專利名稱：一種新型逆變器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種新型逆變器。
背景技術(shù)：
隨著高性能的數(shù)字處理技術(shù)的迅猛發(fā)展，電力電子技術(shù)的發(fā)展也日新月異，逆變技術(shù)是電力電子技術(shù)的一大分支，逆變技術(shù)在日常生活與生產(chǎn)中有著廣泛的應(yīng)用。尤其是 在光伏等新能源發(fā)電逆變并網(wǎng)系統(tǒng)中，逆變器技術(shù)是整個(gè)系統(tǒng)的核心。逆變器的效率與可靠性關(guān)乎整個(gè)系統(tǒng)的安全性與經(jīng)濟(jì)性，在新能源并網(wǎng)發(fā)電迅速發(fā)展的今天對(duì)逆變器技術(shù)的研究具有十分重要的意義。目前對(duì)逆變器的研究主要集中在控制策略與拓?fù)涓倪M(jìn)方面的研究，對(duì)逆變器的可靠性多是在逆變器中增加緩沖電路來(lái)解決，但是這必然會(huì)增加整個(gè)系統(tǒng)的損耗，逆變器效率降低。并且傳統(tǒng)逆變器無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)直流電源進(jìn)行升壓與逆變的單級(jí)實(shí)現(xiàn)。所以研究新型的高可靠性與高效率的逆變器具有十分現(xiàn)實(shí)的意義，也是目前逆變器技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要方向。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種新型逆變器，可以實(shí)現(xiàn)在相同直通占空比的情況下增大其升壓倍數(shù)或在較小的直通占空比的情況下實(shí)現(xiàn)任意倍數(shù)的升壓，且單級(jí)的升降壓與逆變功能的同時(shí)進(jìn)行，本質(zhì)上屬于單級(jí)系統(tǒng)，具有很高的可靠性與效率。本發(fā)明采用如下技術(shù)方案
本發(fā)明提供一種新型逆變器，包括直流電壓源、三相逆變橋、第一開關(guān)電感組和第二開關(guān)電感組，所述第一開關(guān)電感組和所述第二開關(guān)電感組分別包括第一二極管、第二二極管、第三二極管、第一電感和第二電感，第一二極管和第一電感串聯(lián)，第二電感和第二二極管串聯(lián)，第一電感和第二電感并聯(lián)，所述第一二極管和所述第一電感的連接點(diǎn)與所述第二二極管和所述第二電感的連接點(diǎn)用所述第三二極管連接，還包括一連接在所述第一開關(guān)電感組與所述第二開關(guān)電感組之間的第四二極管，第一電容分別與所述第一開關(guān)電感組和所述第四二極管并聯(lián)，第二電容分別與所述第二開關(guān)電感組和所述第四二極管并聯(lián)，所述直流電壓源的正極和所述第一開關(guān)電感組連接，所述第二開關(guān)電感組和所述三相逆變橋連接，所述三相逆變橋再與所述直流電壓源的負(fù)極連接，所述三相逆變橋包括可控開關(guān)。在本發(fā)明一較佳實(shí)施例中，當(dāng)斷開所述可控開關(guān)時(shí)，所述第三二極管和所述第四二極管處于關(guān)斷狀態(tài)，所述第一二極管和所述第二二極管處于導(dǎo)通狀態(tài)，此時(shí)所述新型逆變器處于直通狀態(tài)。在本發(fā)明一較佳實(shí)施例中，當(dāng)斷開所述可控開關(guān)時(shí)，所述第三二極管和所述第四二極管處于導(dǎo)通狀態(tài)，所述第一二極管和所述第二二極管處于關(guān)斷狀態(tài)，此時(shí)所述新型逆變器處于非直通狀態(tài)。本發(fā)明提出的新型逆變器具有以下有益效果可以實(shí)現(xiàn)直流側(cè)電壓的任意比的升降壓，前級(jí)不需要DC-DC電路提高了系統(tǒng)的效率，屬于單級(jí)系統(tǒng)提高了系統(tǒng)的效率；比一般的阻抗網(wǎng)絡(luò)逆變器具有更高的升壓倍數(shù)；和傳統(tǒng)的阻抗源網(wǎng)絡(luò)相比，在系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)不會(huì)對(duì)電容造成沖擊，可以實(shí)現(xiàn)軟啟動(dòng)特性。


圖I是本發(fā)明的新型逆變器的電路結(jié)構(gòu) 圖2是圖I所不開關(guān)電感組的電路結(jié)構(gòu) 圖3是圖I所示開關(guān)電感組在直通狀態(tài)下的等效電路 圖4是圖I所示開關(guān)電感組在非直通狀態(tài)下的等效電路圖。
具體實(shí)施例方式以下通過(guò)具體實(shí)施例詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施過(guò)程和產(chǎn)生的有益效果，旨在幫助閱讀者更好地理解本發(fā)明的實(shí)質(zhì)和特點(diǎn)，不作為對(duì)本案可實(shí)施范圍的限定。請(qǐng)參閱圖1，新型逆變器，包括直流電壓源O、三相逆變橋B、第一開關(guān)電感組和第二開關(guān)電感組A，所述三相逆變橋包括可控開關(guān)。請(qǐng)參閱圖2，第一開關(guān)電感組和所述第二開關(guān)電感組分別包括第一二極管21、第二二極管23、第三二極管22、第一電感11和第二電感12，第二開關(guān)電感組分別包括第一二極管24、第二二極管25、第三二極管26、第一電感13和第二電感14。第一二極管21和第一電感串聯(lián)11，第二電感12和第二二極管串聯(lián)23，第一電感11和第二電感12并聯(lián)，所述第一二極管21和所述第一電感11的連接點(diǎn)與所述第二二極管23和所述第二電感12的連接點(diǎn)用所述第三二極管22連接，還包括一連接在所述第一開關(guān)電感組與所述第二開關(guān)電感組之間的第四二極管20，第一電容31分別與所述第一開關(guān)電感組和所述第四二極管20并聯(lián)，第二電容32分別與所述第二開關(guān)電感組和所述第四二極管20并聯(lián)，所述直流電壓源0的正極和所述第一開關(guān)電感組連接，所述第二開關(guān)電感組和所述三相逆變橋B連接，所述三相逆變橋B再與所述直流電壓源0的負(fù)極連接。其中四個(gè)電感11、12、13、14的電感量是相等的，兩個(gè)電容31、32的電容值是相等的，即阻抗網(wǎng)絡(luò)具有對(duì)稱性。請(qǐng)參閱圖3，當(dāng)斷開所述可控開關(guān)時(shí)，所述第三二極管22、25和所述第四二極管20處于關(guān)斷狀態(tài)，所述第一二極管21、24和所述第二二極管23、26處于導(dǎo)通狀態(tài)，此時(shí)所述新型逆變器處于直通狀態(tài)。逆變器工作于直通狀態(tài)，此時(shí)逆變橋直接短路相當(dāng)于一根導(dǎo)線，二極管21、23、24、26處于導(dǎo)通狀態(tài)，二極管20、22、25處于阻斷狀態(tài)。電感11、12處于并聯(lián)的充電狀態(tài)進(jìn)行儲(chǔ)能，電感13、14處于并聯(lián)充電狀態(tài)進(jìn)行儲(chǔ)能。假設(shè)逆變橋開關(guān)器件開關(guān)周期為T，直通狀態(tài)下時(shí)間為Ttl，而且TcZT=D, D即為直通時(shí)間占整個(gè)開關(guān)周期的百分比，我們稱之為直通占空t匕。根據(jù)等效電路圖由對(duì)稱性可以得出此時(shí)的電路方程如下
Un -Un I:-f/o -(/ . -Ik I Uc
Lhi .......Lhi .......Llc(I)
Udc =0說(shuō)明U表不各兀器件電壓，U11表不電感11兩端電壓，U12表不電感12兩端電壓，U13表電感13兩端電壓，U14表電感14兩端電壓，U31表是電容31兩端電壓，U32表是電容32兩端電壓，Utl指直流電壓源電壓，Uc指電容電壓，Ud。指電路中c、d兩點(diǎn)間電壓。例如Un
等
請(qǐng)參閱圖4，當(dāng)斷開所述可控開關(guān)時(shí)，所述第三二極管22 25和所述第四二極管20處于導(dǎo)通狀態(tài)，所述第一二極管21 :24和所述第二二極管23 26處于關(guān)斷狀態(tài)，此時(shí)所述新型逆變器處于直通狀態(tài)。逆變器工作于非直通狀態(tài)的等效電路圖。此時(shí)，三相逆變橋相當(dāng)于電壓源，二極管21，23，24，26處于阻斷狀態(tài)，二極管20，22，25處于開通狀態(tài)。根據(jù)等效電路圖并且由對(duì)稱性可以得出此時(shí)的電路方程如下
權(quán)利要求
1.一種新型逆變器，其特征在于，包括直流電壓源、三相逆變橋、第一開關(guān)電感組和第二開關(guān)電感組，所述第一開關(guān)電感組和所述第二開關(guān)電感組分別包括第一二極管、第二二極管、第三二極管、第一電感和第二電感，第一二極管和第一電感串聯(lián)，第二電感和第二二極管串聯(lián)，第一電感和第二電感并聯(lián)，所述第一二極管和所述第一電感的連接點(diǎn)與所述第二二極管和所述第二電感的連接點(diǎn)用所述第三二極管連接，還包括一連接在所述第一開關(guān)電感組與所述第二開關(guān)電感組之間的第四二極管，第一電容分別與所述第一開關(guān)電感組和所述第四二極管并聯(lián)，第二電容分別與所述第二開關(guān)電感組和所述第四二極管并聯(lián)，所述直流電壓源的正極和所述第一開關(guān)電感組連接，所述第二開關(guān)電感組和所述三相逆變橋連接，所述三相逆變橋再與所述直流電壓源的負(fù)極連接，所述三相逆變橋包括可控開關(guān)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的新型逆變器，其特征在于，當(dāng)斷開所述可控開關(guān)時(shí)，所述第三二極管和所述第四二極管處于關(guān)斷狀態(tài)，所述第一二極管和所述第二二極管處于導(dǎo)通狀態(tài)，此時(shí)所述新型逆變器處于直通狀態(tài)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的新型逆變器，其特征在于，當(dāng)斷開所述可控開關(guān)時(shí)，所述第三二極管和所述第四二極管處于導(dǎo)通狀態(tài)，所述第一二極管和所述第二二極管處于關(guān)斷狀態(tài)，此時(shí)所述新型逆變器處于非直通狀態(tài)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種新型逆變器，包括直流電壓源、三相逆變橋、第一開關(guān)電感組和第二開關(guān)電感組，所述第一開關(guān)電感組和所述第二開關(guān)電感組分別包括第一二極管、第二二極管、第三二極管、第一電感和第二電感，第一二極管和第一電感串聯(lián)，第二電感和第二二極管串聯(lián)，第一電感和第二電感并聯(lián)，所述第一二極管和所述第一電感的連接點(diǎn)與所述第二二極管和所述第二電感的連接點(diǎn)用所述第三二極管連接，還包括一連接在所述第一開關(guān)電感組與所述第二開關(guān)電感組之間的第四二極管，第一電容分別與所述第一開關(guān)電感組和所述第四二極管并聯(lián)，第二電容分別與所述第二開關(guān)電感組和所述第四二極管并聯(lián)。所述新型逆變器具有具有升壓更高、更穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)H02M7/537GK102624272SQ20111034885
公開日2012年8月1日 申請(qǐng)日期2011年11月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月8日
發(fā)明者劉孝輝, 尤鋆, 鄭建勇 申請(qǐng)人:東南大學(xué)