[發(fā)明專利]一種寬電壓輸入范圍的逆變器及其輸入級電路

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210349225.9
• 申請日: 2012-09-19
• 公開（公告）號: CN102882401A
• 公開（公告）日: 2013-01-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 石勇;張彥忠;林建飛
• 申請（專利權(quán)）人: 華為技術(shù)有限公司
• 主分類號: H02M7/48
• 分類號: H02M7/48
• 代理公司: 深圳中一專利商標(biāo)事務(wù)所 44237
• 代理人: 張全文

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電能轉(zhuǎn)換領(lǐng)域，具體涉及一種寬電壓輸入范圍的逆變器及其輸入級電路。

背景技術(shù)

逆變器是一種將直流轉(zhuǎn)換為交流的轉(zhuǎn)換裝置。而并網(wǎng)逆變器是指將可再生能源產(chǎn)生的直流電能高效能的轉(zhuǎn)換為可并接至市電的與市電同頻率、同相位的交流電的逆變器，并網(wǎng)逆變器一般包括光伏并網(wǎng)逆變器、風(fēng)能并網(wǎng)逆變器、燃料電池并網(wǎng)逆變器等。

在很多并網(wǎng)逆變器中，如光伏并網(wǎng)逆變器，太陽能電池的輸出特性會隨著外部環(huán)境條件的變化而改變，在夜間太陽能電池輸出電壓接近0，太陽能電池最大功率點對應(yīng)電壓值，會隨著溫度、光照強度而發(fā)生變化；而且不同類型的太陽能電池（單晶、多晶、薄膜）的特性不同，最大功率點電壓與開路電壓值比例相差也較大；對于不同廠家生產(chǎn)的電池組件，由多個小的電池單元通過不同的串并聯(lián)得到較高的電壓值、電流值，而不同數(shù)量的太陽能電池單元串并聯(lián)組合得到的太陽能電池組件電壓、電流也不盡相同。因此，為適應(yīng)更多種型號的太陽能電池組件，需要逆變器具有一個較寬的輸入電壓范圍。

現(xiàn)有的逆變器，為滿足不同輸入電壓的要求，在逆變電路前設(shè)置電壓變換電路（升壓或降壓電路），如圖1所示的光伏逆變器的降壓控制電路，通過驅(qū)動控制電路可以控制開關(guān)11、12的開閉，降壓（BUCK，BUCK電路即降壓電路）電路由功率開關(guān)11、二極管13、電感14和電容15構(gòu)成，當(dāng)輸入電壓過低時，開關(guān)11就會閉合旁路，使逆變器輸入級的直流母線直接與輸入短接來提高輸入電壓。但該降壓電路，輸入電壓的范圍較窄，對于低電壓的輸入仍然不能滿足逆變器的工作要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種寬電壓輸入范圍的逆變器輸入級電路，以解決現(xiàn)有技術(shù)中輸入電壓范圍窄，不能滿足逆變器的工作要求的問題。

本發(fā)明實施例提供了一種寬電壓輸入范圍的逆變器輸入級電路，所述電路包括第一開關(guān)管Q1、第二開關(guān)管Q2、第一電感L1、采樣控制模塊、旁路開關(guān)K1和模式選擇開關(guān)K?2，所述第一開關(guān)管Q1的輸入端與輸入電壓正極相連，第一開關(guān)管的輸出端連接所述第一電感L1和所述第二開關(guān)管Q2，所述第二開關(guān)管的輸出端與逆變器輸入級的直流母線負(fù)端相連，第一電感L1的另一端連接輸入電壓的負(fù)極及逆變器輸入級的直流母線正端，所述采樣控制模塊采集輸入電路的電壓值并分別與第一開關(guān)管Q1、第二開關(guān)管Q2的控制端相連交替控制其開閉，所述模式選擇開關(guān)K2的模式選擇引腳與輸入電壓負(fù)極相連，模式選擇開關(guān)K2的模式1引腳連接逆變器輸入級的直流母線正端和旁路開關(guān)K1，旁路開關(guān)K1的另一端連接連接輸入電壓的正極，模式選擇開關(guān)K2的模式2引腳連接逆變器輸入級的直流母線負(fù)端，旁路開關(guān)K1和模式選擇開關(guān)K2的控制端與采樣控制模塊相連。

本發(fā)明實施例還提供另一種寬電壓輸入范圍的逆變器，包括逆變器輸入級的直流母線模塊和逆變模塊，所述逆變器輸入級的直流母線模塊與逆變模塊相連，在直接母線模塊與輸入電路間還連接有輸入級電路，所述輸入級電路包括：在直接母線模塊與輸入電路間還連接有輸入級電路，所述輸入級電路包括：所述電路包括第一開關(guān)管Q1、第二開關(guān)管Q2、第一電感L1、采樣控制模塊、旁路開關(guān)K1和模式選擇開關(guān)K?2，所述第一開關(guān)管Q1的輸入端與輸入電壓正極相連，第一開關(guān)管的輸出端連接第一電感L1和第二開關(guān)管Q2，第二開關(guān)管的輸出端與逆變器輸入級的直流母線負(fù)端相連，第一電感L1的另一端連接輸入電壓的負(fù)極及逆變器輸入級的直流母線正端，所述采樣控制模塊采集輸入電路的電壓值并分別與第一開關(guān)管Q1、第二開關(guān)管Q2的控制端相連交替控制其開閉，所述模式選擇開關(guān)K2的模式選擇引腳與輸入電壓負(fù)極相連，模式選擇開關(guān)K2的模式1引腳連接逆變器輸入級的直流母線正端和旁路開關(guān)K1，旁路開關(guān)K1的另一端連接連接輸入電壓的正極，模式選擇開關(guān)K2的模式2引腳連接逆變器輸入級的直流母線負(fù)端，旁路開關(guān)K1和模式選擇開關(guān)K2的控制端與采樣控制模塊相連。

本發(fā)明實施例還提供了一種根據(jù)上述寬電壓輸入范圍的逆變器輸入級電路或上述寬電壓輸入范圍的逆變器實現(xiàn)寬電壓輸入的方法，所述方法包括如下步驟：

所述采樣控制模塊采集輸入電路的電壓值；

將采集的輸入電壓與逆變器輸入級的直流母線允許的電壓范圍進(jìn)行比較；

當(dāng)采集的輸入電壓低于逆變器輸入級的直流母線允許的電壓范圍的最低電壓值時，采樣控制模塊提高第一開關(guān)管Q1的占空比值；

當(dāng)采集的輸入電壓高于逆變器輸入級的直流母線允許的電壓范圍的最高電壓值時，采樣控制模塊減小第一開關(guān)管Q1的占空比值；