[發明專利]Z源型兩開關交流逆變電源

無效

• 申請號: 201210406951.X
• 申請日: 2012-10-24
• 公開（公告）號: CN102891622A
• 公開（公告）日: 2013-01-23
• 發明（設計）人: 李宣南;樸順善;毛飛
• 申請（專利權）人: 哈爾濱東方報警設備開發有限公司
• 主分類號: H02M7/537
• 分類號: H02M7/537;H02M7/5387
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種Z源型兩開關交流逆變電源，屬于電能變換領域，用于光伏發電源等具有波動性的較低直流電源轉化為幅值和頻率恒定的交流電源，為負載供電。

背景技術

目前，能源的短缺以及環境污染問題日益嚴重，以風力發電、光伏發電為代表的可再生能源發電技術因其不消耗地球化石能源、對環境零排放等優點，成為最有競爭力的解決能源和環境問題的途徑，獲得了廣泛關注，成為了當前的研究熱點。

由于可再生發電源輸出的電能形式對環境變化更加敏感，波動較大，難以直接為負載供電，為此需要結合相應的電能變換技術來獲得滿足獨立供電要求的電能形式。在目前的解決方案中，對于光伏發電系統，其輸出為直流形式，一種方案是采用直流-直流-交流的兩級式結構實現平穩的交流電能輸出。這種結構中直流側增加的開關變換器造成系統損耗增加，效率和可靠性均有所下降。另一種方案是采用Z源型逆變器，在直流發電源和傳統逆變器中間串接由兩個電感和電容組成的交叉阻抗網絡，利用逆變器的直通狀態對電感進行儲能，在非直通狀態釋放，進而間接實現直流電壓的升壓控制。在現有方案中，對于單相系統，采用兩個橋臂，即四個功率器件，造成損耗較大，成本較高，有待進一步進行性能優化。

發明內容

本發明的目的在于提供一種Z源型兩開關交流逆變電源，用于將可再生發電源輸出的具有波動特性的較低直流電能形式轉化為具有較高額定電壓的幅值和頻率恒定的交流電壓，解決現有用于可再生發電源的交流逆變電源的結構復雜、效率較低等問題。

一種Z源型兩開關交流逆變電源，其組成包括直流正極輸入端的二極管（1），電感L1（2），電容C1（3），電容C2（4），電容C3（5），電感L2（6），單相橋臂（7），濾波電感L8（8），交流濾波電容C4（9），交流電壓檢測電路（10），偏置電路（11），主控制器（12），直流電壓檢測電路（13），以及隔離驅動電路（14）；

所述的二極管（1）的正極與外部直流電源的正極輸出端相連，作為所述的Z源型兩開關交流逆變電源的正極輸入端，二極管（1）的電感L1（2）的一端以及電容C1（3）的一端相連，電感L1（2）的另一端與電容C2（4）的一端以及單相橋臂（7）的正極輸入端相連，電容C1（3）的另一端與單相橋臂（7）的負極輸入端以及電感L2（6）的一端相連，電容C2（4）的另一端與電容C3（5）的一端，交流濾波電容C4（9）的一端相連，作為所述的Z源型兩開關交流逆變電源的一個交流輸出端與負載相連，電容C3（5）的另一端與電感L2（6）的另一端以及外部直流電源的負極輸出端相連，作為所述的Z源型兩開關交流逆變電源的負極輸入端，單相橋臂（7）的交流輸出端與濾波電感L8（8）的一端相連，濾波電感L8（8）的另一端與交流濾波電容C4（9）的另一端相連，作為所述的Z源型兩開關交流逆變電源的另一個交流輸出端與負載相連；

????交流電壓檢測電路（10）的輸入端與交流濾波電容C4（9）的兩端相連，用于檢測交流輸出電壓，交流電壓檢測電路（10）的輸出端與偏置電路（11）的輸入端相連，將采集到的交流輸出電壓信號提高到始終大于零，偏置電路（11）的輸出端與主控制器（12）的第一輸入端相連，直流電壓檢測電路（13）的輸入端與電容C1（3）的兩端相連，用于檢測電容C1（3）的直流電壓，直流電壓檢測電路（13）的輸出端與主控制器（12）的第二輸入端相連，主控制器（12）的輸出端與隔離驅動電路（14）的輸入端相連，隔離驅動電路（14）的輸出端與單相橋臂（7）的信號輸入端相連，用于驅動單相橋臂（7）的兩個功率器件工作。

所述的單相橋臂（7）由第一開關管V1和第二開關管V2串聯構成，第一開關管V1和第二開關管V2的連接點作為所述的單相橋臂（7）的交流輸出端。