[發(fā)明專利]高頻隔離型并網(wǎng)逆變器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010115223.4
• 申請日: 2010-02-26
• 公開（公告）號: CN101820230A
• 公開（公告）日: 2010-09-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 韓新建;董中振;楊燁
• 申請（專利權(quán)）人: 韓新建;楊燁
• 主分類號: H02M7/48
• 分類號: H02M7/48;H02M3/335;H02M7/5387;H02J3/38
• 代理公司: 上海京滬專利代理事務(wù)所(普通合伙) 31235
• 代理人: 周志宏

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及一種電能變換裝置，更具體地說涉及一種高頻隔離型并網(wǎng)逆變 器。

背景技術(shù)：

隨著全球工業(yè)化進程的逐步展開，世界各國對能源的需求急劇膨脹，而煤 炭、石油和天然氣三大化石能源日漸枯竭，全球?qū)⒃僖淮蚊媾R能源危機，同時， 大量使用化石能源對生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重的破壞。能源、環(huán)境與發(fā)展已成為當(dāng)今 世界亟待解決的問題。因此全球都在積極開發(fā)利用可再生能源。在今后的20至 30年里，全球的能源結(jié)構(gòu)將發(fā)生根本性的變化。專家預(yù)測，在下個50年里，可 再生能源在整個能源構(gòu)成中會占到50％左右。

這些可再生能源中包括太陽能、風(fēng)能、生物質(zhì)能、潮汐能、水能、地?zé)崮? 等，其主要能量轉(zhuǎn)化獲取形式就是把各種能量形式轉(zhuǎn)化為電能，而對這些初級 的電能經(jīng)過變換并入電網(wǎng)通過公共電網(wǎng)傳輸電能是應(yīng)用最為直接和方便一種應(yīng) 用形式。而并網(wǎng)逆變器就是把這些初級電能通過轉(zhuǎn)化并入電網(wǎng)的一種電能變換 裝置。為了提高變換裝置的效率、減小體積、提高系統(tǒng)安全等級，本發(fā)明人研 制開發(fā)了一種高頻隔離型的并網(wǎng)逆變器。

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)不足之處而提供一種將初級直流電能經(jīng)過功 率變換為交流電流并入電網(wǎng)的、結(jié)構(gòu)簡單、整體效率高的高頻隔離型并網(wǎng)逆變 器。

本發(fā)明的目的是通過以下措施來實現(xiàn)：一種高頻隔離型并網(wǎng)逆變器，包含 有接納初級電能的輸入端口、通往電網(wǎng)的輸出端口，其特征在于：還有主回路、 控制回路；其中：

所述主回路包括由降壓電路、全橋高頻逆變電路、高頻變壓器、整流電路 組成的全橋高頻變換電路和由全橋工頻逆變電路、濾波電路組成的全橋逆變并 網(wǎng)電路；所述全橋高頻變換電路的降壓電路由電容C1、續(xù)流二極管D1、開關(guān)管 Q1電感L1、二極管D2組成，所述全橋高頻逆變電路由全橋結(jié)構(gòu)的四個開關(guān)管 Q2、Q3、Q4、Q5及各開關(guān)管并接的二極管D3、D4、D5、D6組成，所述整流 電路由組成全橋結(jié)構(gòu)的四個二極管D7、D8、D9、D10及電容C2組成，降壓電 路輸出端接全橋高頻逆變電路輸入端，全橋高頻逆變電路輸出端接高頻變壓器 輸入端，高頻變壓器輸出端接整流電路輸入端，整電流路輸出端接電容C2；所 述全橋逆變并網(wǎng)電路的全橋工頻逆變電路由全橋結(jié)構(gòu)的四個開關(guān)管Q6、Q7、Q8、 Q9及各開關(guān)管并接的二極管D11、D12、D13、D14組成，濾波電路為組成全橋 結(jié)構(gòu)的電感L2、L3、L4、L5及電容C3組成LCL型濾波電路，全橋工頻逆變 電路輸出端接濾波電路輸入端，濾波電路輸出端接電容C3；所述接納初級電能 的輸入端口接全橋高頻變換電路的降壓電路輸入端，全橋高頻變換電路的整流 電路輸出端接全橋逆變并網(wǎng)電路的全橋工頻逆變電路輸入端，全橋逆變并網(wǎng)電 路的濾波電路輸出端接通往電網(wǎng)的輸出端口；

所述控制回路由采樣處理電路、驅(qū)動電路、控制模塊及顯示通訊模塊組成， 所述采樣處理電路含初級電能側(cè)的電流/電壓檢測、全橋高頻變換電路輸出直流 電壓檢測、電網(wǎng)側(cè)的電流/電壓檢測及各個檢測信號的調(diào)理電路，所述驅(qū)動電路 由隔離電路和信號放大電路組成，所述控制模塊由主控制模塊和副控制模塊組 成，主控制模塊和副控制模塊通過輸出、輸入接口連接，所述顯示通訊模塊由 顯示模塊數(shù)字信號處理器及其輸出端連接的LCD顯示器、485通訊模塊組成， 采樣電路的初級電能側(cè)的電流/電壓檢測、全橋高頻逆變電路輸出直流電壓檢測 信息輸入控制模塊的主控制模塊，電網(wǎng)側(cè)的電流/電壓檢測信息輸入副控制模塊 及主控制模塊，主控制模塊把初級電能側(cè)的電流/電壓檢測、全橋高頻逆變電路 輸出直流電壓檢測信息及電網(wǎng)側(cè)的電流/電壓檢測信息輸入顯示模塊數(shù)字處理 器，主控制模塊輸出端經(jīng)過驅(qū)動電路接全橋高頻變換電路控制端口及顯示模塊 數(shù)字處理器，副控制輸出端經(jīng)過驅(qū)動電路接全橋逆變并網(wǎng)電路控制端口。

所述全橋高頻變換電路的開關(guān)管Q1開關(guān)頻率為Q2、Q3、Q4、Q5開關(guān)頻 率的兩倍，Q2、Q5與Q3、Q4互補導(dǎo)通，在Q2、Q5和Q3、Q4兩個半周期中， Q1有兩次動作。

所述全橋工頻逆變電路中的全橋結(jié)構(gòu)的四個開關(guān)Q6、Q7、Q8、Q9中，Q7、 Q9處于互補的工頻開關(guān)狀態(tài)，Q6、Q8處于工頻交替的高頻開關(guān)狀態(tài)，當(dāng)Q7 在半個周期內(nèi)導(dǎo)通時，Q6、Q9關(guān)斷，Q8處于高頻開關(guān)狀態(tài)，當(dāng)Q9在半個周期 內(nèi)導(dǎo)通時，Q7、Q8關(guān)斷，Q6處于高頻開關(guān)狀態(tài)。