[發明專利]正反激逆變器

無效

• 申請號: 201210204243.8
• 申請日: 2012-06-20
• 公開（公告）號: CN102739101A
• 公開（公告）日: 2012-10-17
• 發明（設計）人: 王建華;嵇保健;趙劍鋒
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: H02M7/5395
• 分類號: H02M7/5395;H02J3/38
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

技術領域

本發明涉及單相逆變器，特別是涉及低壓輸入小功率逆變器，屬于電力電子變換器。

背景技術

可再生能源尤其是光伏電池面板通常輸出電壓較低，本地交流負載所需電壓及電網電壓通常較高，通常需要將較低的直流電壓升壓并逆變為負載或電網所需電壓。傳統的集中式通常將光伏面板串聯以升高輸入電壓至合適范圍內，但太陽能電池面板，局部的陰影、不同的傾斜角度及面向方位、污垢、不同的老化程度、細小的裂縫以及不同光電板的不同溫度等容易造成系統失配導致輸出效率下降的弊端，進而導致整體的輸出功率大幅降低。這是傳統集中式逆變器難以解決的問題。

近年來出現“微逆變器”新架構，即在每個光伏電池模塊配備微型逆變電源，通過對各模塊的輸出功率進行優化，使得整體的輸出功率最大化。即使部分電池板受到陰影、灰塵覆蓋等情況的影響，逆變電源仍可以跟蹤最佳的局部最大功率點，挽回相當部分損失的發電量。

美國專利US20070221267公開了一種基于反激拓撲的微逆變器架構，由反激變換器及極性反轉橋構成。由于反激電路能處理功率較小，在功率輸出較大時不得不采取多個反激并聯工作方式以優化效率，電路控制較為復雜。且反激電路輸出電流僅在開關管關斷后部分時間內供給后級，輸出電流紋波較大，不利于電容優化。中國專利CN100511942C及CN101692595等公開了一些正反激直直變換器電路及其軟開關拓撲，結合了正激及反激電路共同優點，在直流變換方面能夠獲得較高效率且輸出電流紋波較小。

發明內容

技術問題：本發明的目的是在研究上述技術的基礎上，提出一種同時利用正激變壓器及反激耦合電感傳輸能量，效率較高，中間電容電流紋波較小的低壓輸入直交逆變器電路及其軟開關方案。

技術方案：本發明提出一種單級式正反激逆變器主電路拓撲，包括原邊電路和副邊電路，?

a.??所述的原邊電路包括：

與電源并聯的支路，由變壓器原邊第一繞組、原邊第二繞組的異名端串聯后再與與原邊第一開關管串聯構成；或由原邊第三繞組與原邊第一開關管串聯構成；

b.??所述的副邊電路包括：

與中間母線電容串聯的支路，變壓器副邊第一繞組、副邊第二繞組同名端串聯后，副邊第一繞組、副邊第二繞組的另一端分別連接第一二極管、第二二極管的陽極；第一二極管、第二二極管的陰極輸出端相連并連接至中間母線電容的一端；變壓器副邊第一繞組、副邊第二繞組的同名端串聯點連接至中間母線電容另一端；

與中間母線電容并聯的包括由第二開關管與第三開關管串聯組成的第一支路，由第四開關管與第五開關管串聯組成的第二支路，

通過第二開關管與第三開關管串聯連接點引出第一根輸出線，通過第四開關管與第五開關管串聯連接點引出第二根輸出線。

所述變壓器的類型為：原邊第一繞組、副邊第一繞組同名端耦合構成正激變壓器，由原邊第二繞組、副邊第二繞組異名端耦合構成反激變壓器，其正激及反激變壓器原邊第一繞組、原邊第二繞組異名端相連，副邊第一繞組、副邊第二繞組同名端相連。

所述變壓器的類型為：原邊第三繞組構成一個磁芯開氣隙的正激變壓器，副邊第一繞組、副邊第二繞組同名端相連。?

有源箝位、電阻電容二極管箝位、電感電容二極管箝位及零電壓轉換復位等開關管電壓箝位及變壓器磁芯復位技術構成一族電路拓撲。

有益效果：利用正激變壓器及反激耦合電感同時傳輸能量，變壓器處理功率相比反激逆變器更大。

附圖說明

圖1為本發明提出的同時采用正激及反激兩個變壓器的正反激逆變器主電路拓撲原理圖。

圖2為本發明提出的采用一個正反激變壓器的正反激逆變器主電路拓撲原理圖。

圖3為正反激逆變器的一族主電路示意圖。

圖4為實施方法1中微逆變器用于并網工作框圖。

圖5為實施方法2中微逆變器用于離網工作框圖。