一种多输入半桥并网逆变器制造技术

本发明专利技术公开了一种多输入半桥并网逆变器，其特征是，包括半桥功率传输支路、第一功率传输支路、第二功率传输支路和交流滤波支路；所述第一功率传输支路和第二功率传输支路分别与半桥功率传输支路连接；所述第一功率传输支路和第二功率传输支路的公共连接端与交流滤波支路连接；所述半桥功率传输支路与交流滤波支路连接。本发明专利技术所达到的有益效果：1、通过一个并网逆变器实现了多种电源的并网运行，实现了多个输入单输出的功能；2、减少了器件和相关的控制电路，减小了功率损耗，提高了变换效率；3、本发明专利技术集成滤波电感，减小了系统体积，降低了系统的成本，实现高功率密度；4、提高了滤波电感上电压的变化频率，减小了滤波电感体积。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种多输入半桥并网逆变器，属于电力电子变换器

技术介绍
随着能源危机和环境污染问题日益严重，太阳能、风能、燃料电池等新能源发电技术成为世界各国关注和研宄的热点。新能源发电系统按照是否与公共电网相连，分为并网运行和独立运行两种方式。其中，并网运行是新能源发电应用最普遍的方式，当多种新能源同时向电网馈送能量时，通常由多台并网逆变器分别连接不同的新能源再接入电网，如图1所示。第一直流电源和第二直流电源分别通过不同的并网逆变器接入电网。由于第一直流电源的电压低于电网电压的峰值，第一直流电源还需经过一级升压电路再接入对应的并网逆变器。因此，图1所示系统的成本较高，且第一直流电源需要经过两级功率变换，变换级数多，系统效率低。
技术实现思路
为解决现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种多输入半桥并网逆变器，通过一个并网逆变器实现了多种电源的并网运行，实现了多个输入单输出的功能。为了实现上述目标，本专利技术采用如下的技术方案:—种多输入半桥并网逆变器，其特征是，包括半桥功率传输支路、第一功率传输支路、第二功率传输支路和交流滤波支路；所述第一功率传输支路和第二功率传输支路分别与半桥功率传输支路连接；所述第一功率传输支路和第二功率传输支路的公共连接端与交流滤波支路连接；所述半桥功率传输支路与交流滤波支路连接；所述交流滤波支路外接电网；所述第一功率传输支路、第二功率传输支路、半桥功率传输支路和交流滤波支路构成三个多输入半桥并网逆变器。前述的一种多输入半桥并网逆变器，其特征是，所述半桥功率传输支路包括第一直流电源、第一直流母线电容、第二直流母线电容、第一功率开关管和第二功率开关管；所述第一功率传输支路包括第三直流电源、第四直流母线电容、第二功率二极管和第四功率开关管；所述第二功率传输支路包括第二直流电源、第三直流母线电容、第一功率二极管和第三功率开关管；所述交流滤波支路包括滤波电感和滤波电容；所述滤波电感的一端与滤波电容的一端相连接；所述滤波电容的另一端分别与第一直流母线电容的负极和第二直流母线电容的正极相连接；所述滤波电容的两端外接电网。前述的一种多输入半桥并网逆变器，其特征是，所述第一功率传输支路、半桥功率传输支路和交流滤波支路构成一个多输入半桥并网逆变器；所述第三直流电源的正输出端分别与第四直流母线电容的正极、第一直流电源的正输出端、第一直流母线电容的正极和第一功率开关管的集电极相连接，第三直流电源的负输出端分别与第四直流母线电容的负极和第二功率二极管的阴极连接；所述第二功率二极管的阳极与第四功率开关管的发射极连接；所述第四功率开关管的集电极分别与第一功率开关管的发射极、第二功率开关管的集电极和滤波电感的另一端连接；所述第二直流母线电容的负极与第一直流电源的负输出端、第二功率开关管的发射极相连接。前述的一种多输入半桥并网逆变器，其特征是，所述第二功率传输支路、半桥功率传输支路或交流滤波支路构成一个多输入半桥并网逆变器；所述第二直流电源的负输出端分别与第三直流母线电容的负极、第一直流电源的负输出端、第二直流母线电容的负极和第二功率开关管的发射极相连接，第二直流电源的正输出端分别与第三直流母线电容的正极和第一功率二极管的阳极相连接；所述第一功率二极管的阴极与第三功率开关管的集电极连接；所述第三功率开关管的发射极分别与第一功率开关管的发射极、第二功率开关管的集电极和滤波电感的另一端相连接；所述第一直流电源的正输出端分别与第一直流母线电容的正极和第一功率开关管的集电极相连接。前述的一种多输入半桥并网逆变器，其特征是，所述第一功率传输支路、第二功率传输支路、半桥功率传输支路和交流滤波支路构成一个多输入半桥并网逆变器；所述第三直流电源的正输出端分别与第四直流母线电容的正极、第一直流电源的正输出端、第一直流母线电容的正极和第一功率开关管的集电极相连接，第三直流电源的负输出端分别与第四直流母线电容的负极和第二功率二极管的阴极相连接；所述第二功率二极管的阳极与第四功率开关管的发射极相连接；所述第二直流电源的负输出端分别与第三直流母线电容的负极、第一直流电源的负输出端、第二直流母线电容的负极和第二功率开关管的发射极相连接，第二直流电源的正输出端分别与第三直流母线电容的正极和第一功率二极管的阳极相连接；所述第一功率二极管的阴极与第三功率开关管的集电极连接；所述第四功率开关管的集电极分别与第三功率开关管的发射极、第一功率开关管的发射极、第二功率开关管的集电极和滤波电感的另一端连接。前述的一种多输入半桥并网逆变器，其特征是，所述第二直流电源和第三直流电源的电压均低于第一直流电源的电压。前述的一种多输入半桥并网逆变器，其特征是，所述第一功率开关管、第二功率开关管、第三功率开关管和第四功率开关管均采用具有反并联二极管的IGBT。本专利技术所达到的有益效果:1、通过一个并网逆变器实现了多种电源的并网运行，实现了多个输入单输出的功能；2、减少了器件和相关的控制电路，减小了功率损耗，提高了变换效率；3、本专利技术集成滤波电感，减小了系统体积，降低了系统的成本，实现高功率密度；4、本专利技术整个为一个整体，可以采用集中控制，实现更加有效的管理；5、提高了滤波电感上电压的变化频率，减小了滤波电感体积。【附图说明】图1为传统并网逆变器的电路结构；图2为本专利技术的电路拓扑实施例一；图3为图2的驱动原理波形；图4为本专利技术的电路拓扑实施例二 ；图5为图4的驱动原理波形；图6为本专利技术的电路拓扑实施例三；图7为图6的驱动原理波形。附图标记说明:1-半桥功率传输支路，2-第一功率传输支路，3-第二功率传输支路，4-交流滤波支路，S1-第一功率开关管，S2-第二功率开关管，S3-第三功率开关管，S4-第四功率开关管，Cd。「第一直流母线电容，Ctk2-第二直流母线电容，Ctk3-第三直流母线电容，Ctk4-第四直流母线电容，D1-第一功率二极管，D2-第二功率二极管，Udcl-第一直流电源，Udc2-第二直流电源，Udc3-第三直流电源，Lf-滤波电感，Cf-滤波电容，Ug-电网。【具体实施方式】下面结合附图对本专利技术作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。本专利技术涉及的一种多输入半桥并网逆变器，包括半桥功率传输支路1、第一功率传输支路2、第二功率传输支路3和交流滤波支路4。连接关系如下:第一功率传输支路2和第二功率传输支路3分别与半桥功率传输支路I连接。第一功率传输支路2和第二功率传输支路3的公共连接端与交流滤波支路4连接。半桥功率传输支路I包括第一直流电源Udca、第一直流母线电容Cdcl、第二直流母线电容Ctk2、第一功率开关管S1和第二功率开关管S 2。第一功率传输支路2包括第三直流电源Ude3、第四直流母线电容Cde4、第二功率二极管D2和第四功率开关管S 4。第二功率传输支路3包括第二直流电源Ude2、第三直流母线电容Cde3、第一功率二极当前第1页1 2 3 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多输入半桥并网逆变器，其特征是，包括半桥功率传输支路、第一功率传输支路、第二功率传输支路和交流滤波支路；所述第一功率传输支路和第二功率传输支路分别与半桥功率传输支路连接；所述第一功率传输支路和第二功率传输支路的公共连接端与交流滤波支路连接；所述半桥功率传输支路与交流滤波支路连接；所述交流滤波支路外接电网；所述第一功率传输支路、第二功率传输支路、半桥功率传输支路和交流滤波支路构成三个多输入半桥并网逆变器。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张犁，赵晋泉，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32