[發明專利]一種輸入輸出功率解耦的反激并網逆變器

有效

• 申請號: 201611086513.4
• 申請日: 2016-11-25
• 公開（公告）號: CN108110787B
• 公開（公告）日: 2021-06-01
• 發明（設計）人: 陳仲;袁濤;許亞明;李夢南
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02M1/12;H02M7/537
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種輸入輸出功率解耦的反激并網逆變器，包括直流電源、輸入濾波電容、原邊二極管、原邊開關管、解耦電感、解耦二極管、解耦電容、解耦開關管、隔離變壓器、副邊二極管、濾波電容、工頻極性反轉逆變橋、輸出濾波電路及電網。本發明在逆變器隔離變壓器原邊繞組側加入了由解耦電感、解耦二極管、解耦電容和解耦開關管構成的功率解耦電路，將二次功率紋波轉移到解耦電容上，確保輸入功率為直流量，從而可以采用壽命長的薄膜電容以延長并網逆變器的使用壽命。

技術領域

本發明涉及一種輸入輸出功率解耦的反激并網逆變器，屬于隔離、并網逆變器，其將二次功率紋波轉移到解耦電容上來實現功率紋波的解耦。

背景技術

在新能源發電系統中，并網逆變器是重要的組成部分。并網逆變器的輸出功率含有兩倍電網頻率的功率紋波，而輸入功率被控制為恒定的功率，輸入功率與輸出功率的不平衡問題，通常通過在輸入電源端或者系統中間直流母線上并聯大電解電容來解決。由于功率紋波的頻率僅為兩倍工頻，所需的電容值相對比較大，而且電解電容的使用壽命也是有限的，嚴重影響了并網逆變器的壽命和穩定性。因此，研究新的解耦功率紋波的方法，使逆變器中所需的電容容量大大減小，從而可以選用容量小、壽命長的電容來替換電解電容，以延長逆變器的整體使用壽命，具有十分重要意義。

發明內容

本發明的目的在于針對傳統并網逆變器所存在的技術缺陷提供一種輸入輸出功率解耦的反激并網逆變器，既實現了逆變并網，又解耦了二次功率紋波，有助于提高并網逆變器的穩定性、延長使用壽命。

本發明為實現上述目的，采用如下技術方案：

本發明的一種輸入輸出功率解耦的反激并網逆變器，包括直流電源、輸入濾波電容、原邊二極管、原邊開關管、隔離變壓器、副邊二極管、濾波電容、工頻極性反轉逆變橋、輸出濾波電路及電網；其中直流電源正極、輸入濾波電容的一端和原邊二極管的陽極相連接，直流電源的負極、輸入濾波電容的另一端和原邊開關管的發射極相連接；原邊二極管的陰極和隔離變壓器原邊繞組的同名端相連接，隔離變壓器原邊繞組的非同名端和原邊開關管的集電極相連接；工頻極性反轉逆變橋包括兩個晶閘管和兩個開關管，第一晶閘管的陽極和第二晶閘管的陽極相連構成工頻極性反轉逆變橋的正輸入端，第一開關管的發射極和第二開關管的發射極相連構成工頻極性反轉逆變橋的負輸入端，第一晶閘管的陰極和第一開關管的集電極相連構成工頻極性反轉逆變橋的正輸出端，第二晶閘管的陰極和第二開關管的集電極相連構成工頻極性反轉逆變橋的負輸出端，隔離變壓器副邊繞組的非同名端和副邊二極管的陽極相連接，隔離變壓器副邊繞組的同名端、濾波電容的一端和工頻極性反轉逆變橋的負輸入端相連接，副邊二極管的陰極、濾波電容的另一端和工頻極性反轉逆變橋的正輸入端相連接，工頻極性反轉逆變橋的正輸出端、輸出濾波電路中的輸出濾波電感的一端和輸出濾波電容的一端相連接，工頻極性反轉逆變橋的負輸出端、輸出濾波電容的另一端和電網的一端相連接，輸出濾波電感的另一端和電網的另一端相連；其特征在于：

還包括由解耦電感、解耦電容、解耦二極管及解耦開關管構成的功率解耦電路；其中解耦開關管包括三個開關管，解耦電感的一端、解耦電容的負端、原邊二極管的陽極及第三解耦開關管的發射極相連接，解耦電感的另一端、解耦二極管的陽極和第一解耦開關管的集電極相連接，第一解耦開關管的發射極和原邊開關管的發射極相連，解耦二極管的陰極、解耦電容的正端和第二解耦開關管的集電極相連接，第二解耦開關管的發射極和原邊二極管的陰極相連，第三解耦開關管的集電極和隔離變壓器原邊繞組的非同名端相連。

有益效果：

本發明披露了一種輸入輸出功率解耦的反激并網逆變器，其解耦了由交流輸出功率引起的二次功率紋波。本發明與原有技術相比的主要技術特點是，通過在逆變器隔離變壓器原邊繞組側加入功率解耦電路來處理二次功率紋波，將二次功率紋波全部轉移到解耦電容上，確保逆變器的輸入功率為直流功率，從而可以在系統中采用容值小壽命長的薄膜電容來延長并網逆變器的使用壽命。

附圖說明

附圖1是本發明的一種輸入輸出功率解耦的反激并網逆變器電路結構示意圖。