[發明專利]一種單相雙向逆變控制電路及其逆變控制方法

在審

• 申請號: 202011138283.8
• 申請日: 2020-10-22
• 公開（公告）號: CN112019082A
• 公開（公告）日: 2020-12-01
• 發明（設計）人: 郭華為;李新富;施鑫淼;劉超厚;祝東敏
• 申請（專利權）人: 浙江艾羅網絡能源技術有限公司
• 主分類號: H02M7/797
• 分類號: H02M7/797
• 代理公司: 杭州新源專利事務所(普通合伙) 33234
• 代理人: 鄭雙根

本發明公開了一種單相雙向逆變控制電路及其逆變控制方法，它是將采樣的電感電流和交流端的AC源電壓，與自身產生的90度正交量，進行Park變換，得到D?Q坐標系下電流分量Icd、Icq、和電壓分量Vcd、Vcq，分別以電流分量Icd和Icq作為控制器的電流環的反饋值，分別以電壓分量Vcd、Vcq作為控制器前饋值，同時分別將電流分量Icd、Icq乘ωL運算后的值作為DQ矢量解耦值，控制器在對電壓環輸出的兩組電壓值進行iPark變換后得到用于產生PWM驅動信號的驅動電壓Vα；通過向控制控制器電流環的輸入電流參考值icq*作為指令，對逆變控制電路進行控制。

技術領域

本發明涉及一種逆變電路，特別是一種單相雙向逆變控制電路及其逆變控制方法。

背景技術

逆變器是一種由半導體器件組成的電力調整裝置，主要用于把直流電力轉換成交流電力，一般由升壓回路和逆變橋式回路構成。升壓回路把太陽電池的直流電壓升壓到逆變器輸出控制所需的直流電壓；逆變橋式回路則把升壓后的直流電壓等價地轉換成常用頻率的交流電壓。隨著光伏技術的不斷發展，儲能型的并網發電太陽能供電模式應運而生，這種模式下，需要雙向變換器需要對儲能器件進行兩種工作模式的切換：儲能器件向負載供電時，雙向逆變器起逆變作用，將直流電轉化為交流電；而當儲能器件進行充電時，雙向逆變器起到整流變換作用，將交流電轉化為直流電。

而目前大多數的雙向逆變器一般由PWM整流電路和DC/DC直流斬波電路組成， PWM整流電路和DC/DC直流斬波電路采用的是不同的控制方法，在切換工作模式時，兩者均需要進行切換。這種逆變器的電路結構相對復雜，且控制方法較為復雜，切換時也容易出現間隙。

發明內容

本發明的目的在于，提供一種單相雙向逆變控制電路及其逆變控制方法。它是一種結構更為簡單的單相雙向逆變控制電路，而且逆變控制方法也更為簡單、可實現無縫切換。

本發明的技術方案：一種單相雙向逆變控制電路，其特點是：包括連接在直流端接口的電容，電容上并聯有由第一二極管和第二二極管串聯而成的第一支路，第一支路上還并聯有由第三二極管和第四二極管串聯而成的第二支路；第一支路的二極管連接節點和第二支路的二極管連接節點分別通過第一電感和第二電感連接至交流端接口；第一支路的二極管連接節點和第二支路的二極管連接節點之間還連接有并聯且方向相反的第五二極管和第六二極管和第六二極管和第六開關管；所述第一二極管、第二二極管、第三二極管和第四二極管的正極指向直流端接口的同一端，且每個二極管上分別并聯有第一開關管、第二開關管、第三開關管和第四開關管；所述第一開關管、第二開關管、第三開關管、第四開關管、第五開關管和第六開關管 連接至控制器進行驅動，其中第一開關管和第四開關管使用同一個驅動信號，第六開關管與第一開關管使用的是一組互補的驅動信號；第二開關管和第三開關管使用同一個驅動信號，第五開關管和第二開關管使用的是一組互補的驅動信號。

使用前述單相雙向逆變控制電路的逆變控制方法，其特點是，包括以下步驟：首先采樣的電感電流和交流端的AC源電壓，與自身產生的90度正交量，進行Park變換，得到D-Q坐標系下電流分量Icd、Icq、和電壓分量Vcd、Vcq，分別以電流分量Icd和Icq作為控制器的電流環的反饋值，分別以電壓分量Vcd、Vcq作為控制器前饋值，同時分別將電流分量Icd、Icq作ωL（角頻率×電感）運算后的值也作為DQ矢量解耦值，控制器在對電壓環輸出的兩組電壓值進行iPark逆變換后得到用于產生PWM驅動信號的驅動電壓Vα；通過向控制控制器電流環的輸入電流參考值icd*作為指令，對逆變控制電路進行控制，當輸入的指令中，電流參考值icd*大于0，進行直流轉交流的逆變；當icd*小于0，進行交流向直流的變換，從而可以實現交流和直流的雙向無縫切換；而且可以通過輸入電流參考值icq*進行控制系統的無功電流輸出。其中icd*和icq*為控制電流在DQ坐標下的兩個分量。