[發明專利]一種具有有源功率解耦功能的非隔離并網逆變器

有效

• 申請號: 202011147303.8
• 申請日: 2020-10-23
• 公開（公告）號: CN112260567B
• 公開（公告）日: 2022-02-22
• 發明（設計）人: 吳衛民;郭清凱;安麗瓊
• 申請（專利權）人: 上海海事大學
• 主分類號: H02M7/5387
• 分類號: H02M7/5387;H02M1/12;H02J3/38
• 代理公司: 上海互順專利代理事務所(普通合伙) 31332
• 代理人: 成秋麗

1.一種具有有源功率解耦功能的非隔離并網逆變器，其特征在于，包括：第一逆變電路001、第二逆變電路002、第一直流電源E1、第二直流電源E2、濾波電容C_f、第三電感L_g、檢測電路005、控制電路006；

所述第一逆變電路001包括第一電感L1、第一有源功率解耦電路003和第二功率開關S2，所述第一有源功率解耦電路003包括第一功率開關S1、第一二極管D1、第二二極管D2、第一解耦電容C1；

所述第二逆變電路002包括第二電感L2、第二有源功率解耦電路004和第四功率開關S4，所述第二有源功率解耦電路004包括第三功率開關S3、第三二極管D3、第四二極管D4、第二解耦電容C2；

所述第一直流電源E1正極與所述第一電感L1一端連接，所述第一電感L1另一端分別與所述第一二極管D1陽極、所述第一功率開關S1一端連接，所述第一功率開關S1另一端分別與所述第二二極管D2陽極、所述第一解耦電容C1一端連接，所述第一二極管D1陰極分別與所述第二功率開關S2一端、所述第一解耦電容C1另一端連接，所述第二功率開關S2另一端分別與所述第三電感L_g一端、所述濾波電容C_f一端、所述第四功率開關S4一端連接，所述第三電感L_g另一端與電網一端連接，所述第二二極管的D2陰極和所述第四二極管D4陽極的連接點分別與所述第一直流電源E1負極、所述第二直流電源E2正極、所述濾波電容C_f另一端、所述電網另一端及地線連接，所述第四二極管D4陰極分別與所述第三功率開關S3一端、所述第二解耦電容C2一端連接，所述第二解耦電容C2另一端分別與所述第四功率開關S4另一端、所述第三二極管D3陽極連接，所述第三二極管D3陰極分別與所述第三功率開關S3另一端、所述第二電感L2一端連接，所述第二電感L2另一端與所述第二直流電源E2負極連接；

所述檢測電路005用于檢測所述第一電感L1的第一電感電流i_L1、所述第二電感L2的第二電感電流i_L2、所述第三電感L_g的入網電流i_g、電網交流電壓V_g，并反饋給所述控制電路006；

所述控制電路006將所述檢測電路005反饋的所述第一電感電流i_L1、所述第二電感電流i_L2、所述電網交流電壓V_g、所述入網電流i_g轉換成驅動信號并發送所述驅動信號給所述第一至第四功率開關的受控端，以控制所述第一逆變電路001和所述第二逆變電路002；

所述并網逆變器工作在工頻正半周時，第一逆變電路001工作，第一逆變電路001在保證入網電流i_g為滿足要求的正弦電流的情況下，第一解耦電容電壓呈近似正弦波動，第一功率開關S1高頻工作，以控制單位開關周期內并網逆變器的輸入能量穩恒，使第一電感電流i_L1為直流電流，從而實現直流輸入側瞬時功率的平滑輸出，第二功率開關S2高頻工作，以實現正弦化輸出電流注入電網，與此同時，第三功率開關S3高頻工作，第四功率開關S4斷開，使第二有源功率解耦電路004處于充電模式，能夠緩沖直流電源提供的能量，保證能量高效利用，實現功率解耦；

所述并網逆變器工作在工頻負半周時，第二逆變電路002工作，第二逆變電路002在保證入網電流i_g為滿足要求的正弦電流的情況下，第二解耦電容電壓呈近似正弦波動，第三功率開關S3高頻工作，以控制單位開關周期內并網逆變器的輸入能量穩恒，使第二電感電流i₂為直流電流，從而實現直流輸入側瞬時功率的平滑輸出，第四功率開關S4高頻工作，以實現正弦化輸出電流注入電網，與此同時，第一功率開關S1高頻工作，第二功率開關S2斷開，使第一有源功率解耦電路003處于充電模式，能夠緩沖直流電源提供的能量，實現功率解耦。