[實用新型]逆變器

有效

• 申請號: 201420060939.2
• 申請日: 2014-02-10
• 公開（公告）號: CN203883695U
• 公開（公告）日: 2014-10-15
• 發明（設計）人: H·奧爾登坎普;J·弗里貝;托爾斯滕·萊費爾
• 申請（專利權）人: 艾思瑪太陽能技術股份公司
• 主分類號: H02M7/5387
• 分類號: H02M7/5387
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司 11262
• 代理人: 周靖;鄭霞

技術領域

本實用新型涉及無功功率的逆變器，其用于將直流電轉換為交流電，并將交流電饋送到交流電壓網中。?

將電力，尤其是那些來自使用光伏發電機或風力發電機的可再生發電設備的電力饋送到交流電壓網中的時候，必須注意規范性的基本條件。直至最近，聯網的發電設備必須以接近于一的功率因數(power?factor，縮寫作PF)，即與電網電壓沒有相位差(約等于一)的情況下饋送由其產生的交流電。然而較新的標準規定，也將分散的發電設備加入到網絡管理中，并且必須為此特別以低電壓電平準備帶有0.95＜PF＜1范圍的功率因數的、不僅電容性的而且電感性的無功功率。隨著尤其是帶有分散發電裝置的低電壓電平的更多普及，則希望所要求的范圍擴展到至少0.90＜PF＜1。?

為了準備無功功率及其調節，逆變器則必須在一個正弦形式的電網電壓周期的過程中既能夠暫時將電功率饋送到交流電壓網中，又能夠暫時從交流電壓網中取得電功率。然而特別地，許多已知的逆變器拓撲結構并不趨向于從交流電壓網中取得電功率，從而導致為使得此類拓撲結構無功功率化，要投入額外的成本。因此不僅大大增加了復雜性而且大大增加了制造成本，并且還導致了效率損失。?

背景技術

DE102009029387A1公開了一種帶有半導體橋接電路的DC-AC-逆變器排布，其中設有直流調節器(DC-DC-變換器)用于產生輸出端交流電壓的半波，并將橋接電路連接在直流調節器下游，并作為半波的換向器。在該排布中，直流調節器構成為四象限調節器，因而具再生能力?并且逆變器因此具無功功率。?

WO?2012/062375公開了一種逆變器，其中借助諧振驅動的DC-DC-變換器來產生待饋送的交流電的半波，其被整流并且借助構成為換向器的線路換向逆變器橋將以正弦形式的交流電饋送到交流電壓網中。?

此外，在使用用來形成正弦波的DC-DC-變換器與下游連接的換向器的組合時，存在如下問題，即必須在一個確定的時間點實現換向器的換向，并且這例如能夠通過輸出端的濾波器電感線圈電感驅動的電流導致非常大的升壓。當發生不希望的電網電壓變化時，有可能發生換向器的過早切換時，可能損壞換向器。此外，在電壓過零時還出現“消隱”時間，其將導致較大的失真(總諧波失真：total?harmonic?distortion，縮寫作THD)。此外，在饋送無功功率時，即使在DC-DC-級的電流完好運行也必須非常快地減小到零，以便饋送盡可能長的符合于正弦形式的電流形式。然而在此還存在如下問題，即在輸出端的電感線圈的電壓過零范圍中并沒有足夠大的負電壓時間區域用于降低電流。?

發明內容

本實用新型的任務在于，提出一種使用逆變器橋的逆變器，其以最小的連接成本建造，并能夠準備無功功率，其中逆變器橋的開關能夠無危險性地切換，并且同時在電流形式的動態改善時使得失真及諧波最小化。?

本實用新型提供一種用于將直流電源的電功率饋送到使用可與直流電源相連的逆變器橋的交流電壓網中的逆變器，其特征在于，逆變器橋的開關的控制裝置，其被布置成在饋送無功功率的同時，在交流電壓網的電網周期的時間間隔中，所述逆變器從交流電壓網獲取電功率；逆變器橋的第一開關，其被操作使得從交流電壓網(310、510、610)獲取的功率轉化為熱量。?

能夠將逆變器橋實現為換向器。?

能夠在逆變器橋的上游連接有調制器，用于準備來自直流電源的半波調制電功率。?

能夠以如下方式布置控制裝置，即在線性工作模式下或者在離散時鐘工作模式下設置第一開關用于將功率轉化為熱量。?

逆變器橋的第一半橋能夠包括第一開關。?

逆變器橋的第二半橋能夠包括第二開關，其中，以如下方式布置逆變器橋的開關的控制裝置，即在交流電壓網的電網周期的時間段中饋送無功功率的情況下，其中逆變器在該時間段中從交流電壓網中獲取電功率，可選地設置逆變器橋的第一開關或第二開關用于在線性工作模式或時鐘工作模式中將功率轉化為熱量。?

第一開關和/或第二開關能夠與逆變器橋的負直流電壓輸入端相連。?

能夠與逆變器橋的半橋支路并聯安裝第一開關。?

能夠設置另一個開關，其在一時間段中將直流電源與逆變器橋電隔離，其中逆變器在該時間段中從交流電壓網中獲取電功率。?

能夠與連接的交流電壓網并聯安裝第一開關。?

第一開關能夠是雙向開關。?

第一開關能夠是IGBT或MOSFET。?