專利名稱：逆變器電路及逆變器電路的控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電力電子技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種逆變器電路及逆變器電路的控制方法。
背景技術(shù)：
逆變器電路是一種將直流電轉(zhuǎn)換成交流電的電路，也是一種將直流能量轉(zhuǎn)換為交流能量的電路，其包括輸出交流電壓形式，如不間斷電源；以及跟隨外部交流電壓而輸出交流電流的形式，如太陽能并網(wǎng)逆變器，風(fēng)力并網(wǎng)發(fā)電機等。

現(xiàn)有的逆變器電路，在使用過程中為實現(xiàn)將直流能量轉(zhuǎn)換為交流能量，需要對逆變器電路中的開關(guān)元件進(jìn)行高頻切換。因開關(guān)元件在開通和關(guān)斷的切換過程中產(chǎn)生的開關(guān)損耗不同，可以將開關(guān)分為軟開關(guān)和硬開關(guān)，具體的，在開關(guān)開通過程中，開關(guān)兩端電壓下降與流過開關(guān)的電流上升在時間上出現(xiàn)交疊而產(chǎn)生的功耗為開通損耗；或在開關(guān)關(guān)斷過程中，流過開關(guān)的電流下降與開關(guān)兩端電壓上升在時間上出現(xiàn)交疊而產(chǎn)生的功耗為關(guān)斷損耗。無法避免開關(guān)損耗的開關(guān)叫做硬開關(guān)，可以避免開關(guān)損耗的開關(guān)叫做軟開關(guān)?，F(xiàn)有技術(shù)中的逆變電路使用的開關(guān)元件為硬開關(guān)，造成在將直流電轉(zhuǎn)換為交流電的過程中功耗過大，能量轉(zhuǎn)換效率低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實施例提供一種逆變器電路及逆變器電路的控制方法，用以在逆變器電路中實現(xiàn)軟開關(guān)。本發(fā)明實施例提供了一種逆變器電路，包括直流源、交流電路和一個以上的逆變電橋，所述逆變電橋包括第一橋臂和第二橋臂，所述第一橋臂分別連接所述直流源的正極和負(fù)極，所述第二橋臂分別連接所述直流源的正極和負(fù)極，所述第一橋臂和所述第二橋臂并聯(lián)設(shè)置；所述第一橋臂包括串聯(lián)的第一開關(guān)元件組和第二開關(guān)元件組，所述第一開關(guān)元件組包括并聯(lián)的第一開關(guān)管和第一二極管單元，所述第一二極管單元的負(fù)極與所述直流源的正極連接，所述第二開關(guān)元件組包括并聯(lián)的第二開關(guān)管和第二二極管單元，所述第二二極管單元的負(fù)極與所述直流源的正極連接；所述第二橋臂包括串聯(lián)的第三開關(guān)元件組和第四開關(guān)元件組，所述第三開關(guān)元件組包括并聯(lián)的第三開關(guān)管和第三二極管單元，所述第三二極管單元的負(fù)極與所述直流源的正極連接，所述第四開關(guān)元件組包括并聯(lián)的第四開關(guān)管和第四二極管單元，所述第四二極管單元的負(fù)極與所述直流源的正極連接；所述交流電路包括并聯(lián)的第一交流源和第一電容，或包括并聯(lián)的第一交流負(fù)載和第一電容，所述交流電路的一端通過第一電感連接在所述第一橋臂的第一開關(guān)元件組和第二開關(guān)元件組之間，所述交流電路的另一端通過第二電感連接在所述第二橋臂的第三開關(guān)元件組和第四開關(guān)元件組之間。
本發(fā)明實施例提供了一種針對上述逆變器電路的控制方法，對于所述逆變器電路中的任一逆變電橋，根據(jù)如下的方法進(jìn)行控制閉合第一開關(guān)管和第四開關(guān)管，令第二開關(guān)管和第三開關(guān)管斷開，以使流經(jīng)第一電感和第二電感的電感電流逐漸增大，所述電感電流分為流經(jīng)第一交流源或第一交流負(fù)載的電流，以及對第一電容充電的電流；在持續(xù)設(shè)定的第一時間段使所述流經(jīng)第一電感和第二電感的電感電流達(dá)到峰值后，斷開所述第一開關(guān)管；第二二極管單元處于導(dǎo)通狀態(tài)，閉合第二開關(guān)管，實現(xiàn)第二開關(guān)管的低電壓導(dǎo)通。本發(fā)明實施例提供了另一種針對上述逆變器電路的控制方法，對于所述逆變器電路中的任一逆變電橋，根據(jù)如下的方法進(jìn)行控制

閉合第一開關(guān)管和第四開關(guān)管，令第二開關(guān)管和第三開關(guān)管斷開，以使流經(jīng)第一電感和第二電感的電感電流逐漸增大，所述電感電流分為流經(jīng)第一交流源或第一交流負(fù)載的電流，以及對第一電容充電的電流；在持續(xù)設(shè)定的第一時間段使流經(jīng)第一電感和第二電感的電感電流達(dá)到峰值后，斷開所述第一開關(guān)管和所述第四開關(guān)管；第二二極管單元和第三二極管單元處于導(dǎo)通狀態(tài)，閉合第二開關(guān)管和第三開關(guān)管，以實現(xiàn)第二開關(guān)管和第三開關(guān)管的低電壓導(dǎo)通。本發(fā)明實施例提供了再一種針對上述逆變器電路的控制方法，在交流電路包括第一交流源時，對于所述逆變器電路中的任一逆變電橋，根據(jù)如下的方法進(jìn)行控制閉合第二開關(guān)管和第四開關(guān)管，令第一開關(guān)管和第三開關(guān)管斷開，第一交流源供電，以使流經(jīng)第一電感和第二電感的電感電流逐漸增大；在持續(xù)設(shè)定的第一時間段使流經(jīng)第一電感和第二電感的電感電流達(dá)到峰值后，斷開所述第二開關(guān)管；第一二極管單元處于導(dǎo)通狀態(tài)，閉合第一開關(guān)管，實現(xiàn)第一開關(guān)管的低電壓導(dǎo)通。本發(fā)明實施例提供的逆變器電路及逆變器電路的控制方法，通過在各個逆變電橋的開關(guān)元件組中設(shè)置并聯(lián)的開關(guān)管和二極管單元，以及在交流電路中設(shè)置并聯(lián)的電壓源和第一電容，或者是并聯(lián)的電容和交流負(fù)載，并通過適當(dāng)?shù)目刂品椒ǎ沟瞄_關(guān)管可以在低電壓狀態(tài)下關(guān)斷，并在低電流狀態(tài)下導(dǎo)通，從而使得開關(guān)管具有軟開關(guān)的功能，能夠有效減少在開光開斷過程中的能量損耗。


為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖I為本發(fā)明實施例中逆變器電路的結(jié)構(gòu)示意圖一；圖2為本發(fā)明實施例中逆變器電路的結(jié)構(gòu)示意圖二 ；圖3為本發(fā)明實施例中逆變器電路的工作原理示意圖一；
圖4為本發(fā)明實施例中逆變器電路的工作原理示意圖二 ；圖5為本發(fā)明實施例中逆變器電路單極性輸出的控制方法流程示意圖；圖6A和圖6B為本發(fā)明實施例中逆變器電路單極性調(diào)制的輸出示意圖；圖7為本發(fā)明實施例中逆變器電路的工作原理示意圖三；圖8為本發(fā)明實施例中逆變器電路的工作原理示意圖四；圖9為本發(fā)明實施例中逆變器電路雙極性輸出的控制方法流程示意圖；圖10為本發(fā)明實施例中逆變器電路的結(jié)構(gòu)示意圖三；圖11為圖10所述的逆變器電路的輸出示意圖； 圖12為本發(fā)明實施例中無功補償?shù)碾妷?、電流對比圖；圖13為本發(fā)明實施例中無功補償?shù)墓ぷ髟硎疽鈭D一；圖14為本發(fā)明實施例中無功補償?shù)墓ぷ髟硎疽鈭D二 ；圖15為本發(fā)明實施例中無功補償?shù)墓ぷ髟硎疽鈭D三；圖16為本發(fā)明實施例中無功補償?shù)墓ぷ髟硎疽鈭D四；圖17為本發(fā)明實施例中無功補償?shù)墓ぷ髟硎疽鈭D五；圖18為本發(fā)明實施例中無功補償?shù)墓ぷ髟硎疽鈭D六；圖19為本發(fā)明實施例中無功補償?shù)墓ぷ髟硎疽鈭D七；圖20為本發(fā)明實施例中無功補償?shù)墓ぷ髟硎疽鈭D八。
具體實施例方式為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。針對現(xiàn)有技術(shù)中逆變電路中的開關(guān)元件為硬開關(guān)，容易造成在將直流電轉(zhuǎn)換為交流電的過程中損耗過大的問題，本發(fā)明實施例提供了一種逆變電路及逆變電路的控制方法，其能夠通過對逆變電路的控制實現(xiàn)軟開關(guān)，進(jìn)而降低逆變過程中的能量損耗，提高能量轉(zhuǎn)換效率。圖I為本發(fā)明實施例中逆變器電路的結(jié)構(gòu)示意圖一，如圖I所示，該逆變器電路包括直流源DC、交流電路和一個以上的逆變電橋，所述逆變電橋包括第一橋臂和第二橋臂，其中，該直流源DC的輸出電壓是Udc,第一橋臂和第二橋臂并聯(lián)設(shè)置，都分別連接在直流源的正極和負(fù)極之間，具體的，上述的第一橋臂包括串聯(lián)的第一開關(guān)元件組11和第二開關(guān)元件組12，其中第一開關(guān)元件組11包括第一開關(guān)管Ql和第一二極管單元D1，第一二極管單元Dl的負(fù)極與所述直流源DC的正極連接，第二開關(guān)元件組12包括第二開關(guān)管Q2和第二二極管單元D2，第二二極管單元D2的負(fù)極與所述直流源DC的正極連接；第二橋臂也包括串聯(lián)的第三開關(guān)元件組13和第四開關(guān)元件組14，第三開關(guān)元件組13包括第三開關(guān)管Q3和第三二極管單元D3，第三二極管單元D3的負(fù)極與所述直流源DC的正極連接，第四開關(guān)元件組14包括第四開關(guān)管Q4和第四二極管單元D4，第四二極管單元D4的負(fù)極與所述直流源DC的正極連接；上述交流電路包括并聯(lián)的第一交流源AC和第一電容C，或包括并聯(lián)的第一交流負(fù)載AC和第一電容C,上述交流電路的一端通過第一電感連接在第一橋臂的第一開關(guān)元件組11與第二開關(guān)元件組12之間，所述交流電路的另一端通過第二電感連接在第二橋臂的第三開關(guān)元件組13與第四開關(guān)元件組14之間。本發(fā)明上述實施例中，包括一個或多個逆變電橋，各逆變電橋包括并聯(lián)設(shè)置的第一橋臂和第二橋臂，另外還包括交流電路，該交流電路的一端連接在第一橋臂的第一開關(guān)元件組與第二開關(guān)元件組之間，交流電路的另一端連接在第二橋臂的第三開關(guān)元件組與第四開關(guān)元件組之間，且該交流電路包括并聯(lián)的第一電容和第一交流源；或者包括并聯(lián)的第一交流負(fù)載和第一電容，上述的逆變器電路，可以通過對各個逆變電橋進(jìn)行適當(dāng)?shù)目刂茖崿F(xiàn)軟開關(guān)的功能。例如在對上述的逆變器電路的任一逆變電橋的控制過程中，可以先閉合第一開關(guān)管和第四開關(guān)管，并令第二開關(guān)管和第三開關(guān)管斷開，以使流經(jīng)第一電感和第二電感的電感電流逐漸增大，上述電感電流分為流經(jīng)第一交流源或第一交流負(fù)載 的電流，以及對第一電容充電的電流；在持續(xù)設(shè)定的第一時間段后使所述流經(jīng)第一電感和第二電感的電感電流達(dá)到峰值后，斷開第一開關(guān)管；如上所述的，在第一開關(guān)管斷開后，第二二極管單元先導(dǎo)通并處于導(dǎo)通狀態(tài)，而第二開關(guān)管與第二二極管單元并聯(lián)，此時第二二極管單元兩端的電壓等于二極管的正向?qū)▔航?，對于硅二極管而言，其值僅為0. 3V 0. 7V之間，因此可以第二開關(guān)管兩端的電壓降至很低，閉合第二開關(guān)管實現(xiàn)第二開關(guān)管的低電壓導(dǎo)通。進(jìn)一步的，在閉合上述的第二開關(guān)管后，流經(jīng)第一電感和第二電感的電感電流逐漸減小到零，被充電的第一電容放電產(chǎn)生流經(jīng)所述第一電感和第二電感的反向電感電流并逐漸增大，在此過程中，若檢測到流經(jīng)第一電感和第二電感的電感電流或反向電感電流的絕對值小于第一門限時，斷開所述第二開關(guān)管，上述的第一門限值可以根據(jù)實際的需要設(shè)置，例如可以設(shè)置其值為1A，也就可以實現(xiàn)第二開關(guān)管的低電流關(guān)斷。另外，在斷開第二開關(guān)管后，使得第一二極管單元先導(dǎo)通，導(dǎo)致第一二極管單元的兩端電壓接近為零，此時閉合第一開關(guān)管，即可以實現(xiàn)第一開關(guān)管的低電壓導(dǎo)通。本發(fā)明上述實施例中，通過對逆變器電路的適當(dāng)控制，可以實現(xiàn)各個開關(guān)管的低電壓導(dǎo)通和低電流關(guān)斷，從而達(dá)到軟開關(guān)的效果。對于逆變器電路中的逆變電橋為兩個以上時，控制不同逆變電橋上流經(jīng)第一電感和第二電感的電感電流達(dá)到峰值的時間錯開。與上述技術(shù)方案中，保持第四開關(guān)管的閉合狀態(tài)，高頻轉(zhuǎn)換第一開關(guān)管和第二開關(guān)管的狀態(tài)實現(xiàn)軟開關(guān)不同，還可以是保持第二開關(guān)管的閉合狀態(tài)，高頻轉(zhuǎn)換第三開關(guān)管和第四開關(guān)管的狀態(tài)實現(xiàn)軟開關(guān)不同，具體的，閉合第二開關(guān)管和第三開關(guān)管，令第一開關(guān)管和第四開關(guān)管斷開，以使流經(jīng)第一電感和第二電感的電感電流逐漸增大，所述電感電流分為流經(jīng)第一交流源或第一交流負(fù)載的電流，以及對第一電容充電的電流，在持續(xù)設(shè)定的第一時間段使所述流經(jīng)第一電感和第二電感的電感電流達(dá)到峰值后，斷開所述第三開關(guān)管；在斷開第三開關(guān)管后，第四二極管單元首先導(dǎo)通，并處于導(dǎo)通狀態(tài)，此時閉合第四開關(guān)管，能夠?qū)崿F(xiàn)第四開關(guān)管的低電壓導(dǎo)通。進(jìn)一步的，閉合第四開關(guān)管后，流經(jīng)第一電感和第二電感的電感電流逐漸減小到零，被充電的第一電容放電產(chǎn)生流經(jīng)所述第一電感和第二電感的反向電感電流并逐漸增大,在此過程中,對流經(jīng)所述第一電感和第二電感的電感電流和反向電感電流進(jìn)行檢測,若檢測到流經(jīng)所述第一電感和第二電感的電感電流或反向電感電流的絕對值小于第一門限時，斷開所述第四開關(guān)管，能夠所述第四開關(guān)管的低電流關(guān)斷。
另外，在斷開所述第四開關(guān)管后，所述第三二極管單元處于導(dǎo)通狀態(tài)，第三二極管單元兩端的電壓較小，此時閉合所述第三開關(guān)管，能夠?qū)崿F(xiàn)所述第三開關(guān)管的低電壓導(dǎo)通。另外，本發(fā)明上述實施例中，對于逆變器電路中的逆變電橋為兩個以上時，控制不同逆變電橋上流經(jīng)第一電感和第二電感的電感電流達(dá)到峰值的時間錯開。另外，如圖2所示，可以進(jìn)一步的設(shè)置電阻R與第一電容C串聯(lián)，該電阻R能夠起到抑制諧振的作用，以及設(shè)置第三電感L3和第四電感L4，在所述交流電路包括第一交流源時，所述第一電容C與所述第三電感L3、所述第一交流源和第四電感L4組成的電路并聯(lián)；在所述交流電路包括第一交流負(fù)載時，所述第一電容C與所述第三電感L3、所述第一交流負(fù)載和第四電感L4組成的電路串聯(lián)。具體的，上述通過對逆變器電路的逆變電橋中開關(guān)管的狀態(tài)控制，可以實現(xiàn)逆變器電路的單極性調(diào)制輸出。該單極性調(diào)制輸出的工作原理圖可如圖3和圖4所示，其一個輸出周期內(nèi)的步驟流程可以如圖5所示，包括如下的步驟 步驟101、閉合第一開關(guān)管Ql和第四開關(guān)管Q4，令Ql和Q4導(dǎo)通，同時令第二開關(guān)管Q2和第三開關(guān)管Q3斷開，此時在一個回路中，電流從直流源的正極輸出，會經(jīng)過Q1、L1、C、L2、Q4回到直流源的負(fù)極，并可以進(jìn)一步的設(shè)置電阻R與第一電容C串聯(lián)，該回路的電流會對第一電容C充電，其設(shè)置的電阻R能夠起到抑制諧振的作用；另外還包括一個回路，即電流從直流源的正極輸出，會經(jīng)過Q1、L1、AC、L2、Q4回到直流源的負(fù)極，并可以進(jìn)一步的在AC的兩端分別串聯(lián)上第三電感L3和第四電感L4，也能夠起到抑制諧振的作用。本步驟中，在Ql和Q4閉合初期，流經(jīng)LI和L2的電感電流逐漸增大，在持續(xù)第一時間段使所述流經(jīng)LI和L2的電流達(dá)到峰值后，斷開Q1，該第一時間段可以根據(jù)輸出需要而預(yù)先設(shè)定，其電感電流的峰值與第一時間段的長短相關(guān)；步驟102、閉合Q2，此時，電感LI和L2會起到續(xù)流作用，在關(guān)斷Ql后D2會隨之導(dǎo)通，并處于導(dǎo)通狀態(tài)，導(dǎo)通后D2和Q2兩端的電壓很小，接近為零，此時閉合Q2，能夠?qū)崿F(xiàn)Q2的低電壓導(dǎo)通，在此過程中，電感續(xù)流，流經(jīng)LI和L2的電感電流逐漸變小到零；步驟103、在上述步驟101和步驟102中都會對C充電，待流經(jīng)LI和L2的電感電流逐漸變小到零后，電容也會放電，產(chǎn)生流經(jīng)LI和L2的反向電感電流，此過程中可以對流經(jīng)所述LI和L2的電感電流和反向電感電流進(jìn)行檢測，待檢測到流經(jīng)LI和L2的電感電流小于第一門限時斷開Q2，實現(xiàn)Q2的零電流關(guān)斷，該第一門限可以設(shè)置為1A;步驟104、閉合Ql，由于在Q2關(guān)斷后，第一電容C的放電電流流經(jīng)Dl，此時Dl處于導(dǎo)通狀態(tài)，Dl和Ql兩端的接近為零，此時閉合Q1，即可實現(xiàn)Ql的零電壓導(dǎo)通，回到上述步驟101中Ql和Q4同時閉合的階段；在前半個逆變器電路輸出周期，重復(fù)執(zhí)行上述的步驟101 步驟104，可以通過控制Ql由閉合到關(guān)斷的時間，即第一時間段來控制流經(jīng)LI和L2的電感電流的峰值，在第一個1/4周期內(nèi)，可以逐漸增大上述的第一時間段，并在第二個1/4周期內(nèi)，逐漸減小上述的第一時間段，具體的，流經(jīng)LI和L2的電感電流可如圖6A所示，其中的鋸齒波表示流經(jīng)LI和L2的實際電感電流變化情況，而上述實施例中使用了第一電容C，該第一電容C能夠起到平滑電感電流的作用。在上述過程中，在A、B兩點間的電壓Uab在Udc和0之間高頻切換，通過對Ql閉合和關(guān)斷時間的控制，使得Uab電壓在Q4開通的半個周期內(nèi)與正弦正半波在面積上等效，Uab的高頻電壓脈沖經(jīng)過LI和L2的濾波作用，與交流源的正弦正半波同相位，實現(xiàn)電壓跟隨。上述前半個周期，是通過對Ql、Q2和Q4的控制實現(xiàn)，在后半個周期，如圖4所示，可以通過對Q2、Q3和Q4的控制實現(xiàn)，此過程中，Q2 —直保持閉合狀態(tài)。具體的包括如下的步驟步驟105、閉合第二開關(guān)管Q2和第三開關(guān)管Q3，令第二開關(guān)管Q2和第三開關(guān)管Q3導(dǎo)通，并令第一開關(guān)管Ql和第四開關(guān)管Q4斷開，此時在一個回路中，電流從直流源的正極輸出，會經(jīng)過Q3、L2、C、LI、Q2回到直流源的負(fù)極，并可以進(jìn)一步的設(shè)置電阻R與第一電容C串聯(lián)，該回路的電流會對第一電容C充電，其設(shè)置的電阻R能夠起到抑制諧振的作用 ’另外還包括一個回路，即電流從直流源的正極輸出，會經(jīng)過Q3、L2、AC、L1、Q2回到直流源的負(fù)極，并可以進(jìn)一步的在AC的兩端分別串聯(lián)上電感L3和L4，也能夠起到抑制諧振的作用。本步驟中，在Q2和Q3閉合初期，流經(jīng)第一電感和第二電感的電感電流逐漸增大，在持續(xù)第一時間段使所述流經(jīng)第一電感和第二電感的電感電流達(dá)到峰值后關(guān)斷Q3，該第二時間段可以根據(jù)輸出需要而預(yù)先設(shè)定，其電感電流的峰值與第一時間段的長短相關(guān)； 步驟106、閉合Q4，此時，步驟105中關(guān)斷Q3后，由于電感L2和LI會起到續(xù)流作用，在關(guān)斷Ql后D4會隨之導(dǎo)通，并處于導(dǎo)通狀態(tài)，導(dǎo)通后D4和Q4兩端的電壓很小，接近為零，此時開通Q4，能夠?qū)崿F(xiàn)Q4的零電壓導(dǎo)通，在此過程中，流經(jīng)LI和L2的電流逐漸變小到零；步驟107、在上述步驟105和步驟106中都會對C充電，待流經(jīng)L2和LI的電感電流逐漸變小到零后，第一電容也會放電，產(chǎn)生流經(jīng)LI和L2的反向電感電流，此過程中可以對流經(jīng)所述LI和L2的電感電流和反向電感電流進(jìn)行檢測，待檢測到流經(jīng)LI和L2的電流小于第一門限時斷開Q4，實現(xiàn)Q4的零電流關(guān)斷；步驟108、閉合Q3，在Q4關(guān)斷后，第一電容C的放電電流流經(jīng)D3，此時D3處于導(dǎo)通狀態(tài)，D3和Q3兩端的接近為零，此時閉合Q3，即可實現(xiàn)Q3的零電壓導(dǎo)通，回到上述步驟105中Q3和Q2同時導(dǎo)通的階段；在后半個逆變器電路輸出周期內(nèi)，重復(fù)執(zhí)行上述的步驟105 步驟108，可以通過控制Q3由閉合到關(guān)斷的時間來控制流經(jīng)LI和L2的電感電流的峰值，在第三個1/4周期內(nèi)，可以逐漸增大Q3由閉合到關(guān)斷的時間，并在第四個1/4周期內(nèi)，逐漸減小Q3由閉合到關(guān)斷的時間，具體的流經(jīng)LI和L2的電感電流可如圖6B所示。上述在實現(xiàn)逆變器電路單極性輸出的過程中，是通過每次單獨控制一個開關(guān)管的閉合或斷開實現(xiàn)的，另外，還可以通過同時控制兩個開關(guān)管的閉合或斷開的方式，實現(xiàn)雙極性調(diào)制輸出，同時也能夠?qū)崿F(xiàn)軟開關(guān)的效果。具體的，首先，閉合第一開關(guān)管和第四開關(guān)管，令第二開關(guān)管和第三開關(guān)管斷開，以使流經(jīng)第一電感和第二電感的電感電流逐漸增大，該電感電流分為流經(jīng)第一交流源或第一交流負(fù)載的電流，以及對第一電容充電的電流；在持續(xù)設(shè)定的第一時間段使流經(jīng)第一電感和第二電感的電感電流達(dá)到峰值后，斷開所述第一開關(guān)管和所述第四開關(guān)管；第二二極管單元和第三二極管單元處于導(dǎo)通狀態(tài)，閉合第二開關(guān)管和第三開關(guān)管，以實現(xiàn)第二開關(guān)管和第三開關(guān)管的低電壓導(dǎo)通。進(jìn)一步的，在閉合所述第二開關(guān)管和所述第三開關(guān)管后，流經(jīng)第一電感和第二電感的電感電流逐漸減小到零，被充電的第一電容放電，以及直流源供電產(chǎn)生流經(jīng)所述第一電感和第二電感的反向電感電流并逐漸增大，在此過程中，若檢測到流經(jīng)所述第一電感和第二電感的電感電流或反向電感電流的絕對值小于第一門限時斷開所述第二開關(guān)管和所述第三開關(guān)管，實現(xiàn)所述第二開關(guān)管和所述第三開關(guān)管的低電流關(guān)斷。另外，在斷開所述第二開關(guān)管和所述第三開關(guān)管后，所述第一二極管單元和所述第四二極管單元處于導(dǎo)通狀態(tài)，其兩端的電壓都很低，此時閉合所述第一開關(guān)管和所述第四開關(guān)管，能夠?qū)崿F(xiàn)所述第一開關(guān)管和所述第四開關(guān)管的低電壓導(dǎo)通。本發(fā)明上述實施例中實現(xiàn)了開關(guān)管的低電壓導(dǎo)通和低電流關(guān)斷，能夠?qū)崿F(xiàn)軟開關(guān)的效果，對于所述逆變器電路中的逆變電橋為兩個以上時，控制不同逆變電橋上流經(jīng)第一電感和第二電感的電感電流達(dá)到峰值的時間錯開。與上述實施例中先閉合第一開關(guān)管和第四開關(guān)管不同，還可以先閉合第二開關(guān)管和第三開關(guān)管，令第一開關(guān)管和第四開關(guān)管斷開，以使流經(jīng)第一電感和第二電感的電感電流逐漸增大，所述電感電流分為流經(jīng)第一交流源或第一交流負(fù)載的電流，以及對第一電容 充電的電流，在持續(xù)設(shè)定的第一時間段使流經(jīng)第一電感和第二電感的電感電流達(dá)到峰值后關(guān)斷所述第二開關(guān)管和所述第三開關(guān)管；第一二極管單元和第四二極管單元處于導(dǎo)通狀態(tài)，閉合第一開關(guān)管和第四開關(guān)管，以實現(xiàn)第一開關(guān)管和第四開關(guān)管的低電壓導(dǎo)通。進(jìn)一步的，閉合所述第一開關(guān)管和所述第四開關(guān)管后，流經(jīng)第一電感和第二電感的電感電流逐漸減小到零，被充電的第一電容放電，以及直流源供電產(chǎn)生流經(jīng)所述第一電感和第二電感的反向電感電流并逐漸增大，在此過程中，對流經(jīng)所述第一電感和第二電感的電感電流和反向電感電流進(jìn)行檢測，待檢測到流經(jīng)所述第一電感和第二電感的電感電流或反向電感電流的絕對值小于第一門限時斷開所述第一開關(guān)管和所述第四開關(guān)管，實現(xiàn)所述第一開關(guān)管和所述第四開關(guān)管的低電流關(guān)斷。另外，斷開所述第一開關(guān)管和所述第四開關(guān)管后，所述第二二極管單元和所述第三二極管單元處于導(dǎo)通狀態(tài)，閉合所述第二開關(guān)管和所述第三開關(guān)管，實現(xiàn)所述第二開關(guān)管和所述第三開關(guān)管的低電壓導(dǎo)通。本發(fā)明上述實施例中實現(xiàn)了開關(guān)管的低電壓導(dǎo)通和低電流關(guān)斷，能夠?qū)崿F(xiàn)軟開關(guān)的效果，對于所述逆變器電路中的逆變電橋為兩個以上時，控制不同逆變電橋上流經(jīng)第一電感和第二電感的電感電流達(dá)到峰值的時間錯開。該雙極性調(diào)制輸出方式，其與單極性調(diào)制的不同之處在于，雙極性調(diào)制會使Ql、Q4同時閉合或斷開，Q3和Q2也會同時斷開，具體的參考圖7和圖8，其調(diào)制步驟可以參考圖9。具體的，如圖9所示，該雙極性調(diào)制輸出可以包括如下的步驟步驟201、閉合第一開關(guān)管Ql和第四開關(guān)管Q4，并令第二開關(guān)管Q2和第三開關(guān)管Q3斷開，此時在一個回路中，電流從直流源的正極輸出，會經(jīng)過Ql、LI、C、R、L2、Q4回到直流源的負(fù)極，該回路的電流會對第一電容C充電，其設(shè)置的電阻R能夠起到抑制諧振的作用；另外還包括一個回路，即電流從直流源的正極輸出，會經(jīng)過Q1、LI、L3、AC、L4、L2、Q4回到直流源的負(fù)極，其中的第三電感L3和第四電感L4，也能夠起到抑制諧振的作用。本步驟中，在Ql和Q4閉合初期，流經(jīng)電感LI和L2的電感電流會逐漸增大，在持續(xù)第一時間段使所述流經(jīng)LI和L2的電流達(dá)到峰值后，斷開Ql和Q4，該第一時間段可以根據(jù)輸出需要而預(yù)先設(shè)定，其電感電流的峰值與第一時間段的長短相關(guān)；
步驟202、閉合第二開關(guān)管Q2和第三開關(guān)管Q3，此時，電感LI和L2會起到續(xù)流作用，在關(guān)斷Ql后D2和D3會隨之導(dǎo)通，并處于導(dǎo)通狀態(tài)，導(dǎo)通后D2和Q2兩端的電壓，以及D3和Q3兩端的電壓會很小，接近為零，此時閉合Q2和Q3，能夠?qū)崿F(xiàn)Q2和Q3的低電壓導(dǎo)通，在此過程中，電感續(xù)流，流經(jīng)LI和L2的電感電流逐漸變小到零；步驟203、在上述步驟201和步驟202中都會對C充電，當(dāng)流經(jīng)LI和L2的電流逐漸變小到零后，第一電容會放電，以及直流源DC的供電都會產(chǎn)生流經(jīng)電感LI和L2的反向電感電流，此過程中可以控制流經(jīng)LI和L2的電感電流較小，因此可以對流經(jīng)LI和L2的電感電流進(jìn)行測量，待檢測到流經(jīng)LI和L2的電流小于第一門限時斷開Q2和Q3，實現(xiàn)Q2和Q3的低電流關(guān)斷；步驟204、閉合Ql和Q4，由于在Q2和Q3關(guān)斷后，第一電容C的放電電流流經(jīng)Dl和D4，此時Dl和D4導(dǎo)通，此時Ql和Q4兩端的接近為零，因此可以實現(xiàn)Ql和Q4的低電壓導(dǎo)通，回到上述步驟201中Ql和Q4同時導(dǎo)通的階段繼續(xù)執(zhí)行； 在前半個交流電的輸出周期，重復(fù)執(zhí)行上述的步驟201 步驟204，可以通過控制Ql和Q4由閉合到斷開的時間，即第一時間段來控制流經(jīng)LI和L2的電感電流的峰值，在第一個1/4周期內(nèi)，可以逐漸增大上述的第一時間段，即增大Ql和Q4由閉合到斷開的時間，并在第二個1/4周期內(nèi)，逐漸減小上述的第一時間段，即減小Ql和Q4由閉合到斷開的時間。在后半個周期，可以重復(fù)執(zhí)行如下的步驟步驟205、閉合第二開關(guān)管Q2和第三開關(guān)管Q3，并令第一開關(guān)管Ql和第四開關(guān)管Q4斷開，此時在一個回路中，電流從直流源的正極輸出，會經(jīng)過Q3、L2、R、C、L1、Q2回到直流源的負(fù)極，該回路的電流會對第一電容C充電，其設(shè)置的電阻R能夠起到抑制諧振的作用；另外還包括一個回路，即電流從直流源的正極輸出，會經(jīng)過Q3、L2、L4、AC、L3、L1、Q2回到直流源的負(fù)極，其中的第三電感L3和第四電感L4，也能夠起到抑制諧振的作用。本步驟中，流經(jīng)電感LI和L2的電感電流會逐漸增大，在持續(xù)第一時間段后斷開Q2和Q3，該第一時間段可以根據(jù)實際需要而預(yù)先設(shè)定，其電感電流的峰值與第一時間段的長短相關(guān)；步驟206、閉合Ql和Q4，此時，步驟205中關(guān)斷Q2和Q3后，由于電感L2和LI會起到續(xù)流作用，并且Dl和D4會隨之導(dǎo)通，導(dǎo)通后Dl和D4兩端的電壓，以及Ql和Q4兩端的電壓會很小，接近為零，此時閉合Ql和Q4，能夠?qū)崿F(xiàn)Ql和Q4的低電壓導(dǎo)通，在此過程中，電感續(xù)流，流經(jīng)L2和LI的電流逐漸變小到零；步驟207、在上述步驟205和步驟206中都會對C充電，待流經(jīng)L2和LI的電流逐漸變小到零后，第一電容會放電，以及直流源DC的供電，使得產(chǎn)生流經(jīng)電感L2和LI方向的電感電流，此過程中可以控制流經(jīng)LI和L2的電感電流較小，因此可以對流經(jīng)LI和L2的電感電流進(jìn)行測量，待檢測到流經(jīng)LI和L2的電感電流小于第一門限時斷開Ql和Q4，實現(xiàn)Ql和Q4的低電流關(guān)斷；步驟208、閉合Q2和Q3，在Ql和Q4關(guān)斷后，C的放電電流流經(jīng)D2和D3，D2和D3導(dǎo)通，此時Q2和Q3兩端的接近為零，此時閉合Q2和Q3，即可實現(xiàn)Q2和Q3的低電壓導(dǎo)通，回到上述步驟201中Q2和Q3同時導(dǎo)通的階段繼續(xù)執(zhí)行；重復(fù)執(zhí)行上述的步驟205 步驟208，可以通過控制第一時間段，即Q2和Q3由閉合到斷開的時間來控制流經(jīng)LI和L2的電感電流的峰值，在第一個1/4周期內(nèi)，可以逐漸增大Q2和Q3由閉合到斷開的時間，并在第二個1/4周期內(nèi)，逐漸減小Q2和Q3由閉合到斷開的時間。由以上分析可知，在前1/2個周期和后1/2個周期，其中流經(jīng)LI和L2的電流方向不同，可以實現(xiàn)雙極性輸出。同時在上述的技術(shù)方案中，也實現(xiàn)了開關(guān)管的零電流斷開和零電壓導(dǎo)通，達(dá)到了軟開關(guān)的效果。本發(fā)明上述實施例中提供的逆變器電路，可以由直流源供電實現(xiàn)開關(guān)管作為軟開關(guān)的效果，另外，對于交流電路中包括交流源的情況，也可以實現(xiàn)由交流源供電的情況下，通過對任一逆變電橋的控制，也實現(xiàn)軟開關(guān)的效果。具體的，可以參照圖14，首先閉合第二開關(guān)管Q2和第四開關(guān)管Q4，令第一開關(guān)管Ql和第三開關(guān)管Q3斷開，第一交流源AC供電，以使流經(jīng)第一電感I和第二電感L2的電感電流逐漸增大，在持續(xù)設(shè)定的第一時間段使流經(jīng)第一電感LI和第二電感L2的電感電流達(dá)到峰值后，斷開所述第二開關(guān)管Q2;流經(jīng)第一電感LI和第二電感L2的電感電流達(dá)到峰值 的大小和設(shè)定的第一時間段的長短有關(guān)；在第二開關(guān)管Q2斷開后，第一二極管單元Dl處于導(dǎo)通狀態(tài)，其兩端的電壓很低，此時閉合第一開關(guān)管Q1，能夠?qū)崿F(xiàn)第一開關(guān)管Ql的低電壓導(dǎo)通。進(jìn)一步，在閉合第一開關(guān)管Ql后，在流經(jīng)第一電感LI和第二電感L2的電感電流逐漸減小到零，直流源DC供電產(chǎn)生流經(jīng)所述第一電感LI和第二電感L2的反向電感電流并逐漸增大的過程中，若檢測到流經(jīng)所述第一電感LI和第二電感L2的電感電流或反向電感電流的絕對值小于第一門限時，斷開所述第一開關(guān)管Q1，實現(xiàn)所述第一開關(guān)管Ql的低電流關(guān)斷。另外，在斷開所述第一開關(guān)管Ql后，第二二極管單元D2處于導(dǎo)通狀態(tài)，兩端的電壓很低，此時閉合第二開關(guān)管Q2，實現(xiàn)第二開關(guān)管Q2的低電壓導(dǎo)通。在執(zhí)行上述步驟的過程中，可以實現(xiàn)開關(guān)管的軟開關(guān)性能，并且進(jìn)一步的可以在逆變器電路的前半個輸出周期內(nèi)重復(fù)執(zhí)行上述的步驟，對于一個1/4周期，依次增大第一時間段的長度，對于第二個1/4周期，依次減小第一時間段的長度，使得流經(jīng)LI和L2的電流的峰值先增大后減小。另外，對于所述逆變器電路中的逆變電橋為兩個以上的情況，可以控制不同逆變電橋上流經(jīng)第一電感和第二電感的電感電流達(dá)到峰值的時間錯開。另外，對于逆變器電路的后半個輸出周期，可以按照如下的方法進(jìn)行控制，參考圖16，首先，閉合第二開關(guān)管Q2和第四開關(guān)管Q4，令第一開關(guān)管Ql和第三開關(guān)管Q3斷開，第一交流源AC供電，流經(jīng)第一電感LI和第二電感L2的電感電流逐漸增大，持續(xù)設(shè)定的第一時間段使流經(jīng)第一電感LI和第二電感L2的電感電路達(dá)到峰值后斷開所述第四開關(guān)管Q4 ；斷開第四開關(guān)管Q4后，第三二極管單元D3處于導(dǎo)通狀態(tài)，此時閉合第三開關(guān)管Q3，實現(xiàn)第三開關(guān)管Q3的低電壓導(dǎo)通。進(jìn)一步的，上述實施例中還可以閉合在第三開關(guān)管Q3后，在流經(jīng)第一電感LI和第二電感L2的電感電流逐漸減小到零，直流源供電產(chǎn)生流經(jīng)所述第一電感LI和第二電感L2的反向電感電流并逐漸增大的過程中，對流經(jīng)所述第一電感LI和第二電感L2的電感電流和反向電感電流進(jìn)行檢測，待檢測到流經(jīng)所述第一電感LI和第二電感L2的電感電流或反向電感電流的絕對值小于第一門限時斷開所述第三開關(guān)管Q3，實現(xiàn)所述第三開關(guān)管Q3的低電流關(guān)斷。
另外，在斷開第三開關(guān)管Q3后，第四二極管單元D4處于導(dǎo)通狀態(tài)，兩端的電壓很低，此時閉合第四開關(guān)管Q4，能夠?qū)崿F(xiàn)第四開關(guān)管Q4的低電壓導(dǎo)通。在逆變器電路的前半個輸出周期內(nèi)重復(fù)執(zhí)行上述的步驟，其可以實現(xiàn)開關(guān)管的軟開關(guān)性能，并且進(jìn)一步的可以在第一個1/4周期內(nèi)，依次增大第一時間段的長度，對于第二個1/4周期，依次減小第一時間段的長度，使得流經(jīng)LI和L2的電流的峰值先增大后減小。另外，對于所述逆變器電路中的逆變電橋為兩個以上的情況，可以控制不同逆變電橋上流經(jīng)第一電感和第二電感的電感電流達(dá)到峰值的時間錯開。本發(fā)明上述實施例中是以一個逆變電橋為例，對如何實現(xiàn)軟開關(guān)進(jìn)行了說明，另外在逆變器電路中還可以包括兩個以上的逆變電橋，如圖9所示，其給出了在逆變電路中包括兩個逆變電橋的電路結(jié)構(gòu)示意圖。具體的，如圖10所示，該逆變器電路在第一個逆變電橋的基礎(chǔ)上，還包括另一個逆變電橋，即第三橋臂和第四橋臂，該第三橋臂分別連接所述直流源的正極和負(fù)極，所述第 三橋臂和所述第一橋臂并聯(lián)設(shè)置；第四橋臂分別連接所述直流源的正極和負(fù)極，所述第四橋臂和所述第二橋臂并聯(lián)設(shè)置。上述第三橋臂包括串聯(lián)的第五開關(guān)元件組15和第六開關(guān)元件組16，所述第五開關(guān)元件組15包括并聯(lián)的第五開關(guān)管Q12和第五二極管單元D12，所述第五二極管單元D12的負(fù)極與所述直流源的正極連接，所述第六開關(guān)元件組16包括并聯(lián)的第六開關(guān)管和Q22第六極管單元D22，所述第六極管單元D22的負(fù)極與所述直流源的正極連接；所述第四橋臂包括串聯(lián)的第七開關(guān)元件組21和第八開關(guān)元件組22，所述第七開關(guān)元件組21包括并聯(lián)的第七開關(guān)管Q32和第七二極管單元D32，所述第七二極管單元D32的負(fù)極與所述直流源的正極連接，所述第八開關(guān)元件組22包括并聯(lián)的第八開關(guān)管Q42和第八二極管單元D42，所述第八二極管單元D42的負(fù)極與所述直流源的正極連接；對于交流電路，其一端通過電感L5連接在第三橋臂的第五開關(guān)元件組15和第六開關(guān)元件組16之間，另一端通過電感L6連接在第四橋臂的第七開關(guān)元件組21和第八開關(guān)元件組22之間，上述的電感L5和L6的作用和連接關(guān)系與第一個逆變電橋中的第一電感LI和第二電感L2相同。對于圖10所示的逆變器電路的各個逆變電橋分別利用上述實施例提供的控制方法進(jìn)行控制，且控制不同逆變電橋上流經(jīng)第一電感和第二電感的電感電流達(dá)到峰值的時間錯開，也就是對于圖10中兩個逆變電橋的技術(shù)方案中，流經(jīng)LI和L2的電流，與流經(jīng)L5和L6的電流達(dá)到峰值的時間錯開。如圖11所示，其中上半部分可以看作是流經(jīng)LI和L2的電流，下半部分可以看作是流經(jīng)L5和L6的電流，二者的電流疊加，并且到達(dá)峰值的時間錯開。另外，在本發(fā)明上述各個實施例中，其中每個開關(guān)元件組中的開關(guān)管和二極管單元可以是獨立設(shè)置的電子元件，即并聯(lián)的第一開關(guān)管Ql和第一二極管單元Dl為獨立設(shè)置的電子元件，所述第二開關(guān)管Q2和第二二極管單元D2為獨立設(shè)置的電子元件，所述第三開關(guān)管Q3和第三二極管單元D3為獨立設(shè)置的電子元件，以及所述第四開關(guān)管Q4和第四二極管單元D4為獨立設(shè)置的電子元件。并且，本發(fā)明具體實施例中，其中的第一二極管單元Dl、所述第二二極管單元D2、所述第三二極管單元D3或所述第四二極管單元D4可以由如下任一方式構(gòu)成單獨設(shè)置的一個二極管或串聯(lián)的兩個以上的二極管組成的二極管組。而上述的第一開關(guān)管Q1、第二開關(guān)管Q2、第三開關(guān)管Q3和所述第四開關(guān)管Q4可以為如下的任一開關(guān)管MOSFET管、三極管、IGBT管或晶閘管。另外，由于在MOSFET管中會寄生一個二極管，該MOSFET管本身就包括了開關(guān)管和二極管的功能，因此可以使用該寄生的二極管作為二極管單元，此時的第一開關(guān)元件組、所述第二開關(guān)元件組、所述第三開關(guān)元件組和所述第四開關(guān)元件組可以直接使用MOSFET管。第一開關(guān)管Ql和所述第一二極管單元Dl，所述第二開關(guān)管Q2和所述第二二極管單元D2，所述第三開關(guān)管Q3和所述第三二極管單元D3，以及所述第四開關(guān)管Q4和所述第四二極管單元D4均為相應(yīng)的MOSFET管中的元件。本發(fā)明上述實施例提供的技術(shù)方案也能夠?qū)崿F(xiàn)功補償功能，具體的無功補償可以如圖12所示，在Tl和T3時間段，其中電壓源AC的輸出電壓和電流同相；其工作同正常純有功輸出一樣，僅電流的設(shè)置會稍有不同，其可以通過控制導(dǎo)通時間達(dá)到，而在T2和T3時間段內(nèi)，可以控制使電壓源AC的輸出電壓和電流反相，即可實現(xiàn)無功補償。

具體的，針對上述提及的單極性調(diào)制輸出方式，其電路可以如圖13、14、15和16所示，分別對應(yīng)時間段Tl、T2、T3和T4，以下對其工作原理進(jìn)行說明a)、對應(yīng)圖12的時間段Tl，如圖13所示，可以控制電流方向從LI，經(jīng)第一電壓源AC至L2，并且控制第一電壓源AC的正極在LI 一側(cè)，第一電壓源的負(fù)極在L2 —側(cè)，該工作周期內(nèi)Q4 —直保持導(dǎo)通狀態(tài)，Q3 —直斷開，Ql作為主控開關(guān)管，使Ql和Q2高頻交替工作，Tl時間段內(nèi)第一電壓源的輸出電壓與電流方向同相，可以實現(xiàn)正常純有功輸出；b)、對應(yīng)圖11中的時間段T2，如圖14所示，第一電壓源AC的正極在LI 一側(cè)，第一電壓源的負(fù)極在L2 —側(cè)，第一電壓源AC供電，電流從L2，經(jīng)電壓源AC至LI，可以先閉合Q2和Q4，其中一個電流回路為L3、LI、Q2、Q4(D4)、L2、L4和交流源，另一個回路由C、LI、Q2、Q4 (D4)、R、C構(gòu)成，當(dāng)關(guān)斷Q2時，LI和L2上的電流流經(jīng)Dl (Ql)、第一電流源DC,再到Q4 (D4)形成回路。通過調(diào)節(jié)Q2的導(dǎo)通時間可以得到不同的輸出電流。在電壓過零點時，為了維持電流，可以增加Q2和Q4的導(dǎo)通時間。該時間段T2內(nèi)，第一電流源AC的輸出電壓和電流反向，可以實現(xiàn)市電向逆變器電路灌入無功，改時間段T2內(nèi)，Q4 —直處于導(dǎo)通狀態(tài)，Ql和Q2高頻交替工作，Q2作為主控開關(guān)管；C)、對應(yīng)圖11的時間段T3，如圖15所示，可以控制電流方向從L2，經(jīng)電壓源AC至LI，并且控制電壓源AC的正極在L2 —側(cè)，電壓源的負(fù)極在LI 一側(cè)，使得電壓源的輸出電壓與電流同相，可以實現(xiàn)正常純有功輸出，該時間段T3內(nèi)，Q2 —直處于導(dǎo)通狀態(tài)，Q3和Q4進(jìn)行高頻交替工作，Q3作為主控開關(guān)管使用；d)、對應(yīng)圖11中的時間段T4，如圖16所示，電壓源的正極在L2—側(cè)，電壓源的負(fù)極在LI 一側(cè)，電流從LI，經(jīng)電壓源至L2，可以先閉合Q2和Q4，其中一個電流回路為L4、L2、Q4、Q2 (D2)、L2、L3和交流源，另一個回路由C、R、L2、Q4 (D4)、LI、C構(gòu)成，該時間段T4內(nèi)，電流源的輸出電壓和電流反相，可以實現(xiàn)市電向逆變電路灌入無功，期間Q2 —直處于導(dǎo)通狀態(tài)，Q3和Q4高頻交替工作，Q4作為主控管。另外，對于雙極性調(diào)制方案，也可以實現(xiàn)無功補償，具體的可如圖17、圖18、圖19和圖20所示。如圖17所示，在Tl時間段內(nèi)，首先閉合Ql和Q4，令Q3和Q2關(guān)斷，電流從LI，經(jīng)第一電壓源AC至L2，第一電壓源的正極位于LI 一側(cè)，第一電壓源的負(fù)極位于L2 —側(cè)，在之后的控制過程中，重復(fù)同時斷開Ql和Q4，以及同時閉合Q3和Q3，使得在Tl時間段內(nèi)，輸出電壓和電流同相，可以實現(xiàn)純有功輸出；如圖18所示，在T2時間段內(nèi)，首先閉合Q2和Q3，令Ql和Q4關(guān)斷，電流從L2，經(jīng)第一電壓源AC至LI，第一電壓源的正極位于LI 一側(cè)，第一電壓源的負(fù)極位于L2 —側(cè)，在之后的控制過程中，重復(fù)同時斷開Q2和Q3，以及同時閉合Ql和Q4，使得在T2時間段內(nèi)，輸出電壓和電流反相，可以實現(xiàn)市電向逆變電路灌入無功。如圖19所示，在T3時間段內(nèi)，首先閉合Ql和Q4，令Q3和Q2關(guān)斷，電流從LI，經(jīng)第一電壓源AC至L2，第一電壓源的正極位于LI 一側(cè)，第一電壓源的負(fù)極位于L2 —側(cè)，在之后的控制過程中，重復(fù)同時斷開Ql和Q4，以及同時閉合Q3和Q3，使得在T3時間段內(nèi)，輸出電壓和電流同相，可以實現(xiàn)純有功輸出；如圖20所示，在T4時間段內(nèi)，首先閉合Q2和Q3，令Ql和Q4關(guān)斷，電流從L2，經(jīng)第一電壓源AC至LI，第一電壓源的正極位于LI 一側(cè)，第一電壓源的負(fù)極位于L2 —側(cè)，在之 后的控制過程中，重復(fù)同時斷開Q2和Q3，以及同時閉合Ql和Q4，使得在T4時間段內(nèi)，輸出電壓和電流反相，可以實現(xiàn)市電向逆變電路灌入無功。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解實現(xiàn)上述方法實施例的全部或部分步驟可以通過程序指令相關(guān)的硬件來完成，前述的程序可以存儲于一計算機可讀取存儲介質(zhì)中，該程序在執(zhí)行時，執(zhí)行包括上述方法實施例的步驟；而前述的存儲介質(zhì)包括R0M、RAM、磁碟或者光盤等各種可以存儲程序代碼的介質(zhì)。最后應(yīng)說明的是以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術(shù)方案的范圍。
權(quán)利要求
1.一種逆變器電路，其特征在于，包括直流源、交流電路和ー個以上的逆變電橋，所述逆變電橋包括第一橋臂和第二橋臂，所述第一橋臂分別連接所述直流源的正極和負(fù)極，所述第二橋臂分別連接所述直流源的正極和負(fù)極，所述第一橋臂和所述第二橋臂并聯(lián)設(shè)置； 所述第一橋臂包括串聯(lián)的第一開關(guān)元件組和第二開關(guān)元件組，所述第一開關(guān)元件組包括并聯(lián)的第一開關(guān)管和第一ニ極管單元，所述第一ニ極管單元的負(fù)極與所述直流源的正極連接，所述第二開關(guān)元件組包括并聯(lián)的第二開關(guān)管和第二ニ極管單元，所述第二ニ極管單元的負(fù)極與所述直流源的正極連接； 所述第二橋臂包括串聯(lián)的第三開關(guān)元件組和第四開關(guān)元件組，所述第三開關(guān)元件組包括并聯(lián)的第三開關(guān)管和第三ニ極管單元，所述第三ニ極管單元的負(fù)極與所述直流源的正極連接，所述第四開關(guān)元件組包括并聯(lián)的第四開關(guān)管和第四ニ極管單元，所述第四ニ極管單元的負(fù)極與所述直流源的正極連接； 所述交流電路包括并聯(lián)的第一交流源和第一電容，或包括并聯(lián)的第一交流負(fù)載和第一電容，所述交流電路的一端通過第一電感連接在所述第一橋臂的第一開關(guān)元件組和第二開關(guān)元件組之間，所述交流電路的另一端通過第二電感連接在所述第二橋臂的第三開關(guān)元件組和第四開關(guān)元件組之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的逆變器電路，其特征在于，所述電路還包括第三電感和第四電感，在所述交流電路包括第一交流源時，所述第一電容與所述第三電感、所述第一交流源和所述第四電感組成的電路并聯(lián)；在所述交流電路包括第一交流負(fù)載時，所述第一電容與所述第三電感、所述第一交流負(fù)載和所述第四電感組成的電路串聯(lián)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的逆變器電路，其特征在于，所述電路還包括ー電阻，所述電阻與所述第一電容串聯(lián)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I至3任一項所述的逆變器電路，其特征在于，所述第一開關(guān)管和所述第一ニ極管單元為獨立設(shè)置的電子元件，所述第二開關(guān)管和所述第二ニ極管單元為獨立設(shè)置的電子元件，所述第三開關(guān)管和所述第三ニ極管單元為獨立設(shè)置的電子元件，以及所述第四開關(guān)管和所述第四ニ極管單元為獨立設(shè)置的電子元件。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的逆變器電路，其特征在于，所述第一ニ極管單元、所述第二ニ極管單元、所述第三ニ極管單元或所述第四ニ極管單元由如下任一方式構(gòu)成單獨設(shè)置的一個ニ極管或串聯(lián)的兩個以上的ニ極管組成的ニ極管組； 所述第一開關(guān)管、所述第二開關(guān)管、所述第三開關(guān)管和所述第四開關(guān)管為如下任ー開關(guān)管=MOSFET管、三極管、IGBT管或晶閘管。
6.根據(jù)權(quán)利要求I至5任一項所述的逆變器電路，其特征在于，所述第一開關(guān)元件組、所述第二開關(guān)元件組、所述第三開關(guān)元件組和所述第四開關(guān)元件組為MOSFET管，所述第一開關(guān)管和所述第一ニ極管單元，所述第二開關(guān)管和所述第二ニ極管單元，所述第三開關(guān)管和所述第三ニ極管單元，以及所述第四開關(guān)管和所述第四ニ極管單元均為相應(yīng)的MOSFET管中的元件。
7.ー種針對權(quán)利要求1-6任一所述的逆變器電路的控制方法,其特征在于,對于所述逆變器電路中的任一逆變電橋，根據(jù)如下的方法進(jìn)行控制 閉合第一開關(guān)管和第四開關(guān)管，令第二開關(guān)管和第三開關(guān)管斷開，以使流經(jīng)第一電感和第二電感的電感電流逐漸増大，所述電感電流分為流經(jīng)第一交流源或第一交流負(fù)載的電流，以及對第一電容充電的電流； 在持續(xù)設(shè)定的第一時間段使流經(jīng)所述第一電感和所述第二電感的電感電流達(dá)到峰值后，斷開所述第一開關(guān)管； 第二ニ極管單元處于導(dǎo)通狀態(tài)，閉合所述第二開關(guān)管，實現(xiàn)所述第二開關(guān)管的低電壓導(dǎo)通。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的逆變器電路的控制方法，其特征在于，在所述閉合第二開關(guān)管后，所述方法還包括 在流經(jīng)所述第一電感和所述第二電感的電感電流逐漸減小到零，被充電的所述第一電容放電產(chǎn)生流經(jīng)所述第一電感和所述第二電感的反向電感電流并逐漸增大的過程中，若檢測到流經(jīng)所述第一電感和所述第二電感的電感電流或反向電感電流的絕對值小于第一門限時，斷開所述第二開關(guān)管，實現(xiàn)所述第二開關(guān)管的低電流關(guān)斷。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的逆變器電路的控制方法，其特征在于，在所述斷開第二開關(guān)管后，所述方法還包括 第一ニ極管單元處于導(dǎo)通狀態(tài)，閉合所述第一開關(guān)管，實現(xiàn)所述第一開關(guān)管的低電壓導(dǎo)通。
10.根據(jù)權(quán)利要求7-9任一所述的逆變器電路的控制方法，其特征在于，在所述逆變器電路中的逆變電橋為兩個以上時，控制不同逆變電橋上流經(jīng)所述第一電感和所述第二電感的電感電流達(dá)到峰值的時間錯開。
11.ー種針對權(quán)利要求1-6任一所述的逆變器電路的控制方法,其特征在于,對于所述逆變器電路中的任一逆變電橋，根據(jù)如下的方法進(jìn)行控制 閉合第一開關(guān)管和第四開關(guān)管，令第二開關(guān)管和第三開關(guān)管斷開，以使流經(jīng)第一電感和第二電感的電感電流逐漸増大，所述電感電流分為流經(jīng)第一交流源或第一交流負(fù)載的電流，以及對第一電容充電的電流； 在持續(xù)設(shè)定的第一時間段使流經(jīng)所述第一電感和所述第二電感的電感電流達(dá)到峰值后，斷開所述第一開關(guān)管和所述第四開關(guān)管； 第二ニ極管單元和第三ニ極管單元處于導(dǎo)通狀態(tài)，閉合所述第二開關(guān)管和所述第三開關(guān)管，以實現(xiàn)所述第二開關(guān)管和所述第三開關(guān)管的低電壓導(dǎo)通。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的逆變器電路的控制方法，其特征在于，在所述閉合第二開關(guān)管和第三開關(guān)管后，所述還包括 在流經(jīng)所述第一電感和所述第ニ電感的電感電流逐漸減小到零，被充電的第一電容放電，以及直流源供電產(chǎn)生流經(jīng)所述第一電感和所述第二電感的反向電感電流并逐漸増大的過程中，若檢測到流經(jīng)所述第一電感和所述第二電感的電感電流或反向電感電流的絕對值小于第一門限時，斷開所述第二開關(guān)管和所述第三開關(guān)管，實現(xiàn)所述第二開關(guān)管和所述第ニ開關(guān)管的低電流關(guān)斷。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的逆變器電路的控制方法，其特征在干，在所述斷開第二開關(guān)管和所述第三開關(guān)管后，所述方法還包括 第一ニ極管單元和第四ニ極管單元處于導(dǎo)通狀態(tài)，閉合所述第一開關(guān)管和所述第四開關(guān)管，實現(xiàn)所述第一開關(guān)管和所述第四開關(guān)管的低電壓導(dǎo)通。
14.根據(jù)權(quán)利要求11-13任一所述的逆變器電路的控制方法，其特征在于，在所述逆變器電路中的逆變電橋為兩個以上時，控制不同逆變電橋上流經(jīng)所述第一電感和所述第二電感的電感電流達(dá)到峰值的時間錯開。
15.—種針對權(quán)利要求1-6任一所述的逆變器電路的控制方法,其特征在于,在交流電路包括第一交流源時，對于所述逆變器電路中的任一逆變電橋，根據(jù)如下的方法進(jìn)行控制 閉合第二開關(guān)管和第四開關(guān)管，令第一開關(guān)管和第三開關(guān)管斷開，第一交流源供電，以使流經(jīng)第一電感和第二電感的電感電流逐漸增大； 在持續(xù)設(shè)定的第一時間段使流經(jīng)所述第一電感和所述第二電感的電感電流達(dá)到峰值后，斷開所述第二開關(guān)管； 第一ニ極管單元處于導(dǎo)通狀態(tài)，閉合所述第一開關(guān)管，實現(xiàn)所述第一開關(guān)管的低電壓導(dǎo)通。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的逆變器電路的控制方法，其特征在于，在所述閉合第一開關(guān)管后，所述方法還包括 在流經(jīng)所述第一電感和所述第二電感的電感電流逐漸減小到零，直流源供電產(chǎn)生流經(jīng)所述第一電感和所述第二電感的反向電感電流并逐漸増大的過程中，若檢測到流經(jīng)所述第ー電感和所述第二電感的電感電流或反向電感電流的絕對值小于第一門限時，斷開所述第ー開關(guān)管，實現(xiàn)所述第一開關(guān)管的低電流關(guān)斷。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的逆變器電路的控制方法，其特征在干，在所述斷開第一開關(guān)管后，所述方法還包括 第二ニ極管單元處于導(dǎo)通狀態(tài)，閉合所述第二開關(guān)管，實現(xiàn)所述第二開關(guān)管的低電壓導(dǎo)通。
18.根據(jù)權(quán)利要求15-17任一所述的逆變器電路的控制方法，其特征在于，在所述逆變器電路中的逆變電橋為兩個以上時，控制不同逆變電橋上流經(jīng)所述第一電感和所述第二電感的電感電流達(dá)到峰值的時間錯開。
全文摘要
本發(fā)明提供一種逆變器電路及逆變器電路的控制方法，其中的逆變器電路包括直流源、交流電路和一個以上的逆變電橋，所述逆變電橋包括第一橋臂和第二橋臂，所述第一橋臂分別連接所述直流源的正極和負(fù)極，所述第二橋臂分別連接所述直流源的正極和負(fù)極，所述第一橋臂和所述第二橋臂并聯(lián)設(shè)置，第一橋臂包括串聯(lián)的第一開關(guān)元件組和第二開關(guān)元件組，第二橋臂包括串聯(lián)的第三開關(guān)元件組和第四開關(guān)元件組；交流電路包括并聯(lián)的第一交流源和第一電容，或包括并聯(lián)的第一交流負(fù)載和第一電容。本發(fā)明實施例提供的技術(shù)方案能夠在逆變器電路中實現(xiàn)軟開關(guān)。
文檔編號H02M7/48GK102684525SQ201210033880
公開日2012年9月19日 申請日期2012年2月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月15日
發(fā)明者張彥忠 申請人:華為技術(shù)有限公司