[發明專利]一種雙輸入升壓逆變器的控制方法

有效

• 申請號: 201910514923.1
• 申請日: 2019-06-14
• 公開（公告）號: CN110149064B
• 公開（公告）日: 2020-05-12
• 發明（設計）人: 胡雪峰;俞志祥;戴冠軍;劉行;張夢;程宇
• 申請（專利權）人: 安徽工業大學
• 主分類號: H02M7/48
• 分類號: H02M7/48
• 代理公司: 安徽知問律師事務所 34134
• 代理人: 平靜

本發明公開了一種雙輸入升壓逆變器的控制方法，屬于電力電子變換器技術領域。本發明的逆變器中電感L₁一端連接輸入電源U_in1一端，電感L₁另一端與二極管D₁陽極相連；二極管D₁陰極分別連接功率開關管S₁的A端、二極管D₃陰極和電容C₁一端；電容C₁另一端連接電容C₂的一端；電感L₂一端連接輸入電源U_in2一端，電感L₂另一端與二極管D₂陽極相連；二極管D₂陰極分別連接功率開關管S₂的A端和二極管D₃陽極；針對現有技術的升壓逆變器存在所需開關器件多，結構和控制復雜，輸入電源單一等問題，本發明采用雙電源供電，可實現兩個電源的無縫切換，保證升壓逆變器正常運行，提高了系統的穩定性；另外所需的開關器件較少，功率密度高，且能節約成本。

技術領域

本發明涉及電力電子變換器技術領域，尤其涉及一種雙輸入升壓逆變器及其控制電路和方法。

背景技術

新能源發電系統的快速發展，對逆變器的性能要求也越來越高。并網逆變器作為電網和光伏陣列的主要接口設備，其性能決定著整個光伏發電系統的性能，追求高可靠性、高功率密度、高效率和高質量波形輸出是逆變器的發展趨勢。

傳統橋式逆變器具有拓撲簡單、成本較低的特點，因此得到廣泛應用，但同一橋臂的上下開關管存在直通情況，降低了系統的可靠性；為防止直通情況的出現，在驅動信號間加入死區，死區時間控制的加入帶來了以下問題：1)向并網系統引入了低次諧波，影響輸出電能質量，造成輸出電流波形畸變；2)死區時間控制導致開關管體二極管續流和反向恢復，產生了續流的額外導通和反向恢復損耗；3)死區時間控制也限制了高頻變換的實現。

雙降壓式半橋逆變器是近年研究應用較多的一種逆變器拓撲，該拓撲是由兩個單向Buck電路組合而成，不存在傳統逆變橋橋臂功率管直通問題，且續流二極管采用獨立二極管，解決了開關管體二極管反向恢復問題。這樣可以分別優化選取功率管和續流二極管，降低了開關損耗，適用于小型低功率變換。但它的輸入直流電壓利用率較低，橋臂輸出最高電壓只有輸入直流電壓的一半，對于高壓輸出的場合，則要求更高的輸入直流電壓，增加了功率管的電壓應力，需要采用耐壓等級更高的功率器件，導致成本上升。

中國發明專利申請，公開號：CN107834886A；公開日：2018.03.23；公開了一種單級升壓逆變器及其控制方法，該申請案在輸入直流電源側加入升壓電感，不僅實現了升壓，還解決了兩級式電路復雜的特點，其不足之處在于，該逆變器對全橋逆變進行了大幅度的改變，出發點是為了實現逆變器的升壓功能，但使用了較多的開關器件，增加了電路的體積，損耗增大，降低了逆變器的效率。

現有技術中多篇文獻涉及雙Buck逆變器的研究，例如：1)論文名稱為：《雙Buck電壓源逆變器的半周期電流調制方法》，論文作者為：王贊、肖嵐等；發表在《電工技術學報》2007年5月，第22卷第5期上。2)論文名稱為：《滯環電流控制型雙BUCK逆變器》，論文作者為：洪峰、劉軍；發表在《電工技術學報》2004年8月，第19卷第8期上。以上論文均涉及降壓逆變，但應用場景有限，無法滿足廣泛需求。

發明內容

1.發明要解決的技術問題

針對現有技術的升壓逆變器存在升壓比低的問題，本發明提供了一種雙輸入升壓逆變器及其控制電路和方法，本發明采用雙電源供電，可實現兩個電源的無縫切換，保證逆變器正常運行，提高了系統的穩定性，可以獲得更高的電壓增益。

2.技術方案

為解決上述問題，本發明提供的技術方案為：