[發明專利]多重化逆變器及有源電力濾波系統

有效

• 申請號: 201210053891.8
• 申請日: 2012-03-02
• 公開（公告）號: CN103296907A
• 公開（公告）日: 2013-09-11
• 發明（設計）人: 王彬;吳洪洋;江劍;譚驚濤;楊亞萍
• 申請（專利權）人: 臺達電子企業管理（上海）有限公司
• 主分類號: H02M7/48
• 分類號: H02M7/48;H02M1/12;H02J3/01
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 施浩

技術領域

本發明涉及一種逆變器結構，尤其涉及一種多重化逆變器及有源電力濾波系統。

背景技術

電力電子技術的迅猛發展，使得電力電子裝置的應用越來越廣泛。其中不間斷電源(UPS)，有源電力濾波器(APF)，靜止無功發生器(SVG)等應用場合中，逆變器得到了普遍的應用。針對減少逆變器體積，提高逆變器效率，降低逆變器成本，減少逆變器輸出諧波，3相3線和3相4線的兼容等各種指標，業界都做出了各種嘗試和努力，但各種電路拓撲都有各自的局限性，比如現有的各種電路拓撲的應用場合各有局限且不能很好的解決各種問題。

例如，現有的逆變器拓撲主要有圖1和圖2所示，其中圖1為兩電平逆變器，圖2是三電平逆變器。在這些現有技術中，兩電平逆變器需要選取較高耐壓的IGBT，并且效率和開關頻率都會較低。為了濾除開關紋波，濾波器都會設計的較大，且損耗較大。三電平逆變器可以在一定程度上減少諧波輸出和減少體積，但仍然會有較多的諧波輸出，并且在3相3線和3相4線兼容上有缺陷。

有鑒于此，如何設計一種新型的逆變器，能解決其中之一的減少體積和諧波，提高效率和降低成本并可應用于各種場合的問題，是業內相關技術人員亟待解決的一項課題。

發明內容

本發明的目的在于解決上述問題之一，提供了一種多重化逆變器，能減少體積和諧波，提高效率和降低成本并可應用于各種場合。

本發明的另一目的在于提供了一種有源電力濾波系統，內設上述的多重化逆變器，能減少體積和諧波，提高效率和降低成本。

本發明的技術方案為：本發明揭示了一種多重化逆變器，所述多重化逆變器包括：

至少兩個逆變單元，其中每一逆變單元包括：

多個開關器件組成的三相逆變橋；以及

逆變單元輸出電感模塊，包括第一相逆變單元輸出電感模塊、第二相逆變單元輸出電感模塊及第三相逆變單元輸出電感模塊，其中每一相逆變單元輸出電感模塊包括至少一電感，所述第一相、第二相和第三相逆變單元輸出電感模塊的一端分別對應耦接所述三相逆變橋的第一相、第二相和第三相；

三個耦接點，所述每一逆變單元的第一相逆變單元輸出電感模塊的另一端耦接在一起構成第一個耦接點，所述每一逆變單元的第二相逆變單元輸出電感模塊的另一端耦接在一起構成第二個耦接點，所述每一逆變單元的第三相逆變單元輸出電感模塊的另一端耦接在一起構成第三個耦接點；

多重化逆變器輸出電感模塊，包括第一相多重化逆變器輸出電感模塊、第二相多重化逆變器輸出電感模塊及第三相多重化逆變器輸出電感模塊，每一相多重化逆變器輸出電感模塊包括至少一電感，所述第一相、第二相和第三相多重化逆變器輸出電感模塊的一端分別對應耦接所述第一個、第二個和第三個耦接點，所述第一相、第二相和第三相多重化逆變器輸出電感模塊的另一端分別為所述多重化逆變器第一相、第二相和第三相輸出；以及

三組濾波組件，包括第一組濾波組件、第二組濾波組件和第三組濾波組件，每一組濾波組件至少包括一電容器，所述第一組、第二組和第三組濾波組件分別對應耦接所述第一個、第二個和第三個耦接點。

根據本發明的多重化逆變器的一實施例，所述每一組濾波組件包括至少兩個電容器并聯和/或串聯。

根據本發明的多重化逆變器的一實施例，所述每一組濾波組件包括電容和電阻組成的阻尼濾波器。

根據本發明的多重化逆變器的一實施例，所述每一組濾波組件包括電容和電感組成的陷波器。

根據本發明的多重化逆變器的一實施例，所述每一組濾波組件包括電容、電感組成的陷波器和電容、電阻組成的阻尼濾波器，其中所述陷波器和所述阻尼濾波器并聯連接。

根據本發明的多重化逆變器的一實施例，所述多重化逆變器還包括：

至少兩個電流檢測器，其中每一逆變單元包括一電流檢測器，所述電流檢測器和所述逆變單元的逆變單元輸出電感模塊串聯連接，用以采樣所述逆變單元的輸出電流；以及

一控制電路，包括：

至少兩個控制器，其中所述控制器的一輸入端和所述電流檢測器的一輸出端一一對應連接，分別接收來自所述電流檢測器的電流值，并分別結合一設定的參考信號分別輸出一占空比信號；以及

至少兩個驅動信號發生器，其中所述驅動信號發生器的一輸入端和所述控制器的一輸出端一一對應連接，分別接收所述控制器輸出的所述占空比信號，并分別接收一調制載波信號，分別輸出一驅動信號以分別控制逆變單元中的三相逆變橋中的開關器件工作。