GAO FENG (CN)
CHANG DONGSHENG (CN)
XING YAN (CN)
ZHANG LI (CN)
GAO FENG (CN)
CHANG DONGSHENG (CN)
XING YAN (CN)
| CN201515320U | 2010-06-23 | |||
| CN102158110A | 2011-08-17 | |||
| CN202004681U | 2011-10-05 |
上海天翔知识产权代理有限公司 (CN)
| 权 利 要 求 1、单相不对称全桥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， 所述单相不对称全桥非隔离光伏并网逆变器包括 输入电容支路（1)和进网滤波器支路（3)， 其特征在于， 所述单相不对称 全桥非隔离光伏并网逆变器还包括全桥开关单元 （2)， 所述输入电容支路 (1)、 全桥开关单元（2)、 进网滤波器支路（3)依次连接， 所述全桥开关 单元 （2) 包括第一功率开关管 （&)、 第二功率开关管 (S2)、 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 （ &)、 第一功率二极管 （^)、 第二功率二极管 （/¾)。 2、根据权利要求 1所述的单相不对称全桥非隔离光伏并网逆变器， 其 特征在于， 所述输入电容支路 （1) 包括输入电容 （Cde); 进网滤波器支路 (3)包括第一滤波电感 、 第二滤波电感（ )、 滤波电容（C。)； 所述 输入电容（Cde)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、 第三功率开关管 （&) 的漏极， 输入电容 (Cdc) 的负端分别连接 太阳能电池负输出端、第二功率开关管（&)的源极、第四功率开关管（&) 的源极； 第一功率开关管（&) 的源极分别连接第二功率开关管（&) 的漏 极、 第五功率开关管 （&) 的发射极、 第二功率二极管 （D2) 的阳极、 第 一滤波电感 、 的一端， 第三功率开关管（&)的源极分别连接第六功率 开关管 （&) 的集电极和第二功率二极管 (D2) 的阴极， 第四功率开关管 (¾)的漏极分别连接第一功率二极管（A)的阳极、第六功率开关管（&) 的发射极、 第二滤波电感 α2)的一端， 第五功率开关管（&)的集电极连 接第一功率二极管 （Α)的阴极； 第一滤波电感 的另一端分别连接 滤波电容 (C0) 的一端、 电网 （vg) 的一端， 第二滤波电感 (L2) 的另一端 分别连接滤波电容 (C0) 的另一端、 电网 （Vg) 的另一端。 3、根据权利要求 1所述的单相不对称全桥非隔离光伏并网逆变器， 其 特征在于， 所述输入电容支路 （1) 包括输入电容 （cde);进网滤波器支路 (3)包括第一滤波电感（ )、 第二滤波电感 2)、 滤波电容（c。)； 所述 输入电容（cde)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、 第三功率开关管 （&) 的漏极， 输入电容 （cde)的负端分别连接 太阳能电池负输出端、第二功率开关管（&)的源极、第四功率开关管（&) 的源极； 第一功率开关管（ ) 的源极分别连接第二功率开关管（&)的漏 极、 第一功率二极管 （A) 的阴极、 第二功率二极管 ω2) 的阳极、 第一 滤波电感 (Li )的一端， 第三功率开关管（&)的源极分别连接第六功率开 关管（&)的集电极、第二功率二极管（D2)的阴极， 第四功率开关管（&) 的漏极分别连接第五功率开关管（&)的集电极、 第六功率开关管（&)的 发射极、 第二滤波电感 2)的一端， 第五功率开关管（&) 的发射极连接 第一功率二极管 （A) 的阳极； 第一滤波电感 (i ) 的另一端分别连接滤 波电容（(：。） 的一端、 电网 （Vg) 的一端， 第二滤波电感 (L2) 的另一端分 别连接滤波电容 （c。） 的另一端、 电网 （Vg) 的另一端。 4、根据权利要求 1所述的单相不对称全桥非隔离光伏并网逆变器， 其 特征在于， 所述输入电容支路 （1 ) 包括输入电容 （cde); 进网滤波器支路 ( 3 )包括第一滤波电感 ( )、 第二滤波电感 2)、 滤波电容（c。）； 所述 输入电容（cde)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、 第三功率开关管 （&) 的漏极， 输入电容 (cdc) 的负端分别连接 太阳能电池负输出端、第二功率开关管（&)的源极、第四功率开关管（&) 的源极； 第一功率开关管（& ) 的源极分别连接第五功率开关管（&)的集 电极、 第一功率二极管 （A) 的阴极， 第二功率开关管 （&) 的漏极分别 连接第五功率开关管 （&) 的发射极、 第二功率二极管 （/¾) 的阳极、 第 一滤波电感 、)的一端， 第三功率开关管（&)的源极分别连接第四功率 开关管（s4)的漏极、第一功率二极管（A)的阳极、第六功率开关管（&) 的发射极、 第二滤波电感 2) 的一端， 第六功率开关管（&)的集电极连 接第二功率二极管 （/¾) 的阴极； 第一滤波电感 (Li ) 的另一端分别连接 滤波电容（c。） 的一端、 电网 （Vg) 的一端， 第二滤波电感（ 2) 的另一端 分别连接滤波电容 (c0) 的另一端、 电网 （Vg) 的另一端。 5、根据权利要求 1所述的单相不对称全桥非隔离光伏并网逆变器， 其 特征在于， 所述输入电容支路 （1) 包括输入电容 （cde); 进网滤波器支路 (3 )包括第一滤波电感 、)、 第二滤波电感 2)、 滤波电容（ ：。)； 所述 输入电容（cde)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、 第三功率开关管 （&) 的漏极， 输入电容 （cde) 的负端分别连接 太阳能电池负输出端、第二功率开关管（&)的源极、第四功率开关管（&) 的源极； 第一功率开关管（& ) 的源极分别连接第五功率开关管（&)的集 电极、 第一功率二极管 （A) 的阴极， 第二功率开关管 （&) 的漏极分别 连接第五功率开关管 （&) 的发射极、 第六功率开关管（&) 的集电极、 第 一滤波电感 ,) 的一端， 第三功率开关管（&)的源极分别连接第四功率 开关管（&)的漏极、第一功率二极管（A)的阳极、第二功率二极管（ >2) 的阴极、 第二滤波电感 2)的一端， 第六功率开关管（&) 的发射极连接 第二功率二极管 （/¾) 的阳极； 第一滤波电感 （ ) 的另一端分别连接滤 波电容 (c0) 的一端、 电网 （Vg) 的一端， 第二滤波电感 2) 的另一端分 别连接滤波电容 (c0) 的另一端、 电网 （Vg) 的另一端。 6、根据权利要求 1所述的单相不对称全桥非隔离光伏并网逆变器， 其 特征在于， 所述输入电容支路 （1 ) 包括输入电容 （cde); 进网滤波器支路 (3)包括第一滤波电感 L、 、 第二滤波电感（ 2)、 滤波电容（c。）； 所述 输入电容（cde)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、 第三功率开关管 （&) 的漏极， 输入电容 (cdc) 的负端分别连接 太阳能电池负输出端、第二功率开关管（&)的源极、第四功率开关管 c¾) 的源极； 第一功率开关管（&)的源极分别连接第二功率开关管（&)的漏 极、 第五功率开关管 （&) 的集电极、 第二功率二极管 （D2) 的阴极、 第 一滤波电感 ，） 的一端， 第三功率开关管（&)的源极分别连接第一功率 二极管 ω、)的阴极、第六功率开关管（&)的集电极、第二滤波电感 2) 的一端， 第四功率开关管 （&) 的漏极分别连接第二功率二极管 （/¾) 的 阳极、 第六功率幵关管（&) 的发射极， 第五功率开关管（&) 的发射极连 接第一功率二极管 ω、) 的阳极； 第一滤波电感 （^ ) 的另一端分别连接 滤波电容 ( C0) 的一端、 电网 （vg) 的一端， 第二滤波电感 (L2) 的另一端 分别连接滤波电容 （：。） 的另一端、 电网'（vg) 的另一端。 7、根据权利要求 1所述的单相不对称全桥非隔离光伏并网逆变器， 其 特征在于， 所述输入电容支路 （1 ) 包括输入电容 （cde); 进网滤波器支路 (3)包括第一滤波电感（ )、 第二滤波电感 2)、 滤波电容 (c0); 所述 输入电容（cde)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、 第三功率开关管 （&) 的漏极， 输入电容 （cde) 的负端分别连接 太阳能电池负输出端、第二功率开关管（&)的源极、第四功率开关管（&) 的源极； 第一功率开关管（& ) 的源极分别连接第二功率开关管（&) 的漏 极、 第一功率二极管 （A) 的阳极、 第二功率二极管 ω2) 的阴极、 第一 滤波电感 、) 的一端， 第三功率开关管（&)的源极分别连接第五功率开 关管（&)的发射极、 第六功率开关管（&)的集电极、第二滤波电感（ 2) 的一端， 第四功率开关管 (s4) 的漏极分别连接第二功率二极管 ω2) 的 阳极、 第六功率开关管（&) 的发射极， 第五功率开关管（&) 的集电极连 接第一功率二极管 （Α) 的阴极； 第一滤波电感 （^ ) 的另一端分别连接 滤波电容 (c0) 的一端、 电网 （Vg) 的一端， 第二滤波电感 2) 的另一端 分别连接滤波电容 （c。） 的另一端、 电网 （Vg) 的另一端。 8、根据权利要求 1所述的单相不对称全桥非隔离光伏并网逆变器， 其 特征在于， 所述输入电容支路 （1) 包括输入电容 （cde); 进网滤波器支路 ( 3 )包括第一滤波电感（Z )、 第二滤波电感 2)、 滤波电容（c。)； 所述 输入电容（cde)的正端分别连接太阳能电池正输出端、第一功率幵关管（&) 的漏极、 第三功率开关管 （&) 的漏极， 输入电容 （cde) 的负端分别连接 太阳能电池负输出端、第二功率开关管（&)的源极、第四功率开关管（&) 的源极； 第一功率开关管（& )的源极分别连接第五功率开关管（&)的集 电极、 第二功率二极管 （z¾) 的阴极、 第一滤波电感 （ ) 的一端， 第二 功率开关管（&) 的漏极分别连接第五功率开关管（&) 的发射极、 第一功 率二极管 （A) 的阳极， 第三功率开关管 （&) 的源极分别连接第四功率 开关管（&)的漏极、第一功率二极管（A)的阴极、第六功率开关管（&) 的集电极、 第二滤波电感 2) 的一端， 第六功率开关管（&) 的发射极连 接第二功率二极管 （D2) 的阳极； 第一滤'波电感 （^ ) 的另一端分别连接 滤波电容（C。） 的一端、 电网 （vg) 的一端， 第二滤波电感 (L2) 的另一端 分别连接滤波电容 （：。） 的另一端、 电网 （vg) 的另一端。 9、根据权利要求 1所述的单相不对称全桥非隔离光伏并网逆变器， 其 特征在于， 所述输入电容支路 （1) 包括输入电容 （cde); 进网滤波器支路 o)包括第一滤波电感（ )、 第二滤波电感 2)、 滤波电容（c。)； 所述 输入电容（cde)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、 第三功率幵关管 （&) 的漏极， 输入电容 (cdc) 的负端分别连接 太阳能电池负输出端、第二功率开关管（&)的源极、第四功率开关管（&) 的源极； 第一功率开关管（ ) 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（&) 的发射极、 第一滤波电感 (Li ) 的一端， 第二 功率开关管（&) 的漏极分别连接第五功率开关管（&) 的发射极、 第一功 率二极管 （A) 的阳极， 第三功率开关管 （&) 的源极分别连接第四功率 开关管（&)的漏极、第一功率二极管（A)的阴极、第二功率二极管 C¾) 的阳极、 第二滤波电感 2)的一端， 第六功率开关管（&) 的集电极连接 第二功率二极管 （/¾) 的阴极； 第一滤波电感 的另一端分别连接滤 波电容（c。） 的一端、 电网 （Vg) 的一端， 第二滤波电感 2) 的另一端分 别连接滤波电容 （ ：。） 的另一端、 电网 （vg) 的另一端。 |
本发明属于电力电子变换器技术领域， 涉及光伏并网发电技术， 具体 涉及一种单相不对称全桥非隔离光伏并网逆变 器。 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 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， 影响了系统的效率。 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， 且使得续流阶段续流回路与光伏电池输出端断 开， 从而使得变换器同时具 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； 文献" Yu W， Lai J， Qian H, Hutchens C， High-efficiency MOSFET inverter with H6-type configuration for photovoltaic nonisoltaed ac-module applications, IEEE Trans, on Power Electronics, 2011, vol.26(4): 1253-1260", 提出一种基于 Heric的变形拓扑， 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。 文献"张兴， 孙龙林， 许颇， 赵为， 曹仁贤， 单相非隔离型光伏 并网系统中共模电流抑制的研究，太阳能学报 ， 2009, vol.30(9): 1202-1208", 同样提出一种基于 Heric 的变形拓扑， 但电流通路始终也存在三个开关器 件， 通态损耗大。 发明内容
本发明针对现有非隔离型光伏并网逆变器产生 漏电流且损耗大等问 题， 而提供一种具有较高变换效率的单相全桥非隔 离光伏并网逆变器。 该 逆变器具有低漏电流和高变换效率的性能。
为了达到上述目的， 本发明采用如下的技术方案：
单相不对称全桥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， 所述单相不对称全桥非隔离光伏并网逆变器包 括输入 电容支路（1 )和进网滤波器支路（3 )， 所述单相不对称全桥非隔离光伏并 网逆变器还包括全桥开关单元 （2)， 所述输入电容支路 （1 )、 全桥开关单 元 （2)、 进网滤波器支路 （3 ) 依次连接， 所述全桥开关单元 （2 ) 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 （&)、 第一功 率二极管 （A )、 第二功率二极管 （D 2 )。
作为本发明的一实例， 所述输入电容支路 （1 ) 包括输入电容 （C de ); 进网滤波器支路 （3 ) 包括第一滤波电感 （^)、 第二滤波电感 （^)、 滤波 电容 （C：。)； 所述输入电容 ( 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（ )的漏极、第三功率开关管（&)的漏极，输 电容（C dc ) 的负端分别连接太阳能电池负输出端、 第二功率开关管 （&) 的源极、 第 四功率开关管（&)的源极； 第一功率开关管（& ) 的源极分别连接第二功 率开关管（&) 的漏极、 第五功率开关管（&)的发射极、 第二功率二极管 (D 2 ) 的阳极、 第一滤波电感 (Li )的一端， 第三功率开关管（&)的源极 分别连接第六功率开关管 （&) 的集电极和第二功率二极管 (D 2 ) 的阴极， 第四功率开关管 （&) 的漏极分别连接第一功率二极管 （/^ ) 的阳极、 第 六功率开关管（&) 的发射极、 第二滤波电感 2 )的一端， 第五功率开关 管 （&) 的集电极连接第一功率二极管 （Α ) 的阴极； 第一滤波电感 (L、) 的另一端分别连接滤波电容 （ ：。） 的一端、 电网 g ) 的一端， 第二滤波 电感 2 ) 的另一端分别连接滤波电容（ 。） 的另一端、 电网 （ Vg ) 的另一 顺。
作为本发明的另一实例， 所述输入电容支路（1)包括输入电容（c de ); 进网滤波器支路 （3) 包括第一滤波电感 , )、 第二滤波电感 2 )、 滤波 电容 （c。)； 所述输入电容 （c de ) 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、第三功率幵关管（&)的漏极，输 电容 (c dc ) 的负端分别连接太阳能电池负输出端、 第二功率开关管 （&) 的源极、 第 四功率开关管（&) 的源极； 第一功率开关管（& ) 的源极分别连接第二功 率开关管 （&) 的漏极、 第一功率二极管 ^) 的阴极、 第二功率二极管 (/¾) 的阳极、 第一滤波电感 α、)的一端， 第三功率开关管（&)的源极 分别连接第六功率开关管 （&) 的集电极、 第二功率二极管 ω 2 ) 的阴极， 第四功率开关管 (s 4 ) 的漏极分别连接第五功率开关管（&)的集电 极、 第 六功率幵关管（&) 的发射极、 第二滤波电感 2 ) 的一端， 第五功率开关 管 （&) 的发射极连接第一功率二极管 （A) 的阳极； 第一滤波电感 （^ ) 的另一端分别连接滤波电容 ( C 0 ) 的一端、 电网 （ Vg ) 的一端， 第二滤波 电感 2 ) 的另一端分别连接滤波电容（ ：。） 的另一端、 电网 （ Vg ) 的另一 端。
作为本发明的又一实例， 所述输入电容支路（1)包括输入电容（c de ); 进网滤波器支路 （3) 包括第一滤波电感 ( )、 第二滤波电感 2 )、 滤波 电容 （c。)； 所述输入电容 ( 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（& )的漏极、第三功率开关管（&)的漏极，输 电容（c de ) 的负端分别连接太阳能电池负输出端、 第二功率幵关管 （&) 的源极、 第 四功率开关管（&) 的源极； 第一功率开关管（& ) 的源极分别连接第五功 率开关管 （&) 的集电极、 第一功率二极管 的阴极， 第二功率开关 管（&)的漏极分别连接第五功率开关管（&am p;)的发射极、 第二功率二极管 (D 2 ) 的阳极、 第一滤波电感 ,)的一端， 第三功率开关管（&) 的源极 分别连接第四功率开关管 （&) 的漏极、 第一功率二极管 的阳极、 第六功率开关管（&) 的发射极、 第二滤波电感 (L 的一端， 第六功率开 关管（&)的集电极连接第二功率二极管（i¾ )的阴极； 第一滤波电感 的另一端分别连接滤波电容 （ ：。） 的一端、 电网 （ Vg ) 的一端， 第二滤波 电感（ 2 ) 的另一端分别连接滤波电容 ( c 0 ) 的另一端、 电网 （ Vg ) 的另一 而。
作为本发明的又一实例， 所述输入电容支路（1 )包括输入电容（c de ); 进网滤波器支路 （3 ) 包括第一滤波电感 （Zo )、 第二滤波电感 （ )、 滤波 电容 （C。）； 所述输入电容 （C de ) 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、第三功率开关管（&)的漏极，输 电容（C de ) 的负端分别连接太阳能电池负输出端、 第二功率开关管 （&) 的源极、 第 四功率开关管（&) 的源极； 第一功率开关管（& ) 的源极分别连接第五功 率开关管 （&) 的集电极、 第一功率二极管 的阴极， 第二功率开关 管（&) 的漏极分别连接第五功率幵关管（&)的发射 极、 第六功率开关管 (S 6 ) 的集电极、 第一滤波电感 (L、) 的一端， 第三功率开关管 （&) 的源 极分别连接第四功率幵关管 （&) 的漏极、 第一功率二极管 （ ) 的阳极、 第二功率二极管 （z¾) 的阴极、 第二滤波电感 2 ) 的一端， 第六功率开 关管（&)的发射极连接第二功率二极管（i¾ )的阳极；第一滤波电感 的另一端分别连接滤波电容 （c。） 的一端、 电网 （v g ) 的一端， 第二滤波 电感 2 ) 的另一端分别连接滤波电容（c：。） 的另一端、 电网 （ Vg ) 的另一 端。
作为本发明的又一实例， 所述输入电容支路（1 )包括输入电容（c dc ); 进网滤波器支路 （3 ) 包括第一滤波电感 （^)、 第二滤波电感 (L 2 )、 滤波 电容 （C。)； 所述输入电容 ( C DC ) 的正端分别连接太阳能电池正输出端、 第一功率幵关管（& )的漏极、第三功率开关管（&)的漏极，输 电容（C dc ) 的负端分别连接太阳能电池负输出端、 第二功率开关管 （&) 的源极、 第 四功率开关管（&) 的源极； 第一功率开关管（& ) 的源极分别连接第二功 率开关管（&) 的漏极、 第五功率幵关管（&)的集电极、 第二功率二极管
(D 2 ) 的阴极、 第一滤波电感 , )的一端， 第三功率开关管（&) 的源极 分别连接第一功率二极管 （/^) 的阴极、 第六功率开关管 （&) 的集电极、 第二滤波电感 2 )的一端， 第四功率开关管（&)的漏极分别连接第二功 率二极管 （/¾) 的阳极、 第六功率开关管 （&) 的发射极， 第五功率开关 管 （&) 的发射极连接第一功率二极管 （Α) 的阳极； 第一滤波电感 的另一端分别连接滤波电容 ( c 0 ) 的一端、 电网 （v g ) 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 （v g ) 的另一 顺。
作为本发明的又一实例， 所述输入电容支路（1 )包括输入电容（C DE ); 进网滤波器支路 （3) 包括第一滤波电感 （^ )、 第二滤波电感 2 )、 滤波 电容 （c。）； 所述输入电容 （c de ) 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、第三功率开关管（&)的漏极，输 电容（c de ) 的负端分别连接太阳能电池负输出端、 第二功率开关管 （&) 的源极、 第 四功率开关管（&) 的源极； 第一功率开关管（& ) 的源极分别连接第二功 率开关管 （&) 的漏极、 第一功率二极管 （A) 的阳极、 第二功率二极管 (D 2 ) 的阴极、 第一滤波电感 ,) 的一端， 第三功率开关管（&) 的源极 分别连接第五功率开关管（&)的发射极、第 六功率开关管（&)的集电极、 第二滤波电感 (L 2 )的一端， 第四功率开关管（&)的漏极分别连接第二功 率二极管 （z¾) 的阳极、 第六功率开关管 （&) 的发射极， 第五功率开关 管 （&) 的集电极连接第一功率二极管 （A) 的阴极； 第一滤波电感 （ ) 的另一端分别连接滤波电容 （c。） 的一端、 电网 （v g ) 的一端， 第二滤波 电感 2 ) 的另一端分别连接滤波电容 (c 0 ) 的另一端、 电网 （ Vg ) 的另一 端。 '
作为本发明的又一实例， 所述输入电容支路（1 )包括输入电容（c dc ); 进网滤波器支路 （3) 包括第一滤波电感 （^ )、 第二滤波电感 2 )、 滤波 电容 ( c 0 ); 所述输入电容 （c de ) 的正端分别连接太阳能电池正输出端、 第一功率幵关管（& )的漏极、第三功率开关管（&)的漏极，输 电容（c dc ) 的负端分别连接太阳能电池负输出端、 第二功率开关管 （&) 的源极、 第 四功率幵关管（&)的源极； 第一功率开关管（& ) 的源极分别连接第五功 率开关管 （&) 的集电极、 第二功率二极管 （/¾) 的阴极、 第一滤波电感 ,)的一端， 第二功率开关管（&)的漏极分别连接第五功 率开关管（&) 的发射极、 第一功率二极管 （Α ) 的阳极， 第三功率开关管 （&) 的源极 分别连接第四功率开关管 （&) 的漏极、 第一功率二极管 （D 的阴极、 第六功率开关管（&) 的集电极、 第二滤波电感 2 ) 的一端， 第六功率开 关管（&)的发射极连接第二功率二极管（Α) 的阳极； 第一滤波电感 !) 的另一端分别连接滤波电容 （c：。） 的一端、 电网 （v g ) 的一端， 第二滤波 电感 2 ) 的另一端分别连接滤波电容（c。） 的另一端、 电网 （ Vg ) 的另一 端。
作为本发明的又一实例， 所述输入电容支路（1 )包括输入电容（c de ); 进网滤波器支路 （3) 包括第一滤波电感 （^ )、 第二滤波电感 2 )、 滤波 电容 （c。)； 所述输入电容 (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（& )的漏极、第三功率开关管（&)的漏极，输 电容（c de ) 的负端分别连接太阳能电池负输出端、 第二功率开关管 （&) 的源极、 第 四功率开关管（&) 的源极； 第一功率开关管（& ) 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（&) 的发射极、 第一滤波电感
(!, )的一端， 第二功率开关管（&)的漏极分别连接第五功 率开关管（&) 的发射极、 第一功率二极管 （ 的阳极， 第三功率开关管 （&) 的源极 分别连接第四功率开关管 （&) 的漏极、 第一功率二极管 （A ) 的阴极、 第二功率二极管 （D 2 ) 的阳极、 第二滤波电感 的一端， 第六功率开 关管（&)的集电极连接第二功率二极管（/¾ )的阴极； 第一滤波电感（^ ) 的另一端分别连接滤波电容 （c。） 的一端、 电网 （v g ) 的一端， 第二滤波 电感 2 ) 的另一端分别连接滤波电容（ ：。） 的另一端、 电网 （ Vg ) 的另一 端。
本发明采用上述技术方案， 具有以下有益效果：
( 1 )在基本全桥电路基础上加入辅助开关实现续 阶段续流回路与光 伏电池输出端脱离，且续流回路电位处于或近 似处于二分之一的电池电压， 从而抑制和消除非隔离光伏并网逆变器的漏电 流；
(2)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；
(3 ) 适用于无变压器隔离的光伏并网场合。 附图说明
以下结合附图和具体实施方式来进一步说明本 发明。
图 1 是本发明的单相不对称全桥非隔离光伏并网逆 变器电路拓扑实施 例一；
图 2是本发明的单相不对称全桥非隔离光伏并网 变器电路拓扑实施 例二；
图 3是本发明的单相不对称全桥非隔离光伏并网 变器电路拓扑实施 例三；
图 4是本发明的单相不对称全桥非隔离光伏并网 变器电路拓扑实施 例四；
图 5是本发明的单相不对称全桥非隔离光伏并网 变器电路拓扑实施 例五；
图 6是本发明的单相不对称全桥非隔离光伏并网 变器电路拓扑实施 例六；
图 7是本发明的单相不对称全桥非隔.离光伏并网 变器电路拓扑实施 例七；
图 8是本发明的单相不对称全桥非隔离光伏并网 变器电路拓扑实施 例八；
图 9是本发明的单相不对称全桥非隔离光伏并网 变器实施例一的驱 动原理波形；
图 10a是本发明的单相不对称全桥非隔离光伏并网 逆变器实施例一的 各开关模态 1的等效电路图；
图 10b是本发明的单相不对称全桥非隔离光伏并网 逆变器实施例一的 各开关模态 2的等效电路图；
图 10c是本发明的单相不对称全桥非隔离光伏并网 逆变器实施例一的 各开关模态 3的等效电路图；
图 10d是本发明的单相不对称全桥非隔离光伏并网 逆变器实施例一的 各开关模态 4的等效电路图。
图中符号说明：
t/ PV —光伏电池电压， 1一输入电容支路， 2—改进全桥开关单元， 3— 进网滤波器支路， v g —电网， C de —输入电容， S^S 6 —第一〜第六功率开关 管， Lj 一第一、 第二滤波电感， （：。一滤波电容， v e —调制信号， v st —三 角载波信号， Vgsl ~v gs6 —第一〜第六功率开关管的驱动电压， ί一时间。 具体实施方式 为了使本发明实现的技术手段、 创作特征、 达成目的与功效易于明白 了解， 下面结合具体图示， 进一步阐述本发明。
本发明提供的单相不对称全桥非隔离光伏并网 逆变器， 其在应用时与 现有逆变器相同， 将输入端与太阳能电池连接， 而输出端与电网连接。
为解决现有技术所存在的缺陷， 本发明在基本全桥电路基础上加入辅 助开关实现续流阶段续流回路与光伏电池输出 端脱离， 且续流回路电位处 于或近似处于二分之一的电池电压， 从而抑制和消除非隔离光伏并网逆变 器的漏电流。
为此， 本发明提供的单相不对称全桥非隔离光伏并网 逆变器包括输入 电容支路 （1 )、 全桥开关单元（2)和进网滤波器支路（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， 而全桥开 关单元 （2) 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 （·¾)、 第一功率二极管 （/^ )、 第二功率二极管 （Ζ¾)。
基于上述原理， 本发明的具体实施如下：
参见图 1，其所示为单相不对称全桥非隔离光伏并网 变器电路拓扑实 施例一， 其电路组成是： 由输入电容 C de ， 第一至第六功率开关管&〜&， 第一、 第二功率二极管 A〜/¾， 第一、 第二滤波电感 L、 L 2 和滤波电容 (：。构成；输入电容 C de 形成输入电容支路（1 )，第一至第六功率开关管&〜 S 6 , 第一、 第二功率二极管 D〜D 2 形成全桥开关单元 （2)， 第一、 第二 滤波电感 、 Ζ 2 和滤波电容 (：。形成进网滤波器支路 （3 )。
其中，输入电容 C de 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、 第三功率开关管&的漏极， 输入电容 C de 的负端分别连接 太阳能电池负输出端、 第二功率开关管&的源极、 第四功率开关管 &的源 极； 第一功率开关管&的源极分别连接第二功率 关管&的漏极、第五功 率开关管 &的发射极、 第二功率二极管/ ¾的阳极、 第一滤波电感 的一 端，第三功率开关管 &的源极分别连接第六功率开关管 S 6 的集电极和第二 功率二极管 的阴极，第四功率开关管 &的漏极分别连接第一功率二极管 A的阳极、第六功率开关管 &的发射极、第二滤波电感 的一端， 第五功 率开关管 S 5 的集电极连接第一功率二极管 A的阴极； 第一滤波电感 Li的 另一端分别连接滤波电容 C。的一端、 电网 v g 的一端， 第二滤波电感 2 的 另一端分别连接滤波电容 c。的另一端、 电网 Vg 的另一端。
参见图 2，其所示为单相不对称全桥非隔离光伏并网 变器电路拓扑实 施例二， 其电路组成与附图 1所示实施例一相同， 不同之处在于第一功率 二极管 A的阴极连接第一滤波电感 的一端， 第一功率二极管 A的阳极 连接第五功率开关管 S 5 的发射极，第五功率开关管 S 5 的集电极连接第二滤 波电感 /^的一端。
参见图 3，其所示为单相不对称全桥非隔离光伏并网 变器电路拓扑实 施例三， 其电路组成与附图 1所示实施例一相同， 但其电路连接关系是， 输入电容 C de 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、 第三功率开关管 &的漏极， 输入电容 C de 的负端分别连接太阳能电 池负输出端、 第二功率开关管&的源极、 第四功率开关管&的源极； 第一 功率开关管 &的源极分别连接第五功率开关管 S 5 的集电极、第一功率二极 管 A的阴极， 第二功率开关管 &的漏极分别连接第五功率开关管 &的发 射极、第二功率二极管 D 2 的阳极、第一滤波电感 的一端， 第三功率开关 管 &的源极分别连接第四功率开关管 &的漏极、 第一功率二极管 D、的阳 极、 第六功率开关管 &的发射极、 第二滤波电感 /^的一端， 第六功率开关 管 S 6 的集电极连接第二功率二极管 D 2 的阴极； 第一滤波电感 L、的另一端 分别连接滤波电容 C。的一端、 电网 v g 的一端， 第二滤波电感 的另一端 分别连接滤波电容 C。的另一端、 电网 v g 的另一端。
参见图 4，其所示为单相不对称全桥非隔离光伏并网 变器电路拓扑实 施例四， 其电路组成与附图 3所示实施例三相同， 但第六功率开关管&的 集电极连接第一滤波电感 的一端，第六功率开关管 &的发射极连接第二 功率二极管 /¾的阳极， 第二功率二极管 D 2 的阴极连接第二滤波电感 2 的 一端。
参见图 5，其所示为单相不对称全桥非隔离光伏并网 变器电路拓扑实 施例五， 其电路组成与附图 1所示实施例一相同， 但其电路连接关系是， 输入电容 C de 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、 第三功率开关管&的漏极， 输入电容 C de 的负端分别连接太阳能电 池负输出端、 第二功率开关管&的源极、 第四功率幵关管&的源极； 第一 功率幵关管 &的源极分别连接第二功率开关管 &的漏极、第五功率开关管 &的集电极、第二功率二极管 的阴极、第一滤波电感 的一端， 第三功 率开关管 &的源极分别连接第一功率二极管 A的阴极、 第六功率开关管 &的集电极、第二滤波电感 的一端， 第四功率开关管 S 4 的漏极分别连接 第二功率二极管/ ¾的阳极、第六功率开关管 &的发射极，第五功率开关管 S 5 的发射极连接第一功率二极管 的阳极;第一滤波电感 的另一端分别 连接滤波电容 C。的一端、 电网 Vg 的一端， 第二滤波电感 £ 2 的另一端分别 连接滤波电容 c。的另一端、 电网 Vg 的另一端。
参见图 6，其所示为单相不对称全桥非隔离光伏并网 变器电路拓扑实 施例六， 其电路组成与附图 5所示实施例五相同， 但第一功率二极管 A的 阳极连接第一滤波电感 的一端，第一功率二极管 的阴极连接第五功率 开关管 &的集电极，第五功率开关管 &的发射极连接第二滤波电感 的一 端。
参见图 7，其所示为单相不对称全桥非隔离光伏并网 变器电路拓扑实 施例七， 其电路组成与附图 1所示实施例一相同， 但其电路连接关系是， 输入电容 C de 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、 第三功率开关管&的漏极， 输入电容 C de 的负端分别连接太阳能电 池负输出端、 第二功率开关管&的源极、 第四功率开关管&的源极； 第一 功率开关管 &的源极分别连接第五功率开关管 &的集电极、第二功率二极 管 D 2 的阴极、 第一滤波电感 ^的一端， 第二功率开关管 &的漏极分别连 接第五功率开关管 &的发射极、第一功率二极管！) ,的阳极，第三功率开关 管 &的源极分别连接第四功率开关管 &的漏极、 第一功率二极管 A的阴 极、 第六功率开关管 &的集电极、 第二滤波电感 的一端， 第六功率开关 管 S 6 的发射极连接第二功率二极管 Ζ¾的阳极； 第一滤波电感 的另一端 分别连接滤波电容 C。的一端、 电网 v g 的一端， 第二滤波电感 的另一端 分别连接滤波电容 C。的另一端、 电网 v g 的另一端。
参见图 8，其所示为单相不对称全桥非隔离光伏并网 变器电路拓扑实 施例八， 其电路组成与附图 7所示实施例七相同， 但第五功率开关管&的 集电极连接第一滤波电感 Li的一端，第五功率开关管 &的发射极连接第一 功率二极管 的阳极， 第一功率二极管 A的阴极连接第二滤波电感 L 2 的 一端。
附图 9是单相不对称全桥非隔离光伏并网逆变器电 拓扑实施例一的 驱动原理工作波形，第一功率开关管&与第 功率开关管&驱动信号相同， 在进网电流正半周按单极性 SPWM方式高频工作， 负半周关断； 第二功率 开关管&与第三功率开关管&驱动信号相 ， 在进网电流正半周关断， 负 半周按单极性 SPWM方式高频工作;第五功率开关管 &的驱动信号在正半 周长通， 负半周关断； 第六功率开关管&的驱动信号在负半周长通 正半 周关断。
附图 10是单相不对称全桥非隔离光伏并网逆变器电 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 10a所示， 第一、 第四、 第五功率开关管导通， 其它功率开关管关断， 第五功率开关管&有驱动信号， 但没有电流流过， 进网电流依次流过第一功率开关管&、 第一滤波电感^、 电网 v g 、 第二滤 波电感 2 、 第四功率幵关管 &、；
模态 2: 等效电路如图 10b所示，第五功率开关管导通，其它功率开关 管关断， 由第五功率开关管 &和第一功率二极管 A构成续流回路，续流回 路电位近似为光伏电池电压 ί/ Ρν 的一半；
模态 3: 等效电路如图 10c所示， 第二、 第三、 第六功率开关管导通， 其它功率开关管关断， 进网电流依次流过第三功率开关管 &、 第六功率开 关管&、第二滤波电感 2 、 电网 v g 、第一滤波电感 ^、第二功率开关管&; 模态 4: 等效电路如图 10d所示， 第六功率开关管&导通， 其它功率 开关管关断， 由第六功率开关管 &和第二功率二极管 2¾构成续流回路，续 流回路电位近似为光伏电池电压 t PV 的一半。
以上显示和描述了本发明的基本原理、 主要特征和本发明的优点。 本 行业的技术人员应该了解， 本发明不受上述实施例的限制， 上述实施例和 说明书中描述的只是说明本发明的原理， 在不脱离本发明精神和范围的前 提下， 本发明还会有各种变化和改进， 这些变化和改进都落入要求保护的 本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的 权利要求书及其等效物界定。