一种逆变器系统及减小逆变器直流母线电容的方法技术方案

本发明专利技术提供一种逆变器系统及减小逆变器直流母线电容的方法，该逆变器系统包括：交流电源、AC/DC变换器、直流母线电容、单向DC/DC变换器、直流辅助电源及DC/AC变换器；单向DC/DC变换器输出端和输入端分别连接直流母线电容和直流辅助电源；交流电源串接AC/DC变换器后并联直流母线电容，然后连接DC/AC变换器；当直流母线两端电压小于预设电压时，直流辅助电源向直流母线电容输出能量。本发明专利技术还提供一种减小逆变器直流母线电容的方法，应用于上述逆变器系统中，包括：采集直流母线电容两端电压，将该电压与预设电压比较，若该电压小于预设电压，触发单向DC/DC变换器导通，直流辅助电源向直流母线电容输出能量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电力电子、电机驱动
，尤其涉及一种减小直流母线电容的逆变器系统及控制方法。
技术介绍
在逆变器领域，由于需要直流母线电容的容量很大，通常使用电解电容，然而电解电容随着工作时间的增多，电解液会慢慢挥发，相应的电容容量将会减小，稳定性差变，减小了逆变器的整机使用寿命。在越来越注重产品寿命的当下，电解电容由于其寿命短的缺点正逐渐被薄膜电容替代，但是薄膜电容的容量相对电解电容较小，因此为使用薄膜电容，人们提出了减小母线电容的拓扑结构。传统的减小母线电容的拓扑结构包括一个双向DC/DC变换器和辅助电容C1，双向DC/DC变换器的一端连接辅助电容C1，另一端连接直流母线电容Cdc，参见附图1。当逆变器负载较小时，直流母线电容Cdc上的能量较高，因此直流母线电容Cdc通过双向DC/DC变换器向辅助电容C1充电，将多余的能量储存在辅助电容C1上；当负载较大的时候，辅助电容C1通过双向DC/DC变换器向直流母线电容Cdc回馈能量，通过这种能量交换的方法，降低直流母线电容Cdc的大小。上述的传统拓扑结构由于采用双向DC/DC变换器，能量可在辅助电容C1和直流母线电容Cdc之间双向交换，这种方式不仅降低了整个逆变器的效率，而且要求辅助电容C1必须足够大，否则无法有效减小直流母线电容Cdc。又由于C1是电容，其本身的放电特性决定了当其向直流母线电容Cdc回馈能量的时候，不能保证回馈能量的连续性，整个逆变器系统的性能可能受到影响。
技术实现思路
本专利技术针对
技术介绍
中逆变器系统存在的缺陷：直流母线电容较大、逆变器的工作效率低、且不能保证向直流母线电容输送能量的连续性，提出一种逆变器系统及减小逆变器直流母线电容的方法。本专利技术是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：本专利技术一方面提供一种逆变器系统，所述的逆变器系统包括：交流电源、AC/DC变换器、直流母线电容、单向DC/DC变换器、直流辅助电源及DC/AC变换器；所述单向DC/DC变换器的两个输出端分别连接所述直流母线电容的两端；所述单向DC/DC变换器的输入端连接所述直流辅助电源；所述交流电源与AC/DC变换器连接后与所述直流母线电容并联连接，然后连接所述DC/AC变换器的输入端；当所述直流母线电容两端的电压小于预设的工作电压时，所述直流辅助电源通过所述单向DC/DC变换器向所述直流母线电容输出能量。在一实施例中，所述系统还包括：一电压采集电路，连接所述直流母线电容两端，用于采集所述直流母线电容两端的电压。在一实施例中，所述系统还包括：一触发电路，所述触发电路的输入端与所述电压采集电路输出端连接，所述触发电路的输出端与所述单向DC/DC变换器连接，当所述直流母线电容的电压低于所述预设的工作电压时，所述触发电路触发所述单向DC/DC变换器工作，所述直流辅助电源通过所述单向DC/DC变换器向所述直流母线电容输出能量。在一实施例中，所述直流辅助电源的输入端连接滤波电容。在一实施例中，所述直流辅助电源为反激变换器。在一实施例中，所述电压采集电路包括：电阻及电压表。在一实施例中，所述单向DC/DC变换器为Buck变换器。本专利技术另一方面提供一种减小逆变器直流母线电容的方法，应用于所述的逆变器系统，所述的方法包括：采集直流母线电容两端的电压；将所述电压与所述预设的工作电压行比较；若所述电压小于所述预设的工作电压，触发单向DC/DC变换器工作，使所述直流辅助电源通过所述单向DC/DC变换器向所述直流母线电容输出能量。在一实施例中，所述直流辅助电源的输入端连接滤波电容。在一实施例中，所述直流辅助电源为反激变换器。在一实施例中，所述采集直流母线电容两端的电压，具体包括：在所述直流母线电容两端并联一电阻；测量所述电阻两端的电压，作为所述直流母线电容两端的电压。本专利技术可有效减小直流母线电容，同时提高逆变器系统的效率，而且保证了向直流母线电容回馈能量的连续性。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为现有技术中传统的减小直流母线电容的逆变器系统拓扑结构示意图；图2为本专利技术实施例逆变器系统拓扑结构示意图；图3为本专利技术实施例单向DC/DC变换器采用Buck变换器、直流辅助电源采用反激变换器的拓扑结构示意图；图4为本专利技术实施例减小直流母线电容的逆变器系统在PLECS仿真软件中的拓扑结构图；图5为本专利技术实施例在连接Buck变换器和不连接Buck变换器时，直流母线电容两端的电压波形图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。在逆变器系统中，传统的减小直流母线电容的拓扑结构包括一个双向DC/DC变换器104和辅助电容105，双向DC/DC变换器104的一端连接辅助电容105，另一端连接直流母线电容103，如图1所示。当逆变器负载107消耗能量较少时，能量将会在直流母线电容103上储存，但因直流母线电容103容量较小，不能储存较多能量，因此，直流母线电容103通过双向DC/DC变换器104向辅助电容105充电，将多余的能量储存在辅助电容105上；当负载107消耗能量较多时，直流母线电容103由于容量较小，其上储存的能量不足以带动负载，辅助电容105通过双向DC/DC变换器104向直流母线电容103回馈能量。通过上述能量交换的方法，达到减小直流母线电容103的目的。上述传统的逆变器系统拓扑结构中的双向DC/DC变换器104由于一
直保持双向导通，使能量在辅助电容105和直流母线电容103之间双向交换，这种能量的双向交换降低了整个逆变器的工作效率，而且要求辅助电容105必须足够大，能够储存直流母线电容103无法储存的能量，否则无法有效减小直流母线电容103，并且辅助电容105本身的放电特性决定了当其向直流母线电容103回馈能量时，不能保证回馈能量的连续性，整个逆变器系统的性能可能受到影响。为了解决上述问题，本专利技术实施例提供了一种逆变器系统，图2为本专利技术实施例减小直流母线电容的逆变器系统拓扑结构示意图。该逆变器系统包括：交流电源201、AC/DC变换器202、直流母线电容203、单向DC/DC变换器206、直流辅助电源207、DC/AC变换器208及负载209。单向DC/DC变换器206的输出端连接直流母线电容203，单向DC/DC变换器206的输入端连接直流辅助电源207的输出端。交流电源201与AC/DC变换器202连接后与直流母线电容203并联，然后通过DC/AC变换器208连接负载209。该系统还包括电压采集电路204、触发电路205。其中，电压采集电路204连接在直流母线电容203的两端，用于采集直流母线电容203两端的电压；触发电路205的输入端与电压采集电路20本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种逆变器系统，其特征在于，所述系统包括：交流电源、AC/DC变换器、直流母线电容、单向DC/DC变换器、直流辅助电源及DC/AC变换器；所述单向DC/DC变换器的两个输出端分别连接所述直流母线电容的两端；所述单向DC/DC变换器的输入端连接所述直流辅助电源；所述交流电源与AC/DC变换器连接后与所述直流母线电容并联连接，然后连接所述DC/AC变换器的输入端；当所述直流母线电容两端的电压小于预设的工作电压时，所述直流辅助电源通过所述单向DC/DC变换器向所述直流母线电容输出能量。

【技术特征摘要】
1.一种逆变器系统，其特征在于，所述系统包括：交流电源、AC/DC变换器、直流母线电容、单向DC/DC变换器、直流辅助电源及DC/AC变换器；所述单向DC/DC变换器的两个输出端分别连接所述直流母线电容的两端；所述单向DC/DC变换器的输入端连接所述直流辅助电源；所述交流电源与AC/DC变换器连接后与所述直流母线电容并联连接，然后连接所述DC/AC变换器的输入端；当所述直流母线电容两端的电压小于预设的工作电压时，所述直流辅助电源通过所述单向DC/DC变换器向所述直流母线电容输出能量。2.根据权利要求1所述的逆变器系统，其特征在于，所述系统还包括：一电压采集电路，连接所述直流母线电容两端，用于采集所述直流母线电容两端的电压。3.根据权利要求2所述的逆变器系统，其特征在于，所述系统还包括：一触发电路，所述触发电路的输入端与所述电压采集电路输出端连接，所述触发电路的输出端与所述单向DC/DC变换器连接，当所述直流母线电容的电压低于所述预设的工作电压时，所述触发电路触发所述单向DC/DC变换器工作，所述直流辅助电源通过所述单向DC/DC变换器向所述直流母线电容输出能量。4.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹伟杰，
申请(专利权)人：乐金电子研发中心上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31