一种光伏太阳能板光伏功率转换系统的制作方法
本技术涉及光伏发电领域,特别涉及一种光伏太阳能板光伏功率转换系统。
背景技术:
1、现有的双向逆变器在将电池、光伏太阳能板等提供的低压直流电转换为交流电并网时,通常采用多级式功率转换架构(如先通过dc-dc变换器升压,再通过dc-ac逆变器转换)。
2、这种多级转换存在显著缺陷:
3、首先,每一级转换都会产生开关损耗和传导损耗,导致系统整体能量转换效率较低;
4、其次,多级结构需要更多的功率开关组件、磁性元件和特别是大容量的直流母线电容器,这增加了系统的复杂度、成本和体积;
5、再者,传统架构在输入电压波动较大时(如光伏板随光照变化),适应性和能效表现不佳,且难以高效地兼顾电压的升压和降压功能。
6、因此,亟待一种结构更简单、效率更高、成本更低且能适应宽范围输入电压的双向逆变解决方案。
技术实现思路
1、本实用新型的主要目的是提出一种光伏太阳能板光伏功率转换系统,旨在结构紧凑、转换效率高、成本低且能实现宽范围电压输入下单级双向功率流动的升降压双向逆变器。
2、为实现上述目的,本实用新型提出一种光伏太阳能板光伏功率转换系统,包括光伏输入端、直流支撑单元、开关逆变单元、交流滤波单元及交流输出端;
3、所述开关逆变单元包括第一开关逆变单元和第二开关逆变单元;
4、所述光伏输入端的正极pv+和负极pv-连接至所述直流支撑单元;
5、所述光伏输入端和直流支撑单元之间设有变压器t1;
6、所述第一开关逆变单元和第二开关逆变单元之间设有变压器t2;
7、所述第一开关逆变单元包括mos管s1、mos管s2、mos管s3、mos管s4;
8、所述第二开关逆变单元包括mos管s5、mos管s6、mos管s7和mos管s8;
9、所述mos管s1的源极与mos管s2的漏极连接,其连接点定义为桥臂中点a;
10、所述mos管s3的源极与mos管s4的漏极连接,其连接点定义为桥臂中点b;
11、所述mos管s1和mos管s3的漏极共同连接至所述直流支撑单元的正极母线;
12、所述mos管s2和mos管s4的源极共同连接至所述直流支撑单元的负极母线;
13、所述mos管s5的漏极连接至所述桥臂中点a,其源极连接至所述mos管s6的漏极;所述mos管s6的源极连接至所述直流支撑单元的负极母线;
14、所述mos管s7的漏极连接至所述直流支撑单元的正极母线,其源极连接至所述mos管s8的漏极;
15、所述mos管s8的源极连接至所述桥臂中点b;
16、所述交流滤波单元包括电感l1和电感l2;所述电感l1的一端连接在所述mos管s5的源极与mos管s6的漏极之间,所述电感l2的一端连接在所述mos管s7的源极与mos管s8的漏极之间;所述电感l1和电感l2的另一端共同构成所述交流输出端的一端;
17、所述交流输出端的另一端连接在所述电感l1和电感l2之间的公共参考点,或者通过电容网络接地。
18、本申请的优点在于:
19、1、第一开关逆变单元构成全桥逆变拓扑的核心部分,通过 s1-s4 的有序通断,将直流支撑单元的稳定直流电转换为方波交流电,为后续精细逆变提供基础波形;另外的桥臂中点功能,即s1 与 s2 的连接点(桥臂中点 a)、s3 与 s4 的连接点(桥臂中点 b),作为与第二逆变单元的连接接口,实现两个逆变单元的功率协同。
20、第二开关逆变单元主要起到了升降压与波形优化,即与与第一逆变单元配合,通过 s5-s8 的互补通断,实现宽范围的电压升降压调节(无需额外 dc-dc 变换器),同时细化方波波形,向正弦波逼近。
21、另外的也起到了电流路径控制,即通过 s5(连接桥臂中点 a)、s8(连接桥臂中点b)的通断控制,调节功率传输方向,实现双向功率流动(光伏并网发电或电网反向供电储能);
22、2、通过 “双逆变单元 + 变压器耦合” 的单级拓扑,直接完成 “低压直流→高压交流” 的转换,减少了中间转换环节;
23、3、通过 t1、t2 变压器的电压适配功能,以及双逆变单元的协同调节,可兼容宽范围输入电压(如 20v-100v),无论输入电压高于或低于输出交流电压,均能高效完成功率转换;
24、4、电气隔离设计(t1、t2 变压器)降低了故障传导风险,提升了系统整体可靠性。
1.一种光伏太阳能板光伏功率转换系统,其特征在于,包括光伏输入端、直流支撑单元、开关逆变单元、交流滤波单元及交流输出端;
2.要求1所述的光伏太阳能板光伏功率转换系统,其特征在于,
3.要求1所述的光伏太阳能板光伏功率转换系统,其特征在于,
4.要求1所述的光伏太阳能板光伏功率转换系统,其特征在于,
5.要求1所述的光伏太阳能板光伏功率转换系统,其特征在于,
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