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专利号: 2021116115378
申请人: 南京邮电大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-09-16
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种十一开关箝位型三相光伏逆变器拓扑,其特征在于:包括光伏电池(PV)、三相全桥逆变电路、续流电路、箝位电路、三相输出LC滤波电路和三相负载,所述三相全桥逆变电路包括A相上桥臂开关管(S1)、A相下桥臂开关管(S4)、B相上桥臂开关管(S3)、B相下桥臂开关管(S6)、C相上桥臂开关管(S5)和C相下桥臂开关管(S2);续流电路包括A相续流开关管(S7)、AB相间续流二极管(D1)、B相续流开关管(S8)、BC相间续流二极管(D2)、C相续流开关管(S9)、CA相间续流二极管(D3);箝位电路包括第一直流分压电容(Cdc1)、第二直流分压电容(Cdc2)、第一箝位开关管(S10)、第二箝位开关管(S11);所述续流电路的A相续流开关管(S)7 的漏极与CA相间续流二极管(D3)的负极、A相上桥臂开关管(S1)的源极相连,A相续流开关管(S7)的源极与AB相间续流二极管(D1)的正极、A相下桥臂开关管(S4)的漏极相连;B相续流开关管(S8)的漏极与AB相间续流二极管(D1)的负极、B相上桥臂开关管(S3)的源极相连,B相续流开关管(S8)的源极与BC相间续流二极管(D2)的正极、B相下桥臂开关管(S6)的漏极相连;C相续流开关管(S9)的漏极与BC相间续流二极管(D2)的负极、C相上桥臂开关管(S5)的源极相连,C相续流开关管(S9)的源极与CA相间续流二极管(D3)的正极、C相下桥臂开关管(S2)的漏极相连;所述箝位电路第一直流分压电容(Cdc1)的正极与光伏电池(PV)的正极、A相上桥臂开关管(S1)的漏极、B相上桥臂开关管(S3)的漏极、C相上桥臂开关管(S5)的漏极相连;第一直流分压电容(Cdc1)的负极与第二直流分压电容(Cdc2)的正极、第一箝位开关管(S10)的源极相连;第二直流分压电容(Cdc2)的负极与光伏电池(PV)的负极、A相下桥臂开关管(S4)的源极、B相下桥臂开关管(S6)的源极、C相下桥臂开关管(S)2 的源极相连;第一箝位开关管(S10)的漏极与第二箝位开关管(S11)的漏极相连;第二箝位开关管(S11)的源极与A相续流开关管(S)7 的源极、AB相间续流二极管(D)1 的正极、A相下桥臂开关管(S)4 的漏极相连。

2.根据权利要求1所述的一种十一开关箝位型三相光伏逆变器拓扑,其特征在于:所述三相输出LC滤波电路包括A相滤波电感(La)、B相滤波电感(L)b 、C相滤波电感(Lc)、A相滤波电容(Cfa)、B相滤波电容(Cfb)和C相滤波电容(Cfc)。

3.根据权利要求2所述的一种十一开关箝位型三相光伏逆变器拓扑,其特征在于:所述三相负载包括A相负载(R)a 、B相负载(R)b 和C相负载(R)c 。

4.根据权利要求2所述的一种十一开关箝位型三相光伏逆变器拓扑,其特征在于:所述A相滤波电感(La)的一端与A相续流开关管(S7)的源极、AB相间续流二极管(D1)的正极、第二箝位开关管(S11)的源极、A相下桥臂开关管(S4)的漏极相连于点A,所述B相滤波电感(L)b 的一端与B相续流开关管(S)8 的源极、BC相间续流二极管(D)2 的正极、B相下桥臂开关管(S6)的漏极相连于点B,所述C相滤波电感(Lc)的一端与C相续流开关管(S9)的源极、CA相间续流二极管(D)3 的正极、C相下桥臂开关管(S)2 的漏极相连于点C。

5.根据权利要求2所述的一种十一开关箝位型三相光伏逆变器拓扑,其特征在于:所述A相滤波电感(La)的另一端与A相滤波电容(Cfa)的正极、A相负载(Ra)的一端相连,所述B相滤波电感(Lb)的另一端与B相滤波电容(Cfb)的正极、B相负载(Rb)的一端相连,所述C相滤波电感(L)c 的另一端与C相滤波电容(Cfc)的正极、C相负载(R)c 的一端相连。

6.根据权利要求3所述的一种十一开关箝位型三相光伏逆变器拓扑,其特征在于:所述A相滤波电容(Cfa)的负极与B相滤波电容(Cfb)的负极、C相滤波电容(Cfc)的负极、A相负载(R)a 的另一端、B相负载(R)b 的另一端、C相负载(R)c 的另一端相连于点N。

7.根据权利要求1所述的一种十一开关箝位型三相光伏逆变器拓扑,其特征在于:续流回路为三相逆变器的电流提供续流通路,续流电流不经过性能较差的体二极管;续流过程中断开光伏电池和三相交流输出的连接,构建独立于光伏电池的续流回路;箝位电路使共模电压双向箝位至1/2的母线电压,以利于抑制逆变器漏电流。

8.根据权利要求1所述的一种十一开关箝位型三相光伏逆变器拓扑,其特征在于:定义逆变器的开关状态为[M1,M2,M3,M4];其中,M1表示A相上桥臂开关管、A相下桥臂开关管和A相续流开关管的开关状态,M1=1表示A相上桥臂开关管(S1)和A相续流开关管(S7)导通且A相下桥臂开关管(S4)关断,M1=0表示A相上桥臂开关管(S)1 和A相续流开关管(S7)关断且A相下桥臂开关管(S4)导通,M1=Z表示A相上桥臂开关管(S1)和A相下桥臂开关管(S4)关断且A相续流开关管(S7)导通;M2表示B相上桥臂开关管、B相下桥臂开关管和B相续流开关管的开关状态,M2=1表示B相上桥臂开关管(S3)和B相续流开关管(S8)导通且B相下桥臂开关管(S6)关断,M2=

0表示B相上桥臂开关管(S3)和B相续流开关管(S8)关断且B相下桥臂开关管(S6)导通,M2=Z表示B相上桥臂开关管(S3)和B相下桥臂开关管(S6)关断且B相续流开关管(S8)导通;M3表示C相上桥臂开关管、C相下桥臂开关管和C相续流开关管的开关状态,M3=1表示C相上桥臂开关管(S5)和C相续流开关管(S9)导通且C相下桥臂开关管(S2)关断,M3=0表示C相上桥臂开关管(S5)和C相续流开关管(S9)关断且C相下桥臂开关管(S2)导通,M3=Z表示C相上桥臂开关管(S5)和C相下桥臂开关管(S2)关断且C相续流开关管(S9)导通;M4表示箝位开关管的开关状态,M4=1表示第一箝位开关管(S10)、第二箝位开关管(S11)导通,M4=0表示第一箝位开关管(S10)、第二箝位开关管(S11)关断。

9.根据权利要求8所述的一种十一开关箝位型三相光伏逆变器拓扑,其特征在于:逆变器的六个正常工作模态分别为:[1,0,0,0]、[1,1,0,0]、[0,1,0,0]、[0,1,1,0]、[0,0,1,0]和[1,0,1,0],续流模态为[Z,Z,Z,1]。