[發明專利]逆變器和不間斷電源

有效

• 申請號: 201210375861.9
• 申請日: 2012-09-29
• 公開（公告）號: CN102882402A
• 公開（公告）日: 2013-01-16
• 發明（設計）人: 張維;陳構宜;崔兆雪
• 申請（專利權）人: 華為技術有限公司
• 主分類號: H02M7/48
• 分類號: H02M7/48;H02J9/06
• 代理公司: 北京中博世達專利商標代理有限公司 11274
• 代理人: 申健

技術領域

本發明涉及電力電子技術領域，尤其涉及一種逆變器和不間斷電源。

背景技術

逆變器是一種將直流電轉化為交流電的裝置，被廣泛應用。發展至今，逆變器有許多電路拓撲，以電壓型逆變器為例，可以為半橋逆變器、全橋逆變器、多電平逆變器等。如圖1所示，不論哪種拓撲，逆變器主要包括5部分：直流源1、斬波電路2、LC濾波電路、檢測電路4和控制電路3。其中濾波電感L的電流需要被檢測，一是為了使控制電路根據測量信號進行環路控制以穩定輸出，二是為了逐波限流以防止斬波電路中的開關管損壞。

現有技術中檢測電路4采用單獨的電流互感器（Current?Transformer，簡稱CT）或者霍爾傳感器（Hall?Current?Transformer，簡稱HCT）對濾波電感電流進行檢測并輸出電壓信號至控制電路，控制電路根據電壓信號對電路進行控制。如果使用HCT對濾波電感電流進行檢測，由于相同容量的HCT相對于CT價格高很多，從而增大了成本，并且，HCT的輸出信號相對于實際的電流信號有幾微秒的延時，從而增加了環路控制的延時并且在進行逐波限流時會使實際的限流點高于理論限流點，增大了逐波限流時的電流應力。如果使用CT對濾波電感電流進行檢測，如果逆變器的負載為半波載或者在多個逆變器進行并機時，濾波電感電流中會包括直流分量，由于CT自身的特性，無法檢測出直流分量，因此無法實現精確控制。

發明內容

本發明提供一種逆變器和不間斷電源，能夠使用較低成本對濾波電感電流進行檢測，并且避免了延時以及無法檢測直流分量的問題。

為解決上述技術問題，一方面，本發明提供了一種逆變器，包括：

斬波電路、連接于所述斬波電路的控制電路以及連接于所述斬波電路的濾波電感，其特征在于，所述濾波電感包括n股導線，其中為大于或等于2的自然數，所述n股導線長度相同并繞在同一磁芯上，且所述n股導線的橫截面積相同，所述n股導線包括p股第一導線，其中n>p≥1，

所述逆變器還包括：與所述p股第一導線連接的霍爾傳感器、與所述霍爾傳感器連接的低通濾波器、與所述n股導線連接的電流互感器、與所述低通濾波器和所述電流互感器連接的計算單元；

所述霍爾傳感器用于檢測所述p股第一導線上的總電流，并輸出第一測量值至所述低通濾波器；

所述低通濾波器用于濾除所述第一測量值中的交流分量以得到第二測量值，并輸出所述第二測量值至所述計算單元；

所述電流互感器用于檢測所述n股導線上總電流，并輸出第三測量值至所述計算單元；

所述計算單元用于根據所述第二測量值獲得所述n股導線上總電流的直流分量的第四測量值，并輸出所述第四測量值與所述第三測量值之和至所述控制電路；

所述控制電路用于根據所述第四測量值與所述第三測量值之和對斬波電路進行環路控制和逐波限流。

進一步地，還包括：連接于所述斬波電路的直流源和連接于所述直流源的濾波電容；

所述n股導線中每股導線的一端連接于所述斬波電路；

所述n股導線還包括n-p股第二導線，其中所述p股第一導線的另一端連接于第一節點，所述n-p股第二導線的另一端連接于第二節點

所述第一節點連接于所述第二節點，所述第二節點連接于所述濾波電容的一端，所述濾波電容的另一端連接于所述直流源；

所述霍爾傳感器的輸入端連接于所述第一節點和第二節點之間，其輸出端連接于所述低通濾波器的輸入端；

所述電流互感器的輸入端連接于所述第二節點與所述濾波電容之間；

計算單元的輸入端連接于所述低通濾波器的輸出端和所述電流互感器的輸出端，其輸出端連接于所述控制電路。

具體地，其中U2為所述第二測量值，U4為所述第四測量值。

另一方面，本發明還提供了一種不間斷電源，包括：

上述的逆變器；

用于給所述逆變器提供直流電的電池；

用于給所述逆變器提供直流電和給所述電池充電的整流器。

具體地，所述逆變器為半橋逆變器、全橋逆變器或多電平逆變器。

本發明提供的逆變器，由于可以使用較低容量等級的霍爾傳感器，因此成本更低，且由于同時使用了電流互感器進行電感電流檢測，減少了延時和逐波限流時的電流應力。與現有技術中單獨使用電流互感器進行電感電流檢測相比，能夠同時對電感電流直流分量進行檢測，使得環路控制更加精確。

附圖說明