[發(fā)明專利]隔離逆變器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811531892.2
• 申請日: 2018-12-14
• 公開（公告）號: CN110011559B
• 公開（公告）日: 2022-05-03
• 發(fā)明（設計）人: A·M·拉森;I·S·弗蘭普頓
• 申請（專利權）人: 科勒公司
• 主分類號: H02M7/5387
• 分類號: H02M7/5387;H02M7/5395;H02P27/08;H02M5/458
• 代理公司: 北京信諾創(chuàng)成知識產(chǎn)權代理有限公司 11728
• 代理人: 金璽

一種隔離總線逆變器系統(tǒng)，包括逆變器電路和控制器。逆變器電路包括開關陣列，用以向輸出端提供多相交流(AC)信號。逆變器電路中的每個逆變器電路包括與逆變器電路中的其他逆變器電路隔離的能量源或者包括與逆變器電路中的其他逆變器電路隔離的基準。控制器配置成基于從一個或更多個整流器電路接收到的DC信號來產(chǎn)生用于逆變器電路的定時信號，進而產(chǎn)生用于輸出端的AC信號。

技術領域

本申請要求于2017年12月14日提交的臨時申請第62/598,794號(卷號10222-17022A)以及2018年12月4日提交的美國非臨時申請第16/208,855號的優(yōu)先權權益，其全部內容在此通過參引并入本文。

背景技術

本申請涉及逆變器的領域，并且更具體地涉及包括與其他逆變器電路隔離的能量源的隔離逆變器電路。

逆變器是將直流電能轉換成交流電能的設備。逆變器可以是單向的，由此將來自源的直流(DC)電力轉換成交流(AC)電力輸出至負載或存儲設備，或者逆變器可以是雙向的，由此將來自源的DC電力轉換成AC電力輸出至負載或存儲設備以及將來自源的AC電力轉換成DC電力輸出至負載或存儲設備。

附圖說明

本文中參照以下附圖對示例性實施方式進行描述。

圖1示出了示例性逆變器系統(tǒng)。

圖2示出了包括附加開關的示例性逆變器系統(tǒng)。

圖3示出了利用線與中性點間調節(jié)三相逆變器的示例性系統(tǒng)。

圖4示出了一組示例性隔離逆變器電路。

圖5示出了逆變器電路的示例實施方案。

圖6示出了用于隔離逆變器的系統(tǒng)。

圖7示出了用于隔離逆變器電路和源的另一示例性系統(tǒng)。

圖8示出了逆變器可以生成的一組示例性電壓和電流波形。

圖9A示出了示例性FET開關波形。

圖9B示出了示例性IGBT開關波形。

圖9C示出了示例性FET開關波形。

圖9D示出了具有典型的抗擊穿延遲的示例性FET開關波形。

圖10示出了用于操作隔離逆變器的示例性控制器。

圖11示出了逆變器控制器的操作的流程圖。

具體實施方式

圖1示出了逆變器系統(tǒng)9，在該逆變器系統(tǒng)9中，三個開關對1和4、2和5、3和6允許調節(jié)線間輸出電壓。逆變器系統(tǒng)9可以提供從直流(DC)輸入導出的三相交流(AC)輸出。

在圖1中示出的配置中，每個開關對連接至相同的DC總線8，從而調節(jié)線間電壓。線間電壓處于第一較高電壓電平。例如，相位A與相位B之間的電壓約為480V，相位B與相位C之間的電壓約為480V，并且相位C與相位A之間的電壓約為480V。

通過調節(jié)線與中性點間電壓來調節(jié)線間電壓是有利的。如果系統(tǒng)使用較高的電壓電平來調節(jié)相間，則所有三個輸出都可以通過6個開關的組合而從單個直流總線供給，如圖1所示。可以通過選擇性地對增大電流的正側開關和減小電流的負側開關進行切換來控制相位中的每個相位上的電流，同時電流通過其他開關對返回。該系統(tǒng)適用于馬達和平衡負載。

然而，與調節(jié)線與中性點間電壓相比，調節(jié)線間電壓也存在缺點。由于來源于給定的一組開關的電流必須通過其他開關的組合而返回，因此如果加載未被完全平衡比如在其中相位中的一個相位具有單相負載的應用——比如照明設備、計算機、控件和此類設備——中，則每個相位的輸出電壓可能會改變。許多工業(yè)應用可能在某個時間提供不平衡負載。