[發(fā)明專(zhuān)利]一種實(shí)現(xiàn)單相三線電源單相功率高效控制的逆變電路

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011070715.6
• 申請(qǐng)日: 2020-10-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111953224B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-01-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 施鑫淼;郭華為;隨曉宇;程亮亮;劉超厚;陳位旭
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 浙江艾羅網(wǎng)絡(luò)能源技術(shù)有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H02M7/5387
• 分類(lèi)號(hào): H02M7/5387;H02M7/537
• 代理公司: 杭州華鼎知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 33217
• 代理人: 項(xiàng)軍

本發(fā)明涉及電力領(lǐng)域，尤其涉及一種實(shí)現(xiàn)單相三線電源單相功率高效控制的逆變電路，包括連接在直流電源輸出端的橋式逆變電路、連接在橋式逆變電路輸出端用于橋式逆變電路切換過(guò)程中提供續(xù)流的的續(xù)流電路以及與橋式逆變電路、續(xù)流電路連接的控制單元。本發(fā)明在進(jìn)行高頻工作中的開(kāi)關(guān)單元切換到關(guān)的狀態(tài)時(shí)，控制續(xù)流電路工作持續(xù)為U相線路或者W相線路輸出功率，從而使得開(kāi)關(guān)單元在整個(gè)市電周期內(nèi)只有將近一半的時(shí)間參與高頻工作，因此開(kāi)關(guān)單元Q1~Q6的開(kāi)關(guān)損耗和導(dǎo)通損耗均可減小接近一半，使得整個(gè)逆變電路的效率大幅提高。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力領(lǐng)域，尤其涉及一種實(shí)現(xiàn)單相三線電源單相功率高效控制的逆變電路。

背景技術(shù)

單相三線電網(wǎng)，例如日本，為U相、N相、W相。其中U相和W相為火線，N相為零線。在很多場(chǎng)合，會(huì)要求要零功率并網(wǎng)輸出，即不管是U相還是W相，都不能對(duì)并網(wǎng)端輸出功率。這種情況下，就要求逆變器輸出必須可以對(duì)U相和W相的輸出功率要能夠分別控制。

現(xiàn)有的主要逆變拓?fù)淙鐖D1所示，開(kāi)關(guān)單元Q1~Q6組成橋式逆變電路，C1為母線電容，V1為直流電源，V2為交流裂相電源，電感L1~L3及電容C2、C3組成濾波電路，電阻R1、R2為負(fù)載，U、N、W所標(biāo)識(shí)的點(diǎn)為并網(wǎng)點(diǎn)。橋式逆變電路輸出功率必須為U相輸出功率等于負(fù)載R1功率，W相輸出功率等于負(fù)載R2功率，才可以實(shí)現(xiàn)功率零輸出，同時(shí)電網(wǎng)功率零消耗。當(dāng)前的拓?fù)潆娐分饕獮槿龢虮廴珮蛲負(fù)洌褂秒p極性調(diào)制方式。在這種方式下，開(kāi)關(guān)單元Q1~Q6在整個(gè)市電周期內(nèi)都需要高頻工作，開(kāi)關(guān)損耗和導(dǎo)通損耗均較大，導(dǎo)致整體逆變效率較低。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提出一種實(shí)現(xiàn)單相三線電源單相功率高效控制的逆變電路，以大幅提高整個(gè)逆變電路的效率。

一種實(shí)現(xiàn)單相三線電源單相功率高效控制的逆變電路，包括連接在直流電源輸出端的橋式逆變電路、連接在橋式逆變電路輸出端用于橋式逆變電路切換過(guò)程中提供續(xù)流的續(xù)流電路以及與橋式逆變電路、續(xù)流電路連接的控制單元；

所述橋式逆變電路包括連接構(gòu)成第一橋臂電路的第一開(kāi)關(guān)單元Q1、第二開(kāi)關(guān)單元Q2、連接構(gòu)成第二橋臂電路的第三開(kāi)關(guān)單元Q3、第四開(kāi)關(guān)單元Q4、連接構(gòu)成第三橋臂電路的第五開(kāi)關(guān)單元Q5、第六開(kāi)關(guān)單元Q6，所述第一橋臂電路的中點(diǎn)連接U相線路，所述第二橋臂電路的中點(diǎn)連接N相線路，所述第三橋臂電路的中點(diǎn)連接W相線路，所述U相線路和N相線路之間連接負(fù)載R1，所述N相線路和W相線路之間連接負(fù)載R2；

所述續(xù)流電路包括串聯(lián)連接且連接在第一橋臂電路的中點(diǎn)和第三橋臂電路的中點(diǎn)之間的第七開(kāi)關(guān)單元Q7、第八開(kāi)關(guān)單元Q8、串聯(lián)連接且連接在第二橋臂電路的中點(diǎn)和第三橋臂電路的中點(diǎn)之間的第九開(kāi)關(guān)單元Q9、第十開(kāi)關(guān)單元Q10、串聯(lián)連接且連接在第一橋臂電路的中點(diǎn)和第二橋臂電路的中點(diǎn)之間的第十一開(kāi)關(guān)單元Q11、第十二開(kāi)關(guān)單元Q12；

所述控制單元根據(jù)負(fù)載R1和負(fù)載R2 控制第一開(kāi)關(guān)單元Q1、第二開(kāi)關(guān)單元Q2、第三開(kāi)關(guān)單元Q3、第四開(kāi)關(guān)單元Q4、第五開(kāi)關(guān)單元Q5、第六開(kāi)關(guān)單元Q6、第七開(kāi)關(guān)單元Q7、第八開(kāi)關(guān)單元Q8、第九開(kāi)關(guān)單元Q9、第十開(kāi)關(guān)單元Q10、第十一開(kāi)關(guān)單元Q11、第十二開(kāi)關(guān)單元Q12的工作狀態(tài)以控制U相線路的輸出功率與W相線路的輸出功率。

優(yōu)選的，當(dāng)負(fù)載R1與負(fù)載R2相等時(shí)，控制單元控制U相線路的輸出功率等于W相線路的輸出功率：

在U相線路和W相線路輸出正弦波的正半周，所述控制單元控制第一開(kāi)關(guān)單元Q1、第六開(kāi)關(guān)單元Q6及第七開(kāi)關(guān)單元Q7、第八開(kāi)關(guān)單元Q8中的一個(gè)處于高頻開(kāi)關(guān)切換狀態(tài)，控制第七開(kāi)關(guān)單元Q7、第八開(kāi)關(guān)單元Q8中的另一個(gè)處于常開(kāi)狀態(tài)；

在U相線路和W相線路輸出正弦波的負(fù)半周，所述控制單元控制第二開(kāi)關(guān)單元Q2、第六開(kāi)關(guān)單元Q5及第七開(kāi)關(guān)單元Q7、第八開(kāi)關(guān)單元Q8中的一個(gè)處于高頻開(kāi)關(guān)切換狀態(tài)，控制第七開(kāi)關(guān)單元Q7、第八開(kāi)關(guān)單元Q8中的另一個(gè)處于常開(kāi)狀態(tài)。