光伏优化器和逆变器

参见图1，图1是本申请提供的光伏系统的应用场景示意图。在本申请提供的光伏系统中可包括直流电源、光伏优化器和逆变器，其中，直流电源可为光伏阵列，光伏阵列由多个光伏组件串联或并联组成，光伏组件的输出端可以连接光伏优化器的输入端，光伏优化器的输出端可以连接逆变器的输入端。可选的，光伏系统中可以包括多个光伏优化器，各个光伏优化器的输出端可以串联后可以通过电力线(图1中未示出)与逆变器的输入端连接，逆变器的输出端连接交流负载。上述光伏优化器可以利用最大功率点跟踪(MaximumPower?Point?Tracking,MPPT)技术来实时跟踪当前光伏组件的最大输出功率，并控制光伏组件工作于最大功率点，以提高光电转化效率。逆变器可以对光伏优化器输出的直流电进行电压逆变转换之后为交流负载供电，交流负载可以为交流电网或者交流用电设备。这里，上述逆变器并网时，交流负载可以为交流电网，上述逆变器离网时，交流负载可以为交流用电设备。

在图1所示的应用场景中，光伏优化器和逆变器之间可以通过电力线载波通信进行数据交互(比如，互相获取电压、功率信息等电气量)。具体的，可以在光伏优化器的输出端口的负极支路上串联连接一个PLC电感，并将通信变压器(或者，PLC信号变压器)并联在上述PLC电感两端。以光伏优化器接收逆变器发送的电气量信息为例，光伏优化器中PLC电感可以通过电力线接收到来自逆变器的高频调制信号，PLC电感基于接收到高频电压分量形成分压，PLC电感分压大小与PLC电感的阻抗为正相关。PLC电感上的高频电压分量可以经过通信变压器进行变压，控制器可以基于变压后的高频电压分量进行解调后得到来自逆变器的电气量信息。然而，由于在光伏优化器的输出端串联连接一个PLC电感，导致光伏优化器的输出端口的正负线路上的线路阻抗不一致，从而导致光伏优化器工作过程中生成差模噪声。同理，可以在逆变器的输入端口的负极支路上串联连接一个PLC电感，并将通信变压器并联在上述PLC电感两端以实现光伏优化器和逆变器的电力线载波通信，逆变器的输入端口的正负线路上的线路阻抗不一致，从而导致逆变器工作过程中生成差模噪声。请一并参见图2，图2是本申请提供的差模噪声生成示意图。如图2所示，以光伏优化器为例，光伏优化器中电压变换电路的输出端串联连接一个PLC电感L0，PLC电感L0的两端并联一个通信变压器，PLC电感L0和通信变压器可以用作电力线载波通信。电压变换电路的输出端可以连接线路阻抗稳定网络(Line?Impedance?Stabilization?Network，LISN)，LISN是电力系统中电磁兼容测试中的一项重要辅助设备，LISN可以用于检测光伏优化器工作过程中生成的共模噪声、差模噪声等。LISN中可以包括串联的电容C1和电阻R1，以及串联的电容C2和电阻R2，电阻R1和电阻R2阻值相等，且电阻R1和电阻R2相连且连接端通过一个电阻R3接地。当光伏优化器工作过程中生成的共模噪声时，可以在电阻R1和电阻R2上分别检测到电流大小相等、方向相同的共模电流Icm1和共模电流Icm2。由于电压变换电路输出端的一个支路串联连接PLC电感L0，则电压变换电路输出端的两个支路阻抗不同，导致光伏优化器中电压变换电路与LISN构成的回路中出现差模噪声，即以不同方向流过电阻R1和电阻R2的差模电流Idm。可以理解的，当逆变器中的逆变电路连接PLC电感以及通信变压器后，也会导致逆变电路输入端的两个支路阻抗不同，逆变电路与LISN构成的回路中出现差模噪声。这里，光伏优化器或者逆变器中加入电力线载波通信所需的电感、变压器后，光伏优化器的输出端口或者逆变器输入端口的正负支路上的线路阻抗不一致，从而导致光伏优化器或者逆变器工作过程中生成差模噪声，由于生成的差模噪声不能得到有效滤除，导致差模噪声超标，电磁兼容效果差。

本申请提供的光伏系统中，光伏优化器或者逆变器中可以分别包括用于电力线载波通信的通信装置，上述通信装置可以包括第一通信电感、第二通信电感和通信变压器。具体的，第一通信电感的第一端和第二通信电感的第一端可以分别用于连接功率转换电路的一端，第一通信电感的第二端和第二通信电感的第二端分别与通信变压器相连，第一通信电感和第二通信电感的阻抗相等，上述功率转换电路可以是光伏优化器中的电压变换电路，或者逆变器中的逆变电路，具体可根据实际应用场景需求确定，在此不做限制。第一通信电感和第二通信电感可以通过电力线接收到高频调制信号，上述通信变压器可以基于第一通信电感和第二通信电感上的高频电压分量进行变压，通信装置中的控制器可以基于变压后的高频电压分量进行解调后得到来自与功率转换电路进行通信的其他设备的电气量信息。这里，由于第一通信电感和第二通信电感的阻抗相等，则上述功率转换电路一端的正负支路上的线路阻抗相等，避免功率转换电路工作过程中生成差模噪声。比如，第一通信电感的第一端和第二通信电感的第一端可以分别用于连接光伏优化器中电压转换电路的正极输出端和负极输出端，第一通信电感的第二端和第二通信电感的第二端分别与通信变压器相连，第一通信电感和第二通信电感的阻抗相等。光伏优化器工作过程中，电压转换电路的正极输出端和负极输出端上的线路阻抗相等，避免光伏优化器共模噪声源转换为差模噪声，且可以通过在光伏优化器中加入共模电感等方式减小生成的共模电流，避免了噪声影响光伏系统中相关设备正常工作，进一步提高电磁兼容效果。

参见图3，图3是本申请提供的光伏系统的一结构示意图，在图3所示的光伏系统中可以包括直流电源、光伏优化器和逆变器，其中，直流电源可以是包括多个光伏组串的光伏阵列。该光伏系统中可以包括多个光伏优化器，且多个光伏优化器的输出端可以串联后通过电力线与逆变器的输入端连接。以光伏系统包括两个光伏优化器为例(为方便描述，可以表示为光伏优化器A和光伏优化器B)，光伏组件PV1、光伏组件PV2的输出端可以分别连接光伏优化器A和光伏优化器B的第一端，光伏优化器A和光伏优化器B的第二端串联后连接逆变器的输入端，逆变器的输出端连接交流负载。光伏优化器A和光伏优化器B可以利用最大功率点跟踪技术来分别跟踪当前光伏组件PV1和光伏组件PV2的最大输出功率，并控制光伏组件PV1、光伏组件PV2工作于最大功率点，以提高光电转化效率，逆变器可以对光伏优化器输出的直流电进行电压逆变转换之后为交流负载供电。

在一些可行的实施方式中，在图3所示的光伏系统中，光伏优化器可以包括电压变换电路、第一通信电感、第二通信电感和通信变压器。其中，以光伏优化器A为例，光伏优化器A中电压变换电路的输入端可以用于连接光伏组件PV1，第一通信电感的第一端和第二通信电感的第一端分别与电压变换电路的正极输出端和负极输出端相连，第一通信电感的第二端和第二通信电感的第二端分别通过电力线连接逆变器的正极输入端和负极输入端。第一通信电感的第二端和第二通信电感的第二端还分别与通信变压器相连(可以是通信变压器的原边绕组)，且第一通信电感和第二通信电感的阻抗相等。光伏优化器还可以包括与通信变压器(可以是通信变压器的副边绕组)相连的控制器，第一通信电感和第二通信电感可以通过电力线接收到来自逆变器的高频调制信号，上述通信变压器可以基于第一通信电感和第二通信电感上的高频电压分量进行变压，控制器可以基于变压后的高频电压分量进行解调后得到来自逆变器的电气量信息。或者，控制器可以基于光伏优化器中电压变换电路的电气量信息调制生成第二高频电压分量，通过通信变压器基于第二高频电压分量进行变压后输出至电力线以向逆变器传送电压变换电路的电气量信息。

这里，光伏优化器A工作过程中，电压转换电路的正极输出端和负极输出端上的线路阻抗相等，避免光伏优化器A共模噪声源转换为差模噪声，且可以通过在光伏优化器A中加入共模电感等方式减小生成的共模电流，避免了噪声影响光伏系统中相关设备正常工作，进一步提高电磁兼容效果。

在一些可行的实施方式中，上述光伏系统中的逆变器可以包括用于电力线载波通信的第一通信电感、第二通信电感和通信变压器。请参见图4，图4是本申请提供的光伏系统的另一结构示意图，在图4所示的光伏系统中可以包括直流电源、光伏优化器和逆变器，其中，直流电源可以是包括多个光伏组串的光伏阵列。该光伏系统中可以包括多个光伏优化器，且多个光伏优化器的输出端可以串联后通过电力线与逆变器的输入端连接。以光伏系统包括两个光伏优化器为例(为方便描述，可以表示为光伏优化器A和光伏优化器B)，光伏组件PV1、光伏组件PV2的输出端可以分别连接光伏优化器A和光伏优化器B的第一端，光伏优化器A和光伏优化器B的第二端分别连接逆变器的输入端，逆变器的输出端连接交流负载。在图4所示的光伏系统中，逆变器可以包括逆变电路、第一通信电感、第二通信电感和通信变压器。其中，逆变电路的输出端可以用于连接交流负载，第一通信电感的第一端和第二通信电感的第一端可以分别与逆变电路的正极输入端和负极输入端相连，第一通信电感的第二端和第二通信电感的第二端可以分别通过电力线连接上述光伏优化器的正极输出端和负极输出端。第一通信电感的第二端和第二通信电感的第二端还可以分别与通信变压器相连，通信变压器可以基于第一通信电感和第二通信电感上的电压进行变压后输出电压信号，且第一通信电感和第二通信电感的阻抗相等。逆变器还可以包括与通信变压器(可以是通信变压器的副边绕组)相连的控制器，第一通信电感和第二通信电感可以通过电力线接收到来自光伏优化器的高频调制信号，上述通信变压器可以基于第一通信电感和第二通信电感上的高频电压分量进行变压，控制器可以基于变压后的高频电压分量进行解调后得到来自光伏优化器的电气量信息。或者，控制器可以基于逆变器中逆变电路的电气量信息调制生成第二高频电压分量，通过通信变压器基于第二高频电压分量进行变压后输出至电力线以向光伏器传送逆变电路的电气量信息。这里，逆变器工作过程中，逆变电路的正极输出端和负极输出端上的线路阻抗相等，避免逆变器共模噪声源转换为差模噪声，且可以通过在逆变器中加入共模电感等方式减小生成的共模电流，避免了噪声影响光伏系统中相关设备正常工作，进一步提高电磁兼容效果。

下面将结合图5至图13对本申请实施例提供光伏优化器和逆变器进行示例说明。在一些可行的实施方式中，光伏优化器包括一个共模电感，该共模电感的磁芯上可以包括两个方向相反并且匝数相同的线圈，两个线圈的一端分别与电压变换电路的正极输出端和负极输出端相连，两个线圈的另一端分别与第一通信电感的第一端和第二通信电感的第一端相连。具体的，上述电压变换电路可以是BUCK电路，电压变换电路包括输入电容和输出电容，输入电容的两端可以用于连接光伏组件，输出电容的两端可以用于与第一通信电感和第二通信电感耦合。电压变换电路还包括第一开关管和第二开关管，第一开关管和第二开关管串联连接后可以并联在输入电容的两端，第一开关管和第二开关管的连接端通过一个电感与输出电容的一端相连，输出电容的另一端与第二开关管和输入电容的连接端相连。参见图5，图5是本申请提供的光伏优化器的一结构示意图，在图5所示的光伏优化器中，光伏优化器的电压变换电路包括电容C_in，电容C_in的一端通过一个开关管Q1与开关管Q2的一端以及电感L_buck的一端相连，开关管Q2的另一端与电容C_in的另一端相连，电感L_buck的另一端通过电容C_buck与开关管Q2的另一端相连。图5所示的光伏优化器中包括共模电感T1，该共模电感T1的磁芯上可以包括两个方向相反并且匝数相同的线圈，换句话说，共模电感T1的磁芯上的线圈同名端相连。共模电感T1两个线圈的一端分别与电压变换电路中电容C_buck的两端相连，共模电感T1两个线圈的另一端分别与第一通信电感(为方便描述，可以表示为电感L1)的第一端和第二通信电感(为方便描述，可以表示为电感L2)第一端相连，电容C_o连接在共模电感T1与电感L1、电感L2之间。电感L1的第二端和电感L2的第二端分别与通信变压器的原边绕组相连，电感L1和电感L2的阻抗相等。上述光伏优化器中各开关管可以为金属氧化物半导体场效应晶体管(Metal-Oxide-Semiconductor?Field-Effect?Transistor，MOSFET)，简称为MOS管，还可以为绝缘栅双极型晶体管(insulated?gate?bipolartransistor，IGBT)等，在此不做限制。这里，光伏优化器工作过程中，电感L1和电感L2上可以流过电流大小相等、方向相同的共模电流，由于电压转换电路的正极输出端和负极输出端上的线路阻抗相等，可以避免光伏优化器共模噪声源转换为差模噪声。上述共模电流流过共模电感T1时，共模电感T1可以减小生成的共模电流，避免了噪声影响光伏系统中相关设备正常工作，进一步提高电磁兼容效果。具体的，当光伏优化器中电压转换电路的正极输出端和负极输出端与LISN(可参见上述图2中所示的LISN)相连接时，由于共模电感T1可以减小生成的共模电流，则使得LISN中电阻R1和电阻R2上的共模电流小于设定阈值。并且，由于电压转换电路的正极输出端和负极输出端上的线路阻抗相等，使得电阻R1和电阻R2上不会出现方向相反的差模电流。电感L1和电感L2可以通过电力线接收到来自逆变器的高频调制信号，上述通信变压器可以基于电感L1和电感L2上的高频电压分量进行变压，通信变压器的副边绕组连接的控制器(图5未示出)可以基于变压后的高频电压分量进行解调后得到来自逆变器的电气量信息。或者，控制器可以基于光伏优化器中电压变换电路的电气量信息调制生成第二高频电压分量，通过通信变压器基于第二高频电压分量进行变压后输出至电力线以向逆变器传送电压变换电路的电气量信息，从而实现光伏优化器与其他设备之间的电力线载波通信，同时保障了电磁兼容效果。

在一些可行的实施方式中，上述图5所示的光伏优化器中的共模电流可以是由于电压变换电路中开关管动作产生的，请一并参见图6，图6是本申请提供的光伏优化器的另一结构示意图，在图6所示的光伏优化器中，光伏优化器包括的电压变换电路与上述图5所示的光伏优化器类似。这里，由于开关管Q1和开关管Q2周期性的导通或者关断，会在开关管Q1和开关管Q2的连接点产生周期性的电压变化。具体的，开关管Q1和开关管Q2可以互补导通，当开关管Q1导通且开关管Q2关断时，开关管连接点电压为该光伏优化器输入电压Vin，当开关管Q1关断且开关管Q2导通时，开关管连接点电压为零。由于在实际产品应用中，电压变换电路集成在功率模组中，功率模组的外壳和功率模组的散热模块的外壳之间会形成一个等效的寄生电容Cg，而功率模组的散热模块的外壳通常接地，开关管Q1和开关管Q2交替导通导致的电位变化，使得寄生电容Cg不停地进行充放电，等效出一个功率模组与散热模块之间的交变电流，亦即共模电流Icm。当光伏优化器中电压转换电路的正极输出端和负极输出端与LISN(可参见上述图2中所示的LISN)相连接时，由于LISN接地，上述共模电流Icm可以依次通过散热装置以及接地的机壳，从而通过LISN的接地端流入LISN，进而出现在LISN与电压变换电路的连接处。当光伏优化器工作过程中生成的共模电流Icm时，可以在LISN中的电阻R1和电阻R2上分别检测到电流大小相等、方向相同的共模电流Icm1和共模电流Icm2，且共模电流Icm1和共模电流Icm2可以分别流向光伏优化器中的电感L1和电感L2。可以理解的是，在通过共模电感T1之前，若电路结构为对称结构，共模电流Icm1和共模电流Icm2流经的阻抗相同，电流大小相等；若在通过共模电感T1之前，电路结构为不对称结构，共模电流Icm1和共模电流Icm2流经的阻抗不同，电流大小不相等，共模信号Icm将变成差模信号。

在一些可行的实施方式中，光伏优化器中的第一通信电感和第二通信电感耦合在一个磁芯上，第一通信电感和第二通信电感的绕线方向相反且匝数相同，第一通信电感的第一端和第二通信电感的第一端为同名端，且第一通信电感和第二通信电感之间的漏感大于设定阈值。参见图7，图7是本申请提供的光伏优化器的另一结构示意图，在图7所示的光伏优化器中，光伏优化器包括电压变换电路，该电压变换电路的电路结构可参见上述图5所描述的光伏优化器，此处不再赘述。光伏优化器中电感L1和电感L2耦合在一个磁芯上，电感L1和电感L2的绕线方向相反且匝数相同，即电感L1的第一端和电感L2的第一端为同名端。电感L1的第二端和电感L2的第二端分别与通信变压器的原边绕组相连，电感L1和电感L2的阻抗相等。这里，光伏优化器工作过程中，电感L1和电感L2上可以流过电流大小相等、方向相同的共模电流，由于电压转换电路的正极输出端和负极输出端上的线路阻抗相等，可以避免光伏优化器共模噪声源转换为差模噪声。上述光伏优化器可以包括滤波电感，滤波电感可以连接在电压变换电路的正极输出端和第一通信电感之间，具体的，如图7所示，光伏优化器中电感L3一端可以连接电感L_buck与电容C_buck的连接端，电感L3另一端可以连接电容C_o与电感L1的连接端，电感L3可以用于减少光伏优化器中电压变换电路生成的差模噪声。进一步地，耦合在一个磁芯的电感L1和电感L2中，可以包括共模分量Lcm1和Lcm2，以及差模分量Ldm1和Ldm2。这里，上述差模分量也可以称作电感L1和电感L2之间的漏感，该漏感是因为电感L1到电感L2的磁通量不完全耦合而产生的电感分量，没有耦合的部磁通量分可以表示为一个串联的感性阻抗。上述共模电流流过电感L1和电感L2时，电感L1和电感L2可以减小生成的共模电流，减小共模电流的效果取决于上述共模分量Lcm1和Lcm2的大小，从而避免了噪声影响光伏系统中相关设备正常工作，进一步提高电磁兼容效果。上述电感L1和电感L2上的共模电流可以是由于电压变换电路中开关管动作产生的，具体产生过程可以参照上述图6中的描述，此处不再赘述。上述电感L1和电感L2之间的漏感，即差模分量Ldm1和Ldm2的电感值大于设定阈值，电感L1和电感L2可以通过电力线接收到来自逆变器的高频调制信号，上述通信变压器可以基于电感L1和电感L2上的高频电压分量进行变压，通信变压器的副边绕组连接的控制器(图7未示出)可以基于变压后的高频电压分量进行解调后得到来自逆变器的电气量信息。或者，控制器可以基于光伏优化器中电压变换电路的电气量信息调制生成第二高频电压分量，通过通信变压器基于第二高频电压分量进行变压后输出至电力线以向逆变器传送电压变换电路的电气量信息，从而实现光伏优化器与其他设备之间的电力线载波通信，同时保障了电磁兼容效果。此外，通过将电感L1和电感L2之间的漏感用作电力线载波通信中的通信电感，进一步节约了器件成本。请一并参见图8，图8是本申请提供的通信电感耦合的一结构示意图。如图8所示，图8中的磁芯可以为封闭的矩形，电感L1以及电感L2的线圈分别在磁芯的两个对边进行绕线(可以是分别在两个对边的上端向下端绕线)，且电感L1以及电感L2的绕线方向相反。这里，两线圈绕线的起始端互为同名端(比如电感L1的A1端和电感L2的B1端)，两线圈绕线的终止端也互为同名端(比如电感L1的A2端和电感L2的B2端)。以上述图7所示的电网供电系统中的功率变换器为例，图8所示的通信电感中，电感L1的A1端可以与电压变换电路的正极输出端相连，电感L1的A2端可以用于连接逆变器的正极输入端，电感L2的B1端可以与电压变换电路的负极输出端相连，电感L2的B2端可以用于连接逆变器的负极输入端。此外，上述磁芯中没有绕线的两边可以设置长度可调的矩形凸起，可用于消除电压变换电路生成的差模噪声。

在一些可行的实施方式中，光伏优化器中的第一通信电感、第二通信电感和通信变压器耦合在一个磁芯上，第一通信电感和第二通信电感的绕线方向相反且匝数相同，第一通信电感的第一端和第二通信电感的第一端为同名端，且第一通信电感和第二通信电感之间的漏感大于设定阈值。参见图9，图9是本申请提供的光伏优化器的另一结构示意图，在图9所示的光伏优化器中，光伏优化器包括电压变换电路，该电压变换电路的电路结构可参见上述图5所描述的光伏优化器，此处不再赘述。光伏优化器中电感L1和电感L2耦合在一个磁芯上，电感L1和电感L2的绕线方向相反且匝数相同，即电感L1的第一端和电感L2的第一端为同名端，电感L1和电感L2的阻抗相等。通信变压器的副边绕组耦合在磁芯上，且电感L1和电感L2可以作为通信变压器的原边绕组，换句话说，通信变压器的变压比可以随着电感L1和电感L2之间的漏感变化而变化。这里，光伏优化器工作过程中，电感L1和电感L2上可以流过电流大小相等、方向相同的共模电流，由于电压转换电路的正极输出端和负极输出端上的线路阻抗相等，可以避免光伏优化器共模噪声源转换为差模噪声。上述电感L1和电感L2上的共模电流可以是由于电压变换电路中开关管动作产生的，具体产生过程可以参照上述图6中的描述，此处不再赘述。上述光伏优化器可以包括滤波电感，滤波电感可以连接在电压变换电路的正极输出端和第一通信电感之间，具体的，如图9所示，光伏优化器中电感L3一端可以连接电感L_buck与电容C_buck的连接端，电感L3另一端可以连接电容C_o与电感L1的连接端，电感L3可以用于减少光伏优化器中电压变换电路生成的差模噪声。进一步地，耦合在一个磁芯的电感L1和电感L2中，可以包括共模分量Lcm1和Lcm2，以及差模分量Ldm1和Ldm2。这里，上述差模分量也可以称作电感L1和电感L2之间的漏感，该漏感是因为电感L1到电感L2的磁通量不完全耦合而产生的电感分量，没有耦合的部磁通量分可以表示为一个串联的感性阻抗。上述共模电流流过电感L1和电感L2时，电感L1和电感L2可以减小生成的共模电流，减小共模电流的效果取决于上述共模分量Lcm1和Lcm2的大小，从而避免了噪声影响光伏系统中相关设备正常工作，进一步提高电磁兼容效果。上述电感L1和电感L2之间的漏感，即差模分量Ldm1和Ldm2的电感值大于设定阈值，电感L1和电感L2可以通过电力线接收到来自逆变器的高频调制信号，上述通信变压器可以基于电感L1和电感L2上的高频电压分量进行变压，通信变压器的副边绕组连接的控制器(图9未示出)可以基于变压后的高频电压分量进行解调后得到来自逆变器的电气量信息。或者，控制器可以基于光伏优化器中电压变换电路的电气量信息调制生成第二高频电压分量，通过通信变压器基于第二高频电压分量进行变压后输出至电力线以向逆变器传送电压变换电路的电气量信息，从而实现光伏优化器与其他设备之间的电力线载波通信，同时保障了电磁兼容效果。此外，通过将电感L1和电感L2之间的漏感用作电力线载波通信中的通信电感，以及将电感L1和电感L2作为通信变压器的原边绕组，进一步节约了器件成本。请一并参见图10，图10是本申请提供的通信电感耦合的另一结构示意图。如图10所示，图10中的磁芯可以为封闭的矩形，电感L1以及电感L2的线圈分别在磁芯的两个对边进行绕线(可以是分别在两个对边的上端向下端绕线)，且电感L1以及电感L2的绕线方向相反。这里，两线圈绕线的起始端互为同名端(比如电感L1的A1端和电感L2的B1端)，两线圈绕线的终止端也互为同名端(比如电感L1的A2端和电感L2的B2端)。以上述图9所示的电网供电系统中的功率变换器为例，图10所示的通信电感中，电感L1的A1端可以与电压变换电路的正极输出端相连，电感L1的A2端可以用于连接逆变器的正极输入端，电感L2的B1端可以与电压变换电路的负极输出端相连，电感L2的B2端可以用于连接逆变器的负极输入端。图10所示的磁芯上还包括绕组M1，绕组M1可以在磁芯一边的矩形凸起上进行绕线，该绕组M1可以作为通信变压器的副边绕组。

在一些可行的实施方式中，上述电压变换电路可以是BUCK-BOOST电路，参见图11，图11是本申请提供的光伏优化器的另一结构示意图。在图11所示的光伏优化器中，光伏优化器的电压变换电路包括电容C_in和电容C_out，开关管Q1和开关管Q2串联后并联在电容C_in两端，开关管Q3和开关管Q4串联后并联在电容C_out两端，开关管Q1和开关管Q2的连接端通过一个电感L4与开关管Q3和开关管Q4的连接端相连，且电容C_in与开关管Q2的连接端与电容C_out与开关管Q4的连接端相连。图11所示的光伏优化器中包括共模电感T1，共模电感T1两个线圈的一端分别与电压变换电路中电容C_out的两端相连，共模电感T1两个线圈的另一端分别与第一通信电感(为方便描述，可以表示为电感L1)的第一端和第二通信电感(为方便描述，可以表示为电感L2)第一端相连，电容C_o连接在共模电感T1与电感L1、电感L2之间。电感L1的第二端和电感L2的第二端分别与通信变压器的原边绕组相连，电感L1和电感L2的阻抗相等。可以理解的，当电压变换电路为BUCK-BOOST电路时，光伏优化器中的第一通信电感和第二通信电感还可以耦合在一个磁芯上，具体耦合方式可以参照上述图7至图10所示的光伏优化器，此处不再赘述。

在一些可行的实施方式中，逆变器包括一个共模电感，该共模电感的磁芯上可以包括两个方向相反并且匝数相同的线圈，两个线圈的一端分别与电压变换电路的正极输出端和负极输出端相连，两个线圈的另一端分别与第一通信电感的第一端和第二通信电感的第一端相连。参见图12，图12是本申请提供的逆变器的一结构示意图。在图12所示的逆变器中，逆变器包括逆变电路，或者，上述逆变器可以包括直流变换电路和逆变电路，直流变换的输出端连接逆变电路的输入端，这里以逆变器仅包括逆变电路为例进行说明。逆变电路中可以包括电容C1和电容C2，以及3个桥臂(桥臂a、桥臂b和桥臂c)，其中桥臂a、桥臂b和桥臂c分别为ABC三相桥臂。上述桥臂a、桥臂b以及桥臂c并联在串联的电容C1和电容C2两端，并分别引出ABC三相对应的端口。桥臂a可以包括两个串联的第一桥臂开关管和第二桥臂开关管(为方便描述，可以表示为开关管Q11和开关管Q12)，开关管Q11和开关管Q12可以并联在功率变换器中串联的电容C1和电容C2的两端，开关管Q11和开关管Q12的连接端可以引出A相端口，且开关管Q11和开关管Q12的连接端可以通过另外串联的第三桥臂开关管和第四桥臂开关管(为方便描述，可以表示为开关管Q13和开关管Q14)与电容C1和电容C2的串联连接点相连。桥臂b可以包括开关管Q21、开关管Q22、开关管Q23和开关管Q24，桥臂c可以包括开关管Q31、开关管Q32、开关管Q33和开关管Q34，可以理解的，图12所示的逆变器中，桥臂b以及桥臂c的电路结构与上述桥臂a相同，此处不再赘述。图12所示的逆变器中，逆变器可以包括共模电感T1，该共模电感T1的磁芯上可以包括两个方向相反并且匝数相同的线圈，换句话说，共模电感T1的磁芯上的线圈同名端相连。共模电感T1两个线圈的一端连接在串联的电容C1和电容C2两端，共模电感T1两个线圈的另一端分别与第一通信电感(为方便描述，可以表示为电感L1)的第一端和第二通信电感(为方便描述，可以表示为电感L2)第一端相连。电感L1的第二端和电感L2的第二端分别与通信变压器的原边绕组相连，电感L1和电感L2的阻抗相等。上述逆变器中各开关管可以为MOS管，还可以为IGBT管等，在此不做限制。这里，逆变器工作过程中，电感L1和电感L2上可以流过电流大小相等、方向相同的共模电流，由于电压转换电路的正极输出端和负极输出端上的线路阻抗相等，可以避免逆变器共模噪声源转换为差模噪声。上述共模电流流过共模电感T1时，共模电感T1可以减小生成的共模电流，避免了噪声影响光伏系统中相关设备正常工作，进一步提高电磁兼容效果。电感L1和电感L2可以通过电力线接收到来自逆变器的高频调制信号，上述通信变压器可以基于电感L1和电感L2上的高频电压分量进行变压，通信变压器的副边绕组连接的控制器(图12未示出)可以基于变压后的高频电压分量进行解调后得到来自光伏优化器的电气量信息。或者，控制器可以基于逆变器中逆变电路的电气量信息调制生成第二高频电压分量，通过通信变压器基于第二高频电压分量进行变压后输出至电力线以向光伏优化器传送逆变电路的电气量信息，从而实现逆变器与其他设备之间的电力线载波通信，同时保障了电磁兼容效果。

在一些可行的实施方式中，参见图13，图13是本申请提供的逆变器的另一结构示意图，在图13所示的逆变器中，逆变器包括逆变电路，该逆变电路的电路结构可参见上述图12所描述的逆变器，此处不再赘述。逆变器中电感L1和电感L2耦合在一个磁芯上，电感L1和电感L2的绕线方向相反且匝数相同，即电感L1的第一端和电感L2的第一端为同名端。电感L1的第二端和电感L2的第二端分别与通信变压器的原边绕组相连，电感L1和电感L2的阻抗相等。这里，逆变器工作过程中，电感L1和电感L2上可以流过电流大小相等、方向相同的共模电流，由于逆变电路的正极输入端和负极输入端上的线路阻抗相等，可以避免逆变器共模噪声源转换为差模噪声。上述逆变器可以包括滤波电感，滤波电感可以连接在逆变电路的正极输入端和第一通信电感之间，滤波电感可以用于减少逆变器中逆变电路生成的差模噪声。进一步地，耦合在一个磁芯的电感L1和电感L2中，可以包括共模分量Lcm1和Lcm2，以及差模分量Ldm1和Ldm2。这里，上述差模分量也可以称作电感L1和电感L2之间的漏感，该漏感是因为电感L1到电感L2的磁通量不完全耦合而产生的电感分量，没有耦合的部磁通量分可以表示为一个串联的感性阻抗。上述共模电流流过电感L1和电感L2时，电感L1和电感L2可以减小生成的共模电流，减小共模电流的效果取决于上述共模分量Lcm1和Lcm2的大小，从而避免了噪声影响光伏系统中相关设备正常工作，进一步提高电磁兼容效果。上述电感L1和电感L2之间的漏感，即差模分量Ldm1和Ldm2的电感值大于设定阈值。电感L1和电感L2可以通过电力线接收到来自逆变器的高频调制信号，上述通信变压器可以基于电感L1和电感L2上的高频电压分量进行变压，通信变压器的副边绕组连接的控制器(图13未示出)可以基于变压后的高频电压分量进行解调后得到来自光伏优化器的电气量信息。或者，控制器可以基于逆变器中逆变电路的电气量信息调制生成第二高频电压分量，通过通信变压器基于第二高频电压分量进行变压后输出至电力线以向光伏优化器传送逆变电路的电气量信息，从而实现逆变器与其他设备之间的电力线载波通信，同时保障了电磁兼容效果。此外，通过将电感L1和电感L2之间的漏感用作电力线载波通信中的通信电感，进一步节约了器件成本。

在一些可行的实施方式中，参见图14，图14是本申请提供的逆变器的另一结构示意图，在图14所示的逆变器中，逆变器包括逆变电路，该逆变电路的电路结构可参见上述图14所描述的逆变器，此处不再赘述。逆变器中电感L1和电感L2耦合在一个磁芯上，电感L1和电感L2的绕线方向相反且匝数相同，即电感L1的第一端和电感L2的第一端为同名端，电感L1和电感L2的阻抗相等。通信变压器的副边绕组耦合在磁芯上，且电感L1和电感L2可以作为通信变压器的原边绕组，换句话说，通信变压器的变压比可以随着电感L1和电感L2之间的漏感变化而变化。这里，逆变器工作过程中，电感L1和电感L2上可以流过电流大小相等、方向相同的共模电流，由于逆变电路的正极输入端和负极输入端上的线路阻抗相等，可以避免逆变器共模噪声源转换为差模噪声。上述逆变器可以包括滤波电感，滤波电感可以连接在逆变电路的正极输入端和第一通信电感之间，滤波电感可以用于减少逆变器中逆变电路生成的差模噪声。进一步地，耦合在一个磁芯的电感L1和电感L2中，可以包括共模分量Lcm1和Lcm2，以及差模分量Ldm1和Ldm2。上述共模电流流过电感L1和电感L2时，电感L1和电感L2可以减小生成的共模电流，减小共模电流的效果取决于上述共模分量Lcm1和Lcm2的大小，从而避免了噪声影响光伏系统中相关设备正常工作，进一步提高电磁兼容效果。上述电感L1和电感L2之间的漏感，即差模分量Ldm1和Ldm2的电感值大于设定阈值。电感L1和电感L2可以通过电力线接收到来自逆变器的高频调制信号，上述通信变压器可以基于电感L1和电感L2上的高频电压分量进行变压，通信变压器的副边绕组连接的控制器(图14未示出)可以基于变压后的高频电压分量进行解调后得到来自光伏优化器的电气量信息。或者，控制器可以基于逆变器中逆变电路的电气量信息调制生成第二高频电压分量，通过通信变压器基于第二高频电压分量进行变压后输出至电力线以向光伏优化器传送逆变电路的电气量信息，从而实现逆变器与其他设备之间的电力线载波通信，同时保障了电磁兼容效果。此外，通过将电感L1和电感L2之间的漏感用作电力线载波通信中的通信电感，以及将电感L1和电感L2作为通信变压器的原边绕组，进一步节约了器件成本。

在一些可行的实施方式中，上述逆变器中的桥臂a可以包括串联的四个桥臂开关管(为方便描述，可以表示为开关管Q11、开关管Q12、开关管Q13和开关管Q14)，且开关管Q11、开关管Q12、开关管Q13和开关管Q14依次串联且并联在电容C1和电容C2的两端，开关管Q11和开关管Q12的连接端通过串联的两个二极管与开关管Q13和开关管Q14的连接端相连，串联的两个二极管的连接端与中性点相连，且开关管Q12与开关管Q13的连接端可以引出A相端口。桥臂b以及桥臂c的电路结构与上述桥臂a相同，此处不再赘述。

在一些可行的实施方式中，上述逆变器中的桥臂a可以包括串联的四个桥臂开关管(为方便描述，可以表示为开关管Q11、开关管Q12、开关管Q13和开关管Q14)，开关管Q11、开关管Q12、开关管Q13和开关管Q14依次串联且并联在电容C1和电容C2的两端，开关管Q11和开关管Q12的连接端通过串联的两个开关管(开关管Q15和开关管Q16)与开关管Q13和开关管Q14的连接端相连，开关管Q15和开关管Q16的连接端与中性点相连，且开关管Q12与开关管Q13的连接端可以引出A相端口。桥臂b以及桥臂c的电路结构与上述桥臂a相同，此处不再赘述。