[發明專利]一種兼容單相兩線和單相三線制的逆變結構及控制方法

在審

• 申請號: 202110386747.5
• 申請日: 2021-04-12
• 公開（公告）號: CN113054862A
• 公開（公告）日: 2021-06-29
• 發明（設計）人: 余學海;楊劍平;張玉林
• 申請（專利權）人: 上海正泰電源系統有限公司
• 主分類號: H02M7/5387
• 分類號: H02M7/5387
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 徐俊

1.一種兼容單相兩線和單相三線制的逆變結構，其特征在于，包括逆變結構包括兩個直流母線電容C1與C2，八個開關管Q1至Q8，一個輔助開關S1，兩個輸出濾波電感L1與L2和兩個輸出濾波電容C3與C4；逆變變換結構還包含三條功率輸出線，分別定義為U相功率線，N相功率線，V相功率線，三條功率輸出線并聯有三個結點分別為J1、J2、J3；U相功率線上串聯有輸出濾波電感L1、直流母線電容C1和開關管Q1；N相功率線上串聯有輔助開關S1；V相功率線上串聯有輸出濾波電感L2、開關管Q8和直流母線電容C2，U相功率線與N相功率線在J2結點并聯有開關管Q2和開關管Q3，在結點J3處并聯有輸出濾波電容C3；N相功率線與V相功率線在結點J2處并聯有開關管Q6與開關管Q7，在結點J3處并聯有輸出濾波電容C4；U相功率線與V相功率線在結點J1和J2之間并聯有開關管Q5和開關管Q4。

2.如權利要求1所述的一種兼容單相兩線和單相三線制的逆變結構，其特征在于，N相功率線通過開關管Q3和開關管Q6的連接結點J2，輔助開關S1一端連接至直流母線電容中點即結點J1，另一端連接至結點J2。

3.如權利要求1所述的一種兼容單相兩線和單相三線制的逆變結構，其特征在于，所述的輸出濾波電容C3連接在U相功率線和N相功率線端口之間，所述輸出濾波電容C4連接在N相相功率線和V相功率線端口之間，濾波電感L1的一端連接至輸出濾波電容C3的一端，濾波電感L1的另一端連接至開關管Q2的發射極、開關管Q1的發射極、開關管Q4的集電極；所述濾波電感L2的一端連接至輸出濾波電容C4的一端，濾波電感L2的另一端連接至開關管Q7的發射極、開關管Q5的發射極、開關管Q8的集電極；所述開關管Q3的集電極連接至開關管Q2的集電極，開關管Q3的發射極連接至結點J2；所述開關管Q7的集電極連接至開關管Q6的集電極，開關管Q6的發射極連接至結點J2；所述開關管Q5的集電極和開關管Q1的集電極一起連接至直流母線電容C1的正極端，所述Q8的發射極和Q4的發射極一起連接至直流母線電容C2的負極端；所述直流母線電容C1的負極與直流母線電容C2的正級相連，連接結點為J1；輔助開關S1一端連接至結點J1，另一端連接至結點J2，所述輸出濾波電容C3連接在U相功率線和N相功率線端口之間，所述輸出濾波電容C4連接在N相相功率線和V相功率線端口之間，輸出濾波電容C3和輸出濾波電容C4與N線功率線的交接點為結點J3。

4.如權利要求1所述的一種兼容單相兩線和單相三線制的逆變結構，其特征在于，當逆變變換結構輸出接單相兩線制供電系統時，輔助開關S1斷開，U相和V相功率線組成橋式逆變電路，進行功率輸出；當逆變變換結構輸出接單相三線制供電系統時，輔助開關S1閉合。

5.如權利要求4所述的一種兼容單相兩線和單相三線制的逆變結構，其特征在于，輔助開關S1閉合時，U相功率線和N相功率線組成逆變單元一，V相功率線和N相功率線組成逆變單元二，控制單元分別控制逆變單元一和逆變單元二進行功率輸出。

6.一種兼容單相兩線和單相三線制的逆變結構的控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一：配置U相功率線，N相功率線和V相功率線與供電系統的火線，零線的連接；

步驟二：配置輔助開關S1的通斷；

步驟三：配置控制單元，控制開關管Q1～Q8的開關時序；

步驟四：配置U相功率線和V相功率線的輸出電壓，電流及相位。

7.如權利要求6所述的一種兼容單相兩線和單相三線制的逆變結構的控制方法，其特征在于，所述的步驟一中，當變換器接單相兩線制供電系統時，配置U相功率線和V相功率線與電網的火線和零線連接；當變換器接單相三線制供電系統時，配置U相功率線和V相功率線與火線連接，配置N相功率線與電網的零線連接。

8.如權利要求6所述的一種兼容單相兩線和單相三線制的逆變結構的控制方法，其特征在于，所述的步驟二中當逆變器接入單相兩線制時，輔助開關件S1斷開；當逆變器接入單相三線制時，輔助開關件S1閉合。