一种HERIC逆变电路、HERIC逆变器及其调制方法技术

本申请提供一种HERIC逆变电路、HERIC逆变器及其调制方法，涉及电力发电技术领域，HERIC逆变电路包括能量产生级、HERIC拓扑、去耦开关单元、辅助去耦单元和滤波输出单元，其中，能量产生级连接于HERIC拓扑的直流侧的两极，HERIC拓扑的交流侧与滤波输出单元的接收侧相连，去耦开关单元和辅助去耦单元分别位于HERIC拓扑的交流侧与滤波输出单元的接收侧之间，且去耦开关单元的两端跨接于HERIC拓扑的交流侧的两极之间，辅助去耦单元的两端跨接于HERIC拓扑的交流侧的两极之间能够在过零区域的能量传递得到平滑过渡，实现引入能量分配网络的低谐波含量。波含量。波含量。

【技术实现步骤摘要】
一种HERIC逆变电路、HERIC逆变器及其调制方法


[0001]本申请涉及电力发电
，具体涉及一种HERIC逆变电路、HERIC逆变器及其调制方法。

技术介绍

[0002]光伏作为一种可再生能源，在全球变暖和环境问题日益严重的今天，越来越广泛的应用于能源供应中。可再生能源的功率处理方式通常通过电源转换器来进行，逆变器是把直流电能(电池、蓄电瓶、光伏面板等)转变成定频定压或调频调压的交流电的转换器，能够处理来自能量产生级的恒定输出电压。但是由于效率和成本等问题的限制，拓扑结构成为一种解决思路。
[0003]基于HERIC(High Efficient and Reliable Inverter Concept，高效可靠逆变器概念拓扑)架构的交流信号，包括从恒定输入电压端口连接的逆变器电路，通过切换在不同的逆变器支路之间切换来产生交流信号，还包括位于逆变器输出端口和负载线之间的去耦开关元件。根据电路中各个逆变器支路的开关元件接收到的信号，在逆变支路之间选择性切换以便能够在换向时间点将逆变器支路与恒定输入电压端口去耦。
[0004]但是由于HERIC逆变电路中，经正弦脉宽调制的信号波形在生成信号换向时存在零交叉区域，在零交叉区域附近没有能量传递，这导致系统的低效率性能、低质量的输出电压和电流波形，以及引入能量分配网络的高谐波含量。

技术实现思路

[0005]本申请实施例的目的在于提供一种HERIC逆变电路、HERIC逆变器及其调制方法，能够解决上述问题，在过零区域的能量传递得到平滑过渡，实现引入能量分配网络的低谐波含量。
[0006]本申请实施例的一方面，提供了一种HERIC逆变电路，包括能量产生级、HERIC拓扑、去耦开关单元、辅助去耦单元和滤波输出单元，其中，能量产生级连接于HERIC拓扑的直流侧的两极，HERIC拓扑的交流侧与滤波输出单元的接收侧相连，去耦开关单元和辅助去耦单元分别位于HERIC拓扑的交流侧与滤波输出单元的接收侧之间，且去耦开关单元的两端跨接于HERIC拓扑的交流侧的两极之间，辅助去耦单元的两端跨接于HERIC拓扑的交流侧的两极之间。
[0007]可选地，HERIC拓扑包括并联的第一桥臂和第二桥臂，并联的两端分别为HERIC拓扑的直流侧的两极，第一桥臂的中点和第二桥臂的中点分别为HERIC拓扑的交流侧的两极。
[0008]可选地，第一桥臂包括第一晶体管和第二晶体管，第一晶体管的输出端与第二晶体管的输入端连接，第一晶体管的输入端和第二晶体管的输出端作为第一桥臂的两端分别与能量产生级的两极连接；第二桥臂包括第三晶体管和第四晶体管，第三晶体管的输出端与第四晶体管的输入端连接，第三晶体管的输入端和第四晶体管的输出端作为第二桥臂的两端分别与能量产生级的两极连接。
[0009]可选地，去耦开关单元包括第五晶体管和第六晶体管，第五晶体管的输出端与第六晶体管的输出端连接，第五晶体管的输入端和第六晶体管的输入端分别与HERIC拓扑的交流侧的两极连接，第五晶体管和第六晶体管的结构类型不同。
[0010]可选地，辅助去耦单元包括第七晶体管和第八晶体管，第七晶体管的输出端与第八晶体管的输出端连接，第七晶体管的输入端和第八晶体管的输入端分别与HERIC拓扑的交流侧的两极连接。
[0011]可选地，第七晶体管和第八晶体管为氮化镓场效应晶体管。
[0012]可选地，第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管、第四晶体管、第五晶体管和第六晶体管为场效应晶体管或双极型晶体管。
[0013]可选地，滤波输出单元包括第一电感器、第二电感器以及电容器，第一电感器和第二电感器的一端分别与HERIC拓扑的交流侧的两极连接，第一电感器和第二电感器的另一端通过电容器连接，且分别连接下游能量分配网络。
[0014]本申请实施例的另一方面，提供了一种HERIC逆变器，包括：控制器和前述任意一项的HERIC逆变电路，控制器分别与HERIC逆变电路的HERIC拓扑中各个晶体管的控制端连接以输出控制信号。
[0015]本申请实施例的又一方面，提供了一种HERIC逆变器的调制方法，包括：HERIC拓扑根据输入的控制信号进行正弦脉宽调制并由第一支路输出正信号，正信号经滤波输出单元输出至下游能量分配网络；去耦开关单元根据输入的驱动信号产生所需的电网频率，辅助去耦单元基于电网频率对正信号换向输出至下游能量分配网络；HERIC拓扑根据输入的控制信号进行正弦脉宽调制并由第二支路输出负信号，负信号经滤波输出单元输出至下游能量分配网络；去耦开关单元根据输入的驱动信号产生所需的电网频率，辅助去耦单元基于电网频率对所述负信号换向输出至下游能量分配网络。
[0016]本申请实施例的有益效果包括：
[0017]本申请提供了一种HERIC逆变电路，包括能量产生级、HERIC拓扑、去耦开关单元、辅助去耦单元和滤波输出单元，其中，能量产生级连接于HERIC拓扑的直流侧的两极，HERIC拓扑的交流侧与滤波输出单元的接收侧相连，去耦开关单元和辅助去耦单元分别位于HERIC拓扑的交流侧与滤波输出单元的接收侧之间，且去耦开关单元的两端跨接于HERIC拓扑的交流侧的两极之间，辅助去耦单元的两端跨接于HERIC拓扑的交流侧的两极之间。由能量产生级产生的恒定输出电压由HERIC拓扑的直流侧的两极接入，产生的交流信号由HERIC拓扑的交流侧输出至下游能量分配网络，在HERIC逆变电路生成的输出波形的过零区域的续留时间期间，控制信号激活去耦开关单元工作产生所需的电网频率，辅助去耦单元并联于HERIC拓扑的交流侧，辅助去耦单元基于电网频率对交流信号换向，从而实现在过零区域的能量传递的平滑过渡，降低电磁干扰EMI噪声，实现引入能量分配网络的低谐波含量。
附图说明
[0018]为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
[0019]图1是本申请实施例提供的一种HERIC逆变电路的电路图；
[0020]图2是本申请实施例提供的一种HERIC逆变器的波形示意图；
[0021]图3是本申请实施例提供的一种HERIC逆变器的调制方法的流程图。
[0022]图标：10
‑
能量产生级；20
‑
HERIC拓扑；201
‑
第一晶体管；202
‑
第二晶体管；203
‑
第三晶体管；204
‑
第四晶体管；205
‑
第五晶体管；206
‑
第六晶体管；207
‑
第七晶体管；208
‑
第八晶体管；220、221、222、223、224、225
‑
信号；229
‑
波形；3本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种HERIC逆变电路，其特征在于，包括能量产生级、HERIC拓扑、去耦开关单元、辅助去耦单元和滤波输出单元，其中，能量产生级连接于所述HERIC拓扑的直流侧的两极，所述HERIC拓扑的交流侧与滤波输出单元的接收侧相连，所述去耦开关单元和所述辅助去耦单元分别位于所述HERIC拓扑的交流侧与滤波输出单元的接收侧之间，且所述去耦开关单元的两端跨接于所述HERIC拓扑的交流侧的两极之间，所述辅助去耦单元的两端跨接于所述HERIC拓扑的交流侧的两极之间。2.根据权利要求1所述的HERIC逆变电路，其特征在于，所述HERIC拓扑包括并联的第一桥臂和第二桥臂，并联的两端分别为所述HERIC拓扑的直流侧的两极，所述第一桥臂的中点和所述第二桥臂的中点分别为所述HERIC拓扑的交流侧的两极。3.根据权利要求2所述的HERIC逆变电路，其特征在于，所述第一桥臂包括第一晶体管和第二晶体管，所述第一晶体管的输出端与所述第二晶体管的输入端连接，所述第一晶体管的输入端和所述第二晶体管的输出端作为所述第一桥臂的两端分别与所述能量产生级的两极连接；所述第二桥臂包括第三晶体管和第四晶体管，所述第三晶体管的输出端与所述第四晶体管的输入端连接，所述第三晶体管的输入端和所述第四晶体管的输出端作为所述第二桥臂的两端分别与所述能量产生级的两极连接。4.根据权利要求3所述的HERIC逆变电路，其特征在于，所述去耦开关单元包括第五晶体管和第六晶体管，所述第五晶体管的输出端与所述第六晶体管的输出端连接，所述第五晶体管的输入端和所述第六晶体管的输入端分别与所述HERIC拓扑的交流侧的两极连接，所述第五晶体管和所述第六晶体管的结构类型不同。5.根据权利要求4所述的HERIC逆变电路，其特征在于，所述辅助去耦单元包括第七晶体管和...

【专利技术属性】
技术研发人员：哈克布，
申请(专利权)人：广东致能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：