*CN203104322U*
(10)授权公告号(10)授权公告号 CN 203104322 U(45)授权公告日 2013.07.31
(12)实用新型专利
(21)申请号 201320047955.3(22)申请日 2013.01.29
(73)专利权人深圳市京泉华科技股份有限公司
地址518110 广东省深圳市宝安区观澜街道
陂头吓社区新圩龙1号京泉华工业园(72)发明人刘建飞 谢春华 张立品 汪兆华
李战功(74)专利代理机构深圳市君胜知识产权代理事
务所 44268
代理人王永文(51)Int.Cl.
H02M 7/42(2006.01)
权利要求书1页 说明书3页 附图2页权利要求书1页 说明书3页 附图2页
(54)实用新型名称
一种太阳能光伏逆变器的拓扑结构(57)摘要
本实用新型公开了一种太阳能光伏逆变器的拓扑结构。所述拓扑结构包括太阳能电池板，与所述太阳能电池板连接的MCU；分别与所述太阳能电池板和MCU连接的DC/DC逆变器；分别与所述DC/DC逆变器和MCU连接的换向器；与所述换向器连接的低通滤波器。采用本实用新型可以减小电路中储能电容的电容值，降低生产成本，且降低开关管工作频率，减小开关损耗，提高能量转化率。
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权 利 要 求 书
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1.一种太阳能光伏逆变器的拓扑结构，包括一用于将太阳能转换为直流电的太阳能电池板，其特征在于，其还包括:
与所述太阳能电池板连接的、用于对所述太阳能电池板输出的直流电进行AD采样，并根据采样结果调整生成高频PWM信号以及换向信号的MCU；
分别与所述太阳能电池板和MCU连接的、用于从MCU接收所述高频PWM信号，并根据所述高频PWM信号将所述太阳能电池板转换来的直流电转换为正半波脉冲电压的DC/DC逆变器；
分别与所述DC/DC逆变器和MCU连接的、用于从DC/DC逆变器接收所述正半波脉冲电压和从MCU接收所述换向信号，并根据所述换向信号将所述正半波脉冲电压转换为220V，50Hz的交流电压的换向器；
与所述换向器连接的、用于对所述220V，50Hz的交流电压进行滤波的低通滤波器。2.根据权利要求1所述的太阳能光伏逆变器的拓扑结构，其特征在于，所述DC/DC逆变器和所述换向器分别由开关管组件构成。
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说 明 书
一种太阳能光伏逆变器的拓扑结构
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技术领域
[0001]
本实用新型涉及光伏逆变器，尤其涉及的是一种太阳能光伏逆变器的拓扑结构。
背景技术
随着世界能源短缺和环境污染问题的日益严重，能源和环境成为人类所面临的重
大基本问题，清洁的可再生能源的发展和应用越来越受到世界各国的广泛关注。近三十年来，太阳能光伏发电技术得到了持续的发展，而光伏并网发电成为太阳能发电的主要方式。[0003] 在光伏并网发电系统中，逆变器作为光伏阵列与电网的接口设备，其拓扑结构决定了整个系统的效率和成本，是影响系统经济、可靠运行的关键因素。因此，优化光伏逆变器的拓扑结构有着极其重要的意义。
[0004] 图1所示为现有技术中逆变器的拓扑结构示意图，DC/DC变换器102的boost电路将太阳能电池板101的低压直流电进行升压，通过DC/AC逆变器103将升压后电压转换为220V，周期为50Hz的脉动直流电压，通过滤波器104来减小220V，50Hz的交流电压的总谐波失真，以提高交流输出的波形质量。其中，MCU 105对太阳能电池板101的低压直流电进行采样，并根据采样结果调整高频PWM信号，所述DC/DC变换器102和所述DC/AC逆变器103根据所述PWM信号进行相应的操作。 [0005] 现有技术的缺陷在于，在DC/DC电路和DC/AC逆变器中使用较大的电解电容，产生了较高的生产成本；并且因所述DC/DC变换器102和所述DC/AC逆变器103均有开关管组件构成，而开关管均需要高频的PWM控制，产生了较高的开关管损耗，降低了能量转换效率。[0006] 因此，现有技术还有待于改进和发展。
[0002]
实用新型内容
[0007] 鉴于上述现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种太阳能光伏逆变器的拓扑结构，所述光伏逆变器的拓扑结构包括，太阳能电池板、MCU、DC/DC逆变器、换向器、以及低通滤波器；采用所述拓扑结构可以减小电路中储能电容的电容值，降低生产成本，且降低开关管工作频率，减小开关损耗，提高能量转化率。[0008] 本实用新型的技术方案如下：
[0009] 一种太阳能光伏逆变器的拓扑结构，包括一用于将太阳能转换为直流电的太阳能电池板，其中，其还包括:
[0010] 与所述太阳能电池板连接的、用于对所述太阳能电池板输出的直流电进行AD采样，并根据采样结果调整生成高频PWM信号以及换向信号的MCU；[0011] 分别与所述太阳能电池板和MCU连接的、用于从MCU接收所述高频PWM信号，并根据所述高频PWM信号将所述太阳能电池板转换来的直流电转换为正半波脉冲电压的DC/DC逆变器；
分别与所述DC/DC逆变器和MCU连接的、用于从DC/DC逆变器接收所述正半波脉
冲电压和从MCU接收所述换向信号，并根据所述换向信号将所述正半波脉冲电压转换为
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220V，50Hz的交流电压的换向器；[0013] 与所述换向器连接的、用于对所述220V，50Hz的交流电压进行滤波的低通滤波器。
[0014] 所述DC/DC逆变器和所述换向器分别由开关管组件构成。[0015] 本实用新型所提供的一种太阳能光伏逆变器的拓扑结构，由于减少了一级DC/DC高频升压电路，增加了一级工频换向电路，且本实用新型中的DC/DC逆变器通过开关管得到正半波脉冲电压，换向器使用很低的开关频率信号，即换向信号，将输出的电压调整为正弦输出，降低了开关的损耗，延长了逆变器的寿命，提高了能量的转化率，且在本实用新型所述的拓扑结构中，采用中小电解电容取代传统的大电解电容，降低了生产成本。附图说明
[0016] 图1是现有技术中光伏逆变器的拓扑结构的较佳实施例结构框图。
[0017] 图2是本实用新型所提供的太阳能光伏逆变器的拓扑结构的较佳实施例结构框图。
[0018] 图3是本实用新型所述的光伏逆变器的拓扑结构电压波形变换示意图。具体实施方式
[0019] 本实用新型提供一种太阳能光伏逆变器的拓扑结构，为使本实用新型的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实例对本实用新型进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。[0020] 以下参见图2对本实用新型所提供的一种太阳能光伏逆变器的拓扑结构做详细说明，其中，图2是本实用新型所提供的太阳能光伏逆变器的拓扑结构的较佳实施例结构框图。
[0021] 由图2可知，所述光伏逆变器的拓扑结构包括；
[0022] 用于将太阳能转换为直流电U1的太阳能电池板201；[0023] 其中，低压直流电U1的波形图如图3所示。[0024] 与所述太阳能电池板201连接的、用于对所述太阳能电池板201输出的直流电进行AD采样，并根据采样结果调整生成高频PWM信号以及换向信号的MCU205；[0025] 分别与所述太阳能电池板和MCU205连接的、用于从MCU205接收所述高频PWM信号，并根据所述高频PWM信号将所述太阳能电池板转换来的直流电转换为正半波脉冲电压U2的DC/DC逆变器202；[0026] 其中，所述正半波脉冲电压U2的波形图如图3所示；且所述DC/DC逆变器202通过高频开关管得到所述正半波脉冲电压U2。
[0027] 分别与所述DC/DC逆变器202和MCU205连接的、用于从DC/DC逆变器202接收所述正半波脉冲电压和从MCU205接收所述换向信号，并根据所述换向信号将所述正半波脉冲电压转换为220V，50Hz的交流电压U3的换向器203；[0028] 其中，所述220V，50Hz的交流电压U3的波形图如图3所示；且所述换向器203所使用的换向信号的开关频率很低，从而降低了开关损耗，提高了能量转化的效率。[0029] 用于对所述220V，50Hz的交流电压进行滤波的低通滤波器204；
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通过所述低通滤波器204的采用，减少了总谐波失真（THD），进而提高了交流输出
的波形质量。
[0031] 进一步地，所述DC/DC逆变器202和所述换向器203分别由开关管组件构成。[0032] 在本实用新型所提供的一种太阳能光伏逆变器的拓扑结构与图1所示的现有技术光伏逆变器的结构相比具有的优势在于；
[0033] 减少了一级DC/DC变换器102的boost电路，增加了一级换向器203，使得拓扑结构变得较为简单，并且降低了开关损耗，延长了逆变器的寿命，提高了能量的转换效率，由于只有一级高频控制，减少了电磁干扰；且在DC/DC逆变器202和所述换向器203中采用了中小电解电容替代了传统的拓扑结构所采用的较大的电解电容，进而有效的降低了生成的成本。
[0034] 应当理解的是，本实用新型的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。
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说 明 书 附 图
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