[發明專利]逆變器及有源電力濾波系統

有效

• 申請號: 201210054184.0
• 申請日: 2012-03-02
• 公開（公告）號: CN103296913A
• 公開（公告）日: 2013-09-11
• 發明（設計）人: 王彬;王守艷;丁習兵;吳洪洋;陳少華
• 申請（專利權）人: 臺達電子企業管理（上海）有限公司
• 主分類號: H02M7/521
• 分類號: H02M7/521;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，尤其涉及一種組裝輔助電容模塊的逆變器以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，增加逆變器各種場合適用性等各種指標，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，不能很好的解決各種問題。

現有的逆變器拓撲主要有圖1～圖2所示。其中圖1為最常用的兩電平逆變器3p4w結構，中線直接和母線電容中點連接，如果中線和N不連接，即為3p3w結構。由于中線存在，三相被完全解耦，可以單獨控制。但中線電流都經過母線電容，母線電容需要設計較大來平抑紋波。如果為3p3w結構，如果要輸出特定次諧波電流，比如2次諧波電流，同樣電容需要設計較大，以滿足直流電容的壽命要求。圖2是三電平逆變器3p4w結構，同樣中線直接和母線電容中點連接，如果不連接為3p3w結構。3p4w結構中，中線電流都經過母線電容，母線電容需要設計較大來平抑紋波。如果為3p3w結構，如果要輸出特定次諧波電流，比如2次諧波電流，同樣電容需要設計較大，以滿足直流電容的壽命要求。

在不同的應用場合中，如果不需要發出中線電流或者特定次的電流，較小的直流母線電容即可滿足壽命要求。而在某些特殊的應用場合，需要發出較大的中線電流或特定次的諧波電流，則需要較大的直流母線電容才能滿足電容的壽命要求。而為了產品的通用性，電容一般會設計的較大，但這樣會造成在一般應用場合電容的浪費。

有鑒于此，如何設計一種新型的逆變器，能夠解決其中之一的電容設計的通用性，使其應用于各種場合，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，提供了一種具有輔助電容模塊的逆變器，可以擴大逆變器在不同電容需求場合的使用范圍，降低成本、提高效率。

本發明的另一目的在于提供了一種多重化逆變器，可以擴大逆變器在不同電容需求場合的使用范圍，降低成本、提高效率。

本發明的另一目的在于提供了一種有源電力濾波系統，可以擴大逆變器在不同電容需求場合的使用范圍，降低成本、提高效率。

本發明的技術方案為：本發明揭示了一種逆變器，所述逆變器包括：

多個開關器件組成的三相逆變橋；

第一逆變器輸出電感模塊，包括第一相逆變器輸出電感模塊、第二相逆變器輸出電感模塊及第三相逆變器輸出電感模塊，其中每一相逆變器輸出電感模塊包括至少一電感，所述第一相、第二相和第三相逆變器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，所述第一相、第二相和第三相逆變器輸出電感模塊的另一端分別構成逆變器的第一、第二和第三相輸出；

一電容組件，包括至少一電容、一第一端子及一第二端子，所述電容組件并聯連接所述三相逆變橋；

一輔助電容模塊，包括至少一電容、一第一端子及一第二端子，所述輔助電容模塊的第一端子和所述電容組件的第一端子選擇性連接，所述輔助電容模塊的第二端子和所述電容組件的第二端子選擇性連接。

根據本發明的逆變器的一實施例，所述輔助電容模塊中還設置并聯連接的電阻。

根據本發明的逆變器的一實施例，所述逆變器還包括一中線，所述中線連接所述電容組件的中點及所述輔助電容模塊的中點。

根據本發明的逆變器的一實施例，所述逆變器還包括一中線電感模塊，所述逆變器中線電感模塊包括至少一電感，所述逆變器中線電感模塊的第一端連接所述電容組件的中點，所述逆變器中線電感模塊的第二端連接所述中線，所述輔助電容模塊還包括一中線電感模塊，所述輔助電容模塊的中線電感模塊包括至少一電感，所述輔助電容模塊的中線電感模塊的第一端連接所述輔助電容模塊的中點，所述輔助電容模塊的中線電感模塊的第二端連接所述中線。

根據本發明的逆變器的一實施例，所述逆變器還包括一中線開關元件，所述中線開關元件包括一控制端、一第一端子及一第二端子，所述中線開關元件的第一端子連接所述逆變器中線電感模塊的第二端子及所述輔助電容模塊的中線電感模塊的第二端子，所述中線開關元件的第二端子連接所述中線。