【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电子电力，具体涉及一种非隔离型三电平并离网裂相逆变器及其调制策略。
技术介绍
1、目前全球存在多种电网系统，其中欧洲等地区的电网系统采用相位相差180°的裂相系统，逆变器在离网运行时，可直接输出120/240v裂相电源，能够满足两种电压等级的家庭负载使用；而在并网运行时，由于有电网的存在，用户120v负载可由电网提供能源，逆变器输出单相240v即可。传统的逆变器一般会带有一个裂相变压器，通过裂相变压器的中心抽头产生一个中点，进而产生120/240v的裂相供电系统，但是这种处理方式存在效率低，损耗大，成本高且使用不灵活等缺点。
2、为克服传统的逆变器的缺陷，现有方法提出了如图1所示的可切换输出模式的裂相逆变电路，当继电器s1闭合时，所述裂相逆变电路输出裂相120/240v，当继电器s1断开时，所述裂相逆变电路输出单相240v。与现有的裂相逆变电路相比，输出单相240v时可以少2个开关管，同时逆变电感lb也没有励磁消磁过程，减少磁芯损耗，在并网应用中，用户收益更大。
3、然而，图1所示的裂相逆变电路有源开关器件较多，成本高。
技术实现思路
1、(一)解决的技术问题
2、针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种非隔离型三电平并离网裂相逆变器及其调制策略，解决了现有的裂相逆变电路成本高的技术问题。
3、(二)技术方案
4、为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：
5、第一方面，本专利技术提供一
6、所述非隔离型三电平并离网裂相逆变器还包括第一续流模块、第二续流模块、第一单向导通模块、第二单向导通模块、桥臂模块、模式切换开关模块、第一电感、第二电感、第一滤波电容和第二滤波电容；
7、其中，所述桥臂模块包括四个连接端，其中，第一连接端通过第一续流模块连接在直流输入电源的正极，第二连接端通过第二续流模块连接在直流输入电源的负极，第三连接端连接经由第一电感连接模式切换开关模块，第四连接端连接经由第二电感连接模式切换开关模块；
8、第一单向导通模块的第一端连接在第一续流模块和桥臂模块的连接端；第二端连接第二单向导通模块的第一端，第二单向导通模块的第二端连接在第二续流模块与桥臂模块的连接端；第一单向导通模块和第二单向导通模块公共端连接在电压中位点上；第一单向导通模块和第二单向导通模块均为从第二端单向导通至第一端；
9、第一滤波电容、第二滤波电容的第一端均连接在电压中位点o上，第一滤波电容的第二端连接在第一电感与模式切换开关模块的连接端；第二滤波电容的第二端连接在第二电感与模式切换开关模块的连接端；
10、模式切换开关模块用于切换并网模式和离网模式，在为并网模式时，第一电感与第一滤波电容的连接端、第二电感与第二滤波电容的连接端均与电网连通；在离网模式时，第一电感与第一滤波电容的连接端、第二电感与第二滤波电容的连接端均与负载的第一端连通，负载的第二端连接在第一滤波电容、第二滤波电容的第一端上；
11、所述第一续流模块、第二续流模块、第一单向导通模块、第二单向导通模块和桥臂模块连接若干控制端，适于在控制端接入的控制信号的控制下，形成不同的回路；在并网模式时，逆变器输出vdc，0和-vdc三个电平；在离网模式时，逆变器输出vdc/2，0，和-vdc/2三个电平。
12、优选的，所述第一续流模块包括第五开关管t5，所述第二续流模块包括第六开关管t6。
13、优选的，所述第一单向导通模块包括第一二极管d1，所述第二单向导通模块包括第二二极管d2。
14、优选的，所述桥臂模块包括a相桥臂和b相桥臂，所述a相桥臂包括第一开关管t1和第三开关管t3，所述b相桥臂包括第二开关管t2和第四开关管t4。
15、优选的，所述第一开关管t1的第一端和第二开关管t2的第一端连接，连接处为桥臂模块的第一端；所述第三开关管t3的第二端和第四开关管t4的第二端连接，连接处为桥臂模块的第二端；所述第一开关管t1的第二端和第三开关管t3的第一端连接，连接处为桥臂模块的第三端；所述第二开关管t2的第二端和第四开关管t4的第一端连接，连接处为桥臂模块的第四端。
16、优选的，所述非隔离型三电平并离网裂相逆变器在并网模式下包括四个工作模态，具体为：
17、工作模态1：开关管t1，t4，t5，t6导通，其他开关管关断，逆变器输出电压为vdc，电流流通途径为t5→t1→g→t4→t6；其中，g表示电网；
18、工作模态2：开关管t2，t3，t5，t6导通，其他开关管关断，逆变器输出电压为-vdc，电流流通途径为t5→t2→g→t3→t6；
19、工作模态3：开关管t1，t2导通，其他开关管关断，逆变器输出电压为0，在输出正半周期电流流通途径为t1→g→t2，在输出负半周期电流流通途径为t2→g→t1；
20、工作模态4：开关管t3，t4导通，其他开关管关断，逆变器输出电压为0，在输出正半周期电流流通途径为t3→g→t4，在输出负半周期电流流通途径为t4→g→t3。
21、优选的，所述非隔离型三电平并离网裂相逆变器在离网模式下包括七个工作模态，具体为：
22、工作模态1：开关管t1，t4，t5，t6导通，其他开关管关断，逆变器a相桥臂输出电压为vdc/2，电流流通途径为t5→t1→o；b相桥臂输出电压为-vdc/2，电流流通途径为o→t4→t6；
23、工作模态2：开关管t1，t4，t5导通，其他开关管关断，逆变器a相桥臂输出电压为vdc/2，电流流通途径为t5→t1→o；b相桥臂输出电压为0，电流流通途径为o→t4→d2；
24、工作模态3：开关管t1，t4，t6导通，其他开关管关断，逆变器a相桥臂输出电压为0，电流流通途径为d1→t1→o；b相桥臂输出电压为-vdc/2，电流流通途径为o→t4→t6；
25、工作模态4：开关管t2，t3，t5，t6导通，其他开关管关断，逆变器a相桥臂输出电压为-vdc/2，电流流通途径为o→t3→t6；b相桥臂输出电压为vdc/2，电流流通途径为t5→t2→o；
26、工作模态5：开关管t2，t3，t5导通，其他开关管关断，逆变器a相桥臂输出电压为0，电流流通途径为o→t3→d2；b相桥臂输出电压为vdc/2，电流流通途径为t5→t2→o；
27、工作模态6：开关管t2，t3，t6导通，其他开关管关断，逆变器a相桥臂输出电压为-vdc/2，电流本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种非隔离型三电平并离网裂相逆变器，输入侧连接一个直流输入电源Vdc，其特征在于，所述非隔离型三电平并离网裂相逆变器包括第一直流分压电容Cbus1和第二直流分压电容Cbus2，所述第一直流分压电容Cbus1和所述第二直流分压电容Cbus2串联后再并联在直流输入电源两端，且所述第一直流分压电容Cbus1和所述第二直流分压电容Cbus2的串联连接点为所述直流输入电源的电压中位点O；
2.如权利要求1所述的非隔离型三电平并离网裂相逆变器，其特征在于，所述第一续流模块包括第五开关管T5，所述第二续流模块包括第六开关管T6。
3.如权利要求2所述的非隔离型三电平并离网裂相逆变器，其特征在于，所述第一单向导通模块包括第一二极管D1，所述第二单向导通模块包括第二二极管D2。
4.如权利要求3所述的非隔离型三电平并离网裂相逆变器，其特征在于，所述桥臂模块包括A相桥臂和B相桥臂，所述A相桥臂包括第一开关管T1和第三开关管T3，所述B相桥臂包括第二开关管T2和第四开关管T4。
5.如权利要求4所述的非隔离型三电平并离网裂相逆变器，其特征在于，所述第
6.如权利要求5所述的非隔离型三电平并离网裂相逆变器，其特征在于，所述非隔离型三电平并离网裂相逆变器在并网模式下包括四个工作模态，具体为：
7.如权利要求5所述的非隔离型三电平并离网裂相逆变器，其特征在于，所述非隔离型三电平并离网裂相逆变器在离网模式下包括七个工作模态，具体为：
8.一种非隔离型三电平并离网裂相逆变器，输入侧连接一个直流输入电源Vdc，其特征在于，所述非隔离型三电平并离网裂相逆变器包括第一直流分压电容Cbus1和第二直流分压电容Cbus2，所述第一直流分压电容Cbus1和所述第二直流分压电容Cbus2串联后再并联在直流输入电源两端，且所述第一直流分压电容Cbus1和所述第二直流分压电容Cbus2的串联连接点为所述直流输入电源的电压中位点O；
9.一种调制策略，其特征在于，用于调制如权利要求1～8任一所述的非隔离型三电平并离网裂相逆变器，在并网模式下，采用单极倍频调制。
10.如权利要求9所述的调制策略，其特征在于，在离网模式下，采用三电平混合调制策略，在两相不平衡负载下，母线电容在一个工频周期内被两相负载抽取的功率之和相同。
...【技术特征摘要】
1.一种非隔离型三电平并离网裂相逆变器，输入侧连接一个直流输入电源vdc，其特征在于，所述非隔离型三电平并离网裂相逆变器包括第一直流分压电容cbus1和第二直流分压电容cbus2，所述第一直流分压电容cbus1和所述第二直流分压电容cbus2串联后再并联在直流输入电源两端，且所述第一直流分压电容cbus1和所述第二直流分压电容cbus2的串联连接点为所述直流输入电源的电压中位点o；
2.如权利要求1所述的非隔离型三电平并离网裂相逆变器，其特征在于，所述第一续流模块包括第五开关管t5，所述第二续流模块包括第六开关管t6。
3.如权利要求2所述的非隔离型三电平并离网裂相逆变器，其特征在于，所述第一单向导通模块包括第一二极管d1，所述第二单向导通模块包括第二二极管d2。
4.如权利要求3所述的非隔离型三电平并离网裂相逆变器，其特征在于，所述桥臂模块包括a相桥臂和b相桥臂，所述a相桥臂包括第一开关管t1和第三开关管t3，所述b相桥臂包括第二开关管t2和第四开关管t4。
5.如权利要求4所述的非隔离型三电平并离网裂相逆变器，其特征在于，所述第一开关管t1的第一端和第二开关管t2的第一端连接，连接处为桥臂模块的第一端；所述第三开关管t3的第二端和第四开关管t4的第二端连接，连接处为桥臂模块的第二端；所述第一开关管...
【专利技术属性】
技术研发人员：汪洪亮，汪杨，岳秀梅，朱晓楠，邓孝军，罗安，
申请(专利权)人：湖南大学，
类型：发明
国别省市：
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