低輸入電壓高效率并網微逆變器的研究

張曉玲，王慧馨，馬凱莉，劉拓夫，王正仕

（浙江大學電氣工程學院，杭州310027）

低輸入電壓高效率并網微逆變器的研究

張曉玲，王慧馨，馬凱莉，劉拓夫，王正仕

（浙江大學電氣工程學院，杭州310027）

針對單個光伏電池輸出電壓較低這一問題，提出了一種低輸入電壓、高效率的單相兩級光伏并網微逆變器拓撲。該拓撲前級采用一種高效率的高增益DC/DC結構，實現了軟開關技術；后級為全橋逆變結構，采用單電感濾波，應用軟件鎖相和重復控制電流內環、電壓外環等軟件控制方法實現逆變并網。研制了一臺額定功率為300 W的單相光伏并網微逆變器。經測試，該逆變器滿載時并網電流總諧波含量（THD）為1.3%，效率為93.6%，驗證了所提拓撲的可行性與有效性。

光伏；微逆變器；高增益DC/DC；軟開關；高效率

引言

隨著太陽能應用的不斷加深，光伏逆變器迅速發展。微逆變器也因具有高可靠性、高效率、易擴展、易安裝等優點受到越來越多的關注［1］。而要實現單個光伏電池的低輸出電壓到逆變器高輸入電壓的轉換，傳統的Boost電路并不能滿足要求［2］，因此多種高增益高效率的DC/DC變換器拓撲也應運而生。

為提高變換器增益，在電路中加入電壓倍增器模塊是一種可行的方法［3，4］。同時，該方法可以減小開關管電壓應力，減輕二極管反向恢復問題；但是增益越高需要的電容和二極管的數量就越多，電路結構趨于復雜。另一種提高變換器增益的方法是在Boost變換器中加入耦合電感［5，6］，該方法電路結構簡單并且開關管的電壓應力低，但是由于耦合電感存在漏感，需要加入有源箝位電路抑制在開關管關斷時引起的電壓過沖，并且二極管仍面臨較高的電壓應力。……