波电容（C o）的一端、电网（v g）的一端，第二滤波电感（L 2）的另一端分别连接滤波电容（C o）的另一端、电网（v g）的另一端。
8.一种非隔离光伏并网逆变器，其输入端与太阳能电池连接，输出端与电网连接，其特征在于：所述非隔离光伏并网逆变器包括输入电容支路（1）、全桥开关单元（2）以及进网滤波器支路（3）；其中输入电容支路（1）、全桥开关单元（2）、进网滤波器支路（3）依次连接；
输入电容支路（1）包括第一输入分压电容（C dc1）、第二输入分压电容（C dc2）；
全桥开关单元（2）包括第一功率开关管（S 1）、第二功率开关管（S 2）、第三功率开关管（S 3）、第四功率开关管（S 4）、第五功率开关管（S 5）、第六功率开关管（S 6）、第七功率开关管（S 7）；
进网滤波器支路（3）包括第一滤波电感（L 1）、第二滤波电感（L 2）、滤波电容（C o）；
第一输入分压电容（C dc1）的正端分别连接太阳能电池的正输出端、第三功率开关管（S 3）的漏极、第五功率开关管（S 5）的漏极，第一输入分压电容（C dc1）的负端分别连接第二输入分压电容（C dc2）的正端、第六功率开关管（S 6）的漏极，第二输入分压电容（C dc2）的负端分别连接太阳能电池的负输出端、第一功率开关管（S 1）的源极、第七功率开关管（S 7）的源极，第一功率开关管（S 1）的漏极分别连接第二功率开关管（S 2）的发射极、第四功率开关管（S 4）的发射极、第六功率开关管（S 6）的源极，第二功率开关管（S 2）的集电极分别连接第三功率开关管（S 3）的源极、第七功率开关管（S 7）的漏极、第一滤波电感（L 1）的一端，第四功率开关管（S 4）的集电极分别连接第五功率开关管（S 5）的源极、第二滤波电感（L 2）的一端，第一滤波电感（L 1）的另一端分别连接滤波电容（C o）的一端、电网（v g）的一端，第二滤波电感（L 2）的另一端分别连接滤波电容（C o）的另一端、电网（v g）的另一端。
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Inventor after: Zhang Li

Inventor after: Xing Yan

Inventor after: Feng Lanlan

Inventor after: Huang Xiaobo

Inventor before: Zhang Li

Inventor before: Xing Yan

Inventor before: Feng Lanlan

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Free format text: CORRECT: INVENTOR; FROM: ZHANG LI XING YAN FENG LANLAN TO: ZHANG LI XING YAN FENG LANLAN HUANG XIAOBO

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