[發明專利]一種無環流三相雙Buck全橋逆變器及其控制策略

有效

• 申請號: 201910347285.9
• 申請日: 2019-04-24
• 公開（公告）號: CN110149068B
• 公開（公告）日: 2021-05-14
• 發明（設計）人: 楊帆;葛紅娟;于兆龍;李言;李尚;吳紅飛
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: H02M7/5387
• 分類號: H02M7/5387;H02M1/14
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種無環流三相雙Buck全橋逆變器及其控制策略，屬于電力電子變換器技術領域。該變換器由兩個直流輸入電壓源(V_H、V_L)、十二個開關管(S_a1～S_a4，S_b1～S_b4，S_c1～S_c4)、八個二極管(D_a1、D_a2、D_b1、D_b2、D_c1、D_c2、D_P、D_N)、六個濾波電感(L_a、L_b、L_c、L_fa、L_fb、L_fc)和三個交流負載(Z_a、Z_b、Z_c)構成。本發明一種無環流三相雙Buck全橋逆變器及其控制策略僅用一個逆變器就實現了兩個獨立的直流輸入源向交流負載供電，實現了兩個單輸入逆變器的功能。本發明提出的無環流三相雙Buck全橋逆變器無橋臂直通和開關管體二極管反向恢復問題，還可以在提出的控制策略下工作于定頻無環流模式，故可靠性高、效率高。本發明適用于新能源發電、航空機載電源等高效率高可靠性供電應用場合。

技術領域

本發明涉及一種無環流三相雙Buck全橋逆變器的控制策略，屬于電力電子技術領域，特別屬于直流-交流電能變換技術領域。

背景技術

隨著多電飛機、新能源技術的發展，對逆變器的可靠性、效率和功率密度的要求也越來越高。

傳統橋式逆變器的橋臂由兩個開關管串聯組成，存在直通的風險。因此，需要在兩個開關管之間加入死區。但是，死區加入后，開關管體二極管續流產生的嚴重的反向恢復不僅較低了逆變器的效率，其引起的尖峰還會對逆變器的可靠工作產生嚴重威脅。為此，學者們提出了多種雙Buck逆變器。雙Buck逆變器的橋臂由開關管和二極管反向串聯組成，因此從根本上避免了橋臂直通的風險。另一方面，在航空供電場合，為提高系統的可靠性，通常要求多個電源供電。在新能源發電場合，如光伏發電場合，為實現多個光伏組件同時發電，也要求逆變器有多個直流輸入端口。為了同時實現無橋臂直通和多直流端口輸入，專利“申請號：201710085157.2”提出了三端口雙向多相交直流變換器。但是，該發明與傳統雙Buck全橋逆變器一樣，濾波電感半周期工作，利用率低，且不能實現定頻無環流控制。因此，如何進一步提高濾波電感的利用率、實現逆變器的定頻無環流運行，從而進一步提高逆變器的效率和功率密度，成為當前研究的目標。

發明內容

本發明針對現有技術的不足，提供一種無環流三相雙Buck全橋逆變器的控制策略，用于解決現有三相雙輸入雙Buck逆變器濾波電感利用率低和有環流的問題。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案為：