[發(fā)明專利]串聯(lián)同時供電隔離反激直流斬波型單級多輸入逆變器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810029374.4
• 申請日: 2018-01-09
• 公開（公告）號: CN108092540B
• 公開（公告）日: 2020-11-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳道煉;江加輝
• 申請（專利權(quán)）人: 青島大學(xué)
• 主分類號: H02M7/5387
• 分類號: H02M7/5387;H02M3/335;H02J3/38
• 代理公司: 青島高曉專利事務(wù)所(普通合伙) 37104
• 代理人: 張世功;于正河

1.一種串聯(lián)同時供電隔離反激直流斬波型單級多輸入逆變器，其特征在于：這種逆變器是由一個多輸入單輸出組合隔離雙向反激直流斬波器將多個不共地的輸入濾波器和一個共用的輸出濾波電路聯(lián)接構(gòu)成，多輸入單輸出組合隔離雙向反激直流斬波器的每個輸入端與每個輸入濾波器的輸出端一一對應(yīng)聯(lián)接，多輸入單輸出組合隔離雙向反激直流斬波器的輸出端與輸出濾波電路相聯(lián)接，所述的多輸入單輸出組合隔離雙向反激直流斬波器由輸出端順向串聯(lián)的多路串聯(lián)同時選擇功率開關(guān)電路、單輸入單輸出組合隔離雙向反激直流斬波器依序級聯(lián)構(gòu)成，所述每一路串聯(lián)同時選擇功率開關(guān)電路均由一個兩象限功率開關(guān)和一個功率二極管構(gòu)成且兩象限功率開關(guān)的源極與功率二極管的陰極相連接，所述兩象限功率開關(guān)的漏極和功率二極管的陽極分別為該路串聯(lián)同時選擇功率開關(guān)電路的正、負(fù)極性輸入端，所述兩象限功率開關(guān)的源極和功率二極管的陽極分別為該路串聯(lián)同時選擇功率開關(guān)電路的正、負(fù)極性輸出端；所述的單輸入單輸出組合隔離雙向反激直流斬波器由兩個相同的、分別輸出低頻正半周和低頻負(fù)半周單極性脈寬調(diào)制電流波的隔離雙向反激直流斬波器輸入端并聯(lián)、輸出端反向串聯(lián)構(gòu)成，并且兩個隔離雙向反激直流斬波器非串聯(lián)的兩個輸出端為多輸入單輸出組合隔離雙向反激直流斬波器的輸出端，每個所述的隔離雙向反激直流斬波器均由兩象限高頻逆變開關(guān)、儲能式變壓器、整流用兩象限高頻功率開關(guān)及極性選擇用兩象限功率開關(guān)構(gòu)成的高頻整流器依序級聯(lián)構(gòu)成，所述輸出濾波電路由濾波電容構(gòu)成或由濾波電容、濾波電感依序級聯(lián)構(gòu)成；兩個隔離雙向反激直流斬波器在一個低頻輸出電壓周期內(nèi)輪流工作半個低頻周期，當(dāng)一個直流斬波器工作輸出低頻正半周的單極性三態(tài)脈寬調(diào)制電流波、而另一個直流斬波器停止工作且極性選擇用兩象限功率開關(guān)導(dǎo)通，經(jīng)輸出濾波電路后輸出正弦交流電的正半周；反之，當(dāng)一個直流斬波器工作輸出低頻負(fù)半周的單極性三態(tài)脈寬調(diào)制電流波，而另一個直流斬波器停止工作且極性選擇用兩象限功率開關(guān)導(dǎo)通，經(jīng)輸出濾波電路后輸出正弦交流電的負(fù)半周；所述逆變器的電路拓?fù)錇閱喂芊醇ぶ绷鲾夭ㄐ汀㈦p管反激直流斬波型、并聯(lián)交錯單管反激直流斬波型、并聯(lián)交錯雙管反激直流斬波型電路；所述多輸入單輸出組合隔離雙向反激直流斬波器中的高頻逆變開關(guān)將n路輸入直流電壓源U_i1、U_i2、…、U_in調(diào)制成電平幅值按正弦包絡(luò)線分布且上升斜率分別為(U_i1+U_i2+…+U_in)/L₁、(U_i1+U_i2+…+U_in-1)/L₁、…、U_i1/L₁的單極性三態(tài)多斜率SPWM電流波，經(jīng)儲能式變壓器隔離變流和高頻整流器整流成電平幅值按正弦包絡(luò)線分布且下降斜率為-u_o/L₂的單極性三態(tài)單斜率SPWM電流波，經(jīng)輸出濾波電路后在單相交流無源負(fù)載或單相交流電網(wǎng)上獲得正弦交流電壓u_o或正弦交流電流i_o，L₁、L₂分別為儲能式變壓器原、副繞組的電感，n為多輸入源的路數(shù)，n為大于1的自然數(shù)；所述逆變器構(gòu)成的獨立供電系統(tǒng)采用第1、2、…、n-1路輸入源輸出功率固定和第n路輸入源補(bǔ)充負(fù)載所需的不足功率的輸出電壓、輸入電流瞬時值SPWM主從功率分配能量管理控制策略，所述逆變器構(gòu)成的并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)采用第1、2、…、n路輸入源輸入電流瞬時值SPWM最大功率輸出能量管理控制策略。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的串聯(lián)同時供電隔離反激直流斬波型單級多輸入逆變器，其特征在于：所述串聯(lián)同時供電隔離反激直流斬波型單級多輸入逆變器的輸出端并接一個儲能設(shè)備的單級隔離雙向充放電變換器，以構(gòu)成一個輸出電壓穩(wěn)定的獨立供電系統(tǒng)；所述的單級隔離雙向充放電變換器由輸入濾波器、高頻逆變器、高頻變壓器、周波變換器、輸出濾波器依序級聯(lián)構(gòu)成，所述的周波變換器由能承受雙向電壓應(yīng)力和雙向電流應(yīng)力的四象限高頻功率開關(guān)構(gòu)成；多個輸入源均工作在最大功率輸出方式，根據(jù)負(fù)載功率與多個輸入源最大功率之和的相對大小實時控制單級隔離雙向充放電變換器的功率流大小和方向，實現(xiàn)系統(tǒng)輸出電壓穩(wěn)定和儲能設(shè)備充放電的平滑無縫切換。