[發明專利]低附加電壓零電壓開關儲能橋式逆變器及調制方法

有效

• 申請號: 201210428432.3
• 申請日: 2012-10-31
• 公開（公告）號: CN102983767A
• 公開（公告）日: 2013-03-20
• 發明（設計）人: 李睿;梁星;王藝翰;蔡旭
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: H02M7/48
• 分類號: H02M7/48
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 郭國中

1.一種低附加電壓零電壓開關儲能橋式逆變器，其特征在于：包括直流側蓄電池，與直流側蓄電池并聯的直流電容，由四個有反并聯二極管的全控主開關（S₁～S₄）構成的單相橋臂，以及接在橋臂中點與交流電網或者交流負載之間的輸出濾波電感（L），其中：單相橋臂的四個主開關（S₁～S₄）兩端各自并聯一個電容（C_r1～C_r4），在直流側蓄電池和單相橋臂的直流母線之間接入具有反并聯二極管的輔助開關（S₅）與箝位電容（C_c）的串聯支路，并在該串聯支路兩端跨接諧振電感（Lr），輔助開關（S₅）兩端并聯第五電容（C_r5）。

2.根據權利要求1所述的低附加電壓零電壓開關儲能橋式逆變器，其特征在于：所述輔助開關（S₅）集電極與箝位電容（C_c）相連，發射極與單相橋臂正母線相聯，箝位電容（C_c）另一端與直流側蓄電池正端相聯，諧振電感（L_r）一端與單相橋臂正母線相聯，另一端與逆變器直流側蓄電池正端相聯。

3.根據權利要求1所述的低附加電壓零電壓開關儲能橋式逆變器，其特征在于：所述輔助開關（S₅）集電極與直流側蓄電池正端相聯，發射極與箝位電容（C_c）相連，箝位電容（C_c）另一端與單相橋臂正母線相聯，諧振電感（L_r）一端與逆變器直流側蓄電池正端相聯，另一端與單相橋臂正母線相聯。

4.根據權利要求1所述的低附加電壓零電壓開關儲能橋式逆變器，其特征在于：所述輔助開關（S₅）集電極與直流側蓄電池負端相聯，發射極與箝位電容（C_c）相連，箝位電容（C_c）另一端與單相橋臂負母線相聯，諧振電感（L_r）一端與逆變器直流側蓄電池負端相聯，另一端與單相橋臂負母線相聯。

5.根據權利要求1所述的低附加電壓零電壓開關儲能橋式逆變器，其特征在于：所述輔助開關（S₅）集電極與箝位電容（C_c）相連，發射極與單相橋臂負母線相聯，箝位電容（C_c）另一端與直流側蓄電池負端相聯，諧振電感（L_r）一端與單相橋臂負母線相聯，另一端與逆變器直流側蓄電池負端相聯。

6.一種如權利要求1-5任一項所述的逆變器的調制方法，其特征在于：所述主開關采用單極性正弦脈寬調制方法，輔助開關調制信號與主開關調制信號同步；輔助開關在主開關從二極管換流到全控開關之前關斷，為主開關創造零電壓開通條件；當逆變器處于電池放電狀態時，在輔助開關關斷的短暫時間內，主開關橋臂上下兩開關直通給諧振電感提供續流通路，使諧振電感存儲能量足以實現逆變器軟開關；逆變器零電壓開關在逆變器交流側電流全功率因數角范圍內均能實現，滿足電池儲能逆變器能量雙向流動要求。

7.根據權利要求6所述的逆變器的調制方法，其特征在于：每一開關周期中輔助開關只動作一次就能實現所有主開關零電壓開通，主開關反并聯二極管反向恢復電流得到抑制。