[發明專利]一種高性能Z-源逆變器

在審

• 申請號: 201510868900.2
• 申請日: 2015-12-01
• 公開（公告）號: CN106817043A
• 公開（公告）日: 2017-06-09
• 發明（設計）人: 楊素美
• 申請（專利權）人: 濟南宇星測繪儀器有限公司
• 主分類號: H02M7/5387
• 分類號: H02M7/5387;H02M1/34
• 代理公司: 濟南金迪知識產權代理有限公司37219
• 代理人: 楊樹云

技術領域

本發明涉及一種高性能Z-源逆變器，屬于電力電子與智能電網技術領域。

背景技術

近年來提出的Z-源逆變器由于其顯著的特點而得到了廣泛的關注。其優點主要包括：1、運用直通零電壓來升高直流電壓以實現逆變器輸出電壓的升壓功能；2、由于Z-源網絡的引入，提高了逆變橋的安全性；消除了死區對輸出交流電壓的影響。在直流鏈電壓大范圍變化的應用場合具有明顯的優勢，例如，燃料電池系統和光伏發電。

然而，目前傳統Z-源逆變器還存在如下局限性：1、在輕載運行時，Z-源逆變器還存在一些問題；輕載運行時，Z-源網絡輸出電壓的最大值會越來越高，而從高頻來看，Z-源網絡輸出電壓存在很明顯的畸變。2、為了保證電路工作在CCM模式下，Z-源網絡電感必須有個最小值，不能設計得太小，這增加了系統的體積、重量和成本；在Z-源網絡電感比較小的情況下，電感設計、電路電壓關系、系統的控制變得相當復雜。

為了解決上述傳統Z-源逆變器的缺點，使系統具有適應負載大范圍變動的能力，可采用增大電感和給二極管并聯可控器件的措施。但是增大電感相應地增加了設備的重量、體積和費用，并且不能從根本上解決系統對負載適應能力差的缺點。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明公開了一種高性能Z-源逆變器；

本發明為二極管并聯可控器件，在保持Z-源逆變器輸出電壓任意升降、允許逆變橋上下管直通狀態等優點的基礎上，克服了其固有的缺點和局限性，適應負載大范圍變動的場合。

本發明的技術方案為：

一種高性能Z-源逆變器，包括電源、二極管VD₇、輸入電容C、開關管SW₇、Z-源網絡及三相逆變器，所述電源的正極、所述二極管VD₇的正極、所述二極管VD₇的負極、所述輸入電容C、所述電源的負極形成串聯回路；所述電源的正極、所述二極管VD₇的正極、所述二極管VD₇的負極、所述開關管SW₇、所述Z-源網絡及所述三相逆變器依次連接。

此處設計的優勢在于，所述開關管SW₇使所述Z-源網絡的電流能夠反向流動，所述二極管VD₇保證了電源電流的單向流動，所述輸入電容C給電路的反向電流提供了通道。

根據本發明優選的，所述Z-源網絡包括電感L₁、電感L₂、電容C₁、電容C₂，所述電感L₁、所述電容C₂、所述電感L₂、所述電容C₁形成串聯回路；所述開關管SW₇分別連接所述電感L₁的一端及所述電容C₁的一端，所述電源的負極分別連接所述輸入電容C的一端、所述電感L₂的一端及所述電容C₂的一端，所述三相逆變器一端分別連接所述電感L₁的另一端及所述電容C₂的另一端，所述三相逆變器另一端分別連接所述電感L₂的另一端及所述電容C₁的另一端。

根據本發明優選的，所述電感L₁與所述電感L₂的電感值相等，所述電容C₁與所述電容C₂的電容值相等。

本發明的有益效果為：

1、本發明可消除由于網絡電感值小或負載很輕而引起的直流鏈電壓畸變；

2、本發明對負載的適應能力很強，能夠工作在重載和輕載的任何環境；

3、本發明所述Z-源網絡的電感可以設計得很小，減少了重量、體積和成本；

4、本發明可實現逆變橋開關管的零電壓導通，減小了開關損耗，改善了開關環境。

附圖說明

圖1為本發明結構示意圖；

圖1中，V₀為電源輸出電壓；V_i為Z-源網絡輸出電壓，即三相逆變器的輸入電壓。

具體實施方式

根據實施例和說明書附圖對本發明作進一步限定，但不限于此。

實施例1