光伏并網變換器、光伏供電系統和電器的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及電器領域，具體而言，涉及一種光伏并網變換器、光伏供電系統和電器。
【背景技術】
[0002]在新能源的開發研究中，交直流混合微電網是應用新能源的重要環節，研究如何建設更高效穩定的交直流混合微電網是新能源開發應用技術發展的必然趨勢。其中，雙向直流交流(AC/DC)變換器銜接著直流母線和交流母線，能夠進行直流與交流之間的相互轉換，還承擔著功能切換、功率傳輸等多項任務，研究AC/DC變換器的高效運行對于提高交直流混合微電網系統的可靠性和效率有著非常重要的意義。在光伏新能源發電場合，由于光伏陣列輸出的電壓范圍較窄，需要光伏并網變換器對光伏陣列輸出電壓進行升壓后再完成轉換，光伏并網變換器轉換的工作效率較低。
[0003]針對相關技術中光伏并網變換器轉換效率較低的問題，目前尚未提出有效的解決方案。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型的主要目的在于提供一種光伏并網變換器、光伏供電系統和電器，以解決相關技術中光伏并網變換器轉換效率較低的問題。
[0005]為了實現上述目的，根據本實用新型的一個方面，提供了一種光伏并網變換器。該光伏并網變換器包括:升壓斬波器，與光伏陣列相連接，用于對光伏陣列的輸出電壓進行升壓變換;旁路開關，與升壓斬波器并聯，用于在光伏陣列的輸出電壓超出預設電壓閾值時旁路升壓斬波器；以及變換電路，與升壓斬波器的輸出端連接，用于對升壓斬波器輸出的電流進行直流交流轉換。
[0006]進一步地，該光伏并網變換器還包括:電壓滯環比較跟蹤器，設置在升壓斬波器和光伏陣列之間，用于穩定升壓斬波器的輸入電壓。
[0007]進一步地，升壓斬波器的輸入端和旁路開關的輸入端連接至第一電路節點，電壓滯環比較跟蹤器設置在第一電路節點和光伏陣列之間。
[0008]進一步地，光伏并網變換器采用電壓外環、電流內環的雙閉環控制結構，該光伏并網變換器還包括:無差拍控制器，設置在電流內環中。
[0009]進一步地，升壓斬波器包括:電感，電感的第一端作為升壓斬波器的第一輸入端；二極管，二極管的第一端與電感的第二端相連接，二極管的第二端為升壓斬波器的第一輸出端;第一開關管，第一開關管的第一端與二極管的第一端相連接;第一電容，第一電容的第一端與二極管的第二端相連接，作為升壓斬波器的第二輸入端；以及第二電容，第二電容的第一端接地，并與第一電容的第二端相連接，第二電容的第二端與第一開關管的第二端相連接，作為升壓斬波器的第二輸出端。
[0010]進一步地，旁路開關并聯在電感的第一端與二極管的第二端；
[0011]進一步地，變換電路包括:第二開關管，第二開關管的第一端與第一電容的第一端相連接，作為變換電路的第一端;第三開關管，第三關管的第一端與第二開關管的第二端相連接，第三開關管的第二端與第二電容的第二端相連接，作為變換電路的第二端，第二開關管與第三開關管同向；第四開關管，第四開關管的第一端與第一電容的第二端相連接；以及第五開關管，第五開關管的第一端與第四開關管的第二端相連接，第五開關管的第二端與第二開關管的第二端相連接，作為變換電路的第三端，第四開關管與第五開關管反向。
[0012]進一步地，該光伏并網變換器還包括:最大功率點跟蹤器，設置在升壓斬波器和光伏陣列之間，用于跟蹤光伏陣列的最大輸出功率。
[0013]為了實現上述目的，根據本實用新型的一個方面，提供了一種光伏供電系統。該光伏供電系統包括:本實用新型實施例的光伏并網變換器；以及智能功率模塊，設置在光伏并網變換器與電器之間，并聯在升壓斬波器的第一輸出端與升壓斬波器的第二輸出端，用于將從光伏并網變換器引出的直流電轉換為三相交流電。
[0014]進一步地，智能功率模塊包括:第一開關管組，包括串聯的第六開關管和第七開關管，在第六開關管和第七開關管之間引出輸出電流的第一相節點;第二開關管組，與第一開關管組并聯，包括串聯的第八開關管和第九開關管，在第八開關管和第九開關管之間引出輸出電流的第二相節點；以及第三開關管組，與第一開關管組并聯，包括串聯的第十開關管和第十一開關管，在第十開關管和第十一開關管之間引出輸出電流的第三相節點。
[0015]進一步地，該光伏供電系統還包括:濾波電容，濾波電容與智能功率模塊并聯。
[0016]為了實現上述目的，根據本實用新型的一個方面，提供了一種電器，包括本實用新型提供的光伏供電系統。
[0017]進一步地，該電器為空調。
[0018]本實用新型通過設置與光伏陣列連接的升壓斬波器對光伏陣列的輸出電壓進行升壓變換;設置與升壓斬波器并聯的旁路開關，在光伏陣列的輸出電壓超出預設電壓閾值時旁路升壓斬波器，以及設置與升壓斬波器輸出端連接的變換電路，對升壓斬波器輸出的電流進行直流交流轉換，解決了相關技術中光伏并網變換器轉換效率較低的問題。通過旁路開關可以選擇光伏并網變換器處于帶升壓斬波器與不帶升壓斬波器的兩種工作模式，進而提高了光伏并網變換器的轉換效率。
【附圖說明】
[0019]構成本申請的一部分的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構成對本實用新型的不當限定。在附圖中:
[0020]圖1是根據本實用新型第一實施例的光伏并網變換器的示意圖；
[0021]圖2是根據本實用新型實施例的光伏并網變換器的無差拍控制框圖的示意圖；
[0022]圖3是根據本實用新型實施例的光伏并網變換器的雙向控制結構框圖的示意圖；
[0023]圖4是根據本實用新型第二實施例的光伏并網變換器的示意圖；
[0024]圖5是根據本實用新型第一實施例的光伏供電系統的示意圖；以及
[0025]圖6是根據本實用新型第二實施例的光伏供電系統的示意圖。
【具體實施方式】
[0026]需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結合實施例來詳細說明本實用新型。
[0027]為了使本技術領域的人員更好地理解本申請方案，下面將結合本申請實施例中的附圖，對本申請實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本申請一部分的實施例，而不是全部的實施例。基于本申請中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都應當屬于本申請保護的范圍。
[0028]需要說明的是，本申請的說明書和權利要求書及上述附圖中的術語“第一”、“第二”等是用于區別類似的對象，而不必用于描述特定的順序或先后次序。應該理解這樣使用的數據在適當情況下可以互換，以便這里描述的本申請的實施例。此外，術語“包括”和“具有”以及他們的任何變形，意圖在于覆蓋不排他的包含。
[0029]本實用新型的實施例提供了一種光伏并網變換器。
[0030]圖1是根據本實用新型第一實施例的光伏并網變換器的示意圖。如圖1所示，該光伏并網變換器包括:升壓斬波器10，旁路開關20和變換電路30。
[0031]升壓斬波器10，與光伏陣列相連接，用于對光伏陣列的輸出電壓進行升壓變換;旁路開關20，與升壓斬波器10并聯，用于在光伏陣列的輸出電壓超出預設電壓閾值時旁路升壓斬波器10;以及變換電路30，與升壓斬波器10的輸出端連接，用于對升壓斬波器10輸出的電流進行直流交流轉換。本實施例的升壓斬波器10采用分時啟動控制，當光伏陣列的輸出電壓較低時，旁路開關20打開，升壓斬波器10工作，升壓斬波器10對光伏陣列的輸出電壓進行升壓變換，使直流母線的電壓穩定在后級的變換電路30將直流電并到交流輸電網中所需的最低直流電壓值之上，此時，光伏并網變換器的工作模式為雙級模式；當光伏陣列的輸出電壓超過變換電路30并網所需的最低直流電壓值一定值之后，旁路開關20閉合，將升壓斬波器10旁路，使升壓斬波器10停止工作，此時，光伏并網變換器工作于單級模式。通過旁路開關20根據光伏陣列的輸出電壓與預設電壓閾值的比較結果進行開關，可以實現光伏并網變換器不同工作模式的切換，在雙級模式時，最大限度地提高光伏陣列的輸出電壓可用的工作范圍，實現寬電壓范圍輸入，擴展了變換器的功率等級，在單級模式時，不進行升壓變換，提高了光伏并網變換器的工作效率。