[實用新型]一種改進雙向串聯型高增益三電平Z源逆變器

有效

• 申請號: 201721380240.4
• 申請日: 2017-10-25
• 公開（公告）號: CN207625466U
• 公開（公告）日: 2018-07-17
• 發明（設計）人: 顏景斌;李冠達;李明偉
• 申請（專利權）人: 哈爾濱理工大學
• 主分類號: H02M7/5387
• 分類號: H02M7/5387;H02M7/797
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

為了解決傳統Z源逆變器目前存在的問題，本實用新型提出了一種改進雙向串聯型高增益三電平Z源逆變器，包括：直流電壓源和三相逆變橋組成的三相逆變器，以及由兩個由全控開關管、開關電感和電容組成的串聯式Z源網絡。與傳統Z源逆變器相比，改進雙向串聯型高增益三電平Z源逆變器能夠提高逆變器的升壓能力，實現高增益因子，提高整個逆變器的輸出質量；有效減小Z網絡電容的電壓應力，從而減小逆變器體積重量；消除非正常工作狀態；減小了啟動沖擊電流；同時在阻礙能量回饋的二極管上反并聯全控開關管，具備能量雙向流動能力。

技術領域

本實用新型涉及電力電子技術領域，尤其涉及一種改進雙向串聯型高增益三電平Z源逆變器。

背景技術

微電網技術是開發、利用風能和太陽能等可再生能源的關鍵。而逆變器是微電網的核心接口元件，是微電網高效運行的保證，是分布式能源和電網間能量交換的媒介；傳統的電壓型逆變器僅能降壓輸出，為實現傳統逆變器并網發電，需增加一級DC-DC升壓環節，構成兩級式并網發電系統，結構復雜，控制困難。

Z源逆變器利用直通狀態實現單級升壓，適用于單級式并網發電系統，但是啟動沖擊電流大，低升壓增益，能量不能雙向流動等問題；例如申請號為“201110166524.4”的一種改進高性能雙向Z源逆變器雖然提高了升壓能力，但沒解決能量的雙向流動的問題；又申請號為“201510037253.0”的一種新型Z 源并網變流器雖然使得電容電壓應力減小，但是沒有改變Z源阻抗網絡的升壓能力。

實用新型內容

針對上述現有技術中的不足，本實用新型提供一種改進雙向串聯型高增益三電平Z源逆變器，能夠提高單級逆變器的升壓能力，實現高增益升壓，提高整個逆變器的輸出質量；有效減小Z網絡電容的電壓應力，從而減小逆變器體積重量；消除非正常工作狀態；解決了啟動電流過大問題；同時在阻礙能量回饋的二極管上反并聯全控開關管，具備能量雙向流動能力。

為解決上述技術問題，本實用新型的實施例采用如下技術方案：

為了全面提升Z源逆變器性能，將高升壓能力與抑制啟動沖擊的能力結合起來，在Z源逆變器和串聯型逆變器的基礎上，通過將開關電感技術引入串聯型逆變器，在串聯型逆變器抑制啟動沖擊的基礎上增強逆變器的升壓能力。將開關電感技術加入逆變器的Z源網絡中，逆變橋與Z源網絡相串聯，用開關電感單元替代串聯逆變器的電感，可以將兩種逆變器的優勢相結合，串聯型結構抑制啟動沖擊，同時通過開關電感單元提高Z源逆變器升壓比，另外，本實用新型選擇用雙向開關管替代二極管，保留了各自拓撲結構的優點，同時可實現電流的雙向流動。