專利名稱：一種無(wú)橋逆變電路與太陽(yáng)能無(wú)橋逆變器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電子器件，具體地，涉及一種無(wú)橋逆變電路與太陽(yáng)能無(wú)橋逆變器。
背景技術(shù)：
隨著能源的進(jìn)一步緊張，綠色能源得到越來(lái)越多國(guó)家的關(guān)注，典型的風(fēng)能和太陽(yáng)能這類可再生能源發(fā)電系統(tǒng)也更多的被大范圍的應(yīng)用，為了能夠提高能源的利用效率，通常這類能源的轉(zhuǎn)換都會(huì)使用DC/AC逆變器，將收集到的綠色能源回饋給電網(wǎng)，做分布式發(fā)電用。其典型的發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖I所示。在圖I所示的分布式發(fā)電系統(tǒng)中，電能收集裝置對(duì)于風(fēng)能來(lái)說(shuō)是葉片帶動(dòng)的發(fā)電機(jī)，而對(duì)于太陽(yáng)能來(lái)說(shuō)，就是太陽(yáng)能電池板組件，他們主要是將綠色能源轉(zhuǎn)換為電能，但是該電能還需要提供給電網(wǎng)或者給家電使用，因此需要能量轉(zhuǎn)換。圖I中的DC/DC變換器，首先將電能收集裝置收集到的電能轉(zhuǎn)換為一個(gè)穩(wěn)定的直流輸出電，再通過(guò)DC/AC逆變器，將該直流電逆變?yōu)锳C交流電，最后并網(wǎng)到電網(wǎng)，為電網(wǎng)中的負(fù)載提供能量。對(duì)于現(xiàn)代的風(fēng)力發(fā)電裝置，一般還帶有一個(gè)AC/DC整流級(jí)，放置在DC/DC變換器前面。由于電網(wǎng)是低頻的工頻交流電，以上典型的分布式發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，又可以分化為如圖2和圖3所示的兩種結(jié)構(gòu)。圖2所示的高頻載波的分布式發(fā)電系統(tǒng)，被廣泛應(yīng)用于大功率的分布式發(fā)電系統(tǒng)中，主要采用一個(gè)較大功率的DC/DC變換器將電能收集裝置的能量轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定的直流電，再通過(guò)高頻切換的DC/AC逆變器將直流電轉(zhuǎn)化為交流電，而該高頻切換的頻率中包含有一個(gè)基本載波是電網(wǎng)工作頻率，之后通過(guò)簡(jiǎn)單濾波，將高頻紋波濾除，就可以獲得較干凈的電網(wǎng)工頻交流電，再并網(wǎng)發(fā)電。該方法的優(yōu)點(diǎn)是用一個(gè)大功率的變換器來(lái)統(tǒng)一處理能量，使用的分立元件少，單位功率的發(fā)電成本相對(duì)較低，而高頻載波的逆變器可以使用大功率的晶體模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)，僅僅需要做一些驅(qū)動(dòng)控制電路即可，然而該方法不能優(yōu)化電能收集裝置的能量輸出，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，為了獲得大功率的輸出，多數(shù)電能收集裝置會(huì)選擇串聯(lián)以提高電壓，并聯(lián)以提高電流的方式來(lái)增加輸出功率。但是無(wú)論串聯(lián)還是并聯(lián)，一旦級(jí)聯(lián)在一起的能量收集模塊有一個(gè)工作不正?；驘o(wú)法輸出額定功率，就會(huì)同步影響其他模塊，一起降低輸出功率，從而降低總的發(fā)電量，從能量的利用角度來(lái)說(shuō)，該方法的能量利用效率不高。為了盡量減小這種影響，在實(shí)際當(dāng)中，對(duì)大型太陽(yáng)能發(fā)電站的選址有苛刻要求，安裝中要盡可能保證系統(tǒng)中的每塊太陽(yáng)能電板工作狀態(tài)一致。這非但在實(shí)際中很難實(shí)現(xiàn)，也額外增加了系統(tǒng)的建設(shè)成本。圖3所示的準(zhǔn)DC/DC變換器加工頻切換DC/AC逆變器的分布式發(fā)電系統(tǒng)，正被廣泛的應(yīng)用于基于中小功率的發(fā)電裝置中。該系統(tǒng)中的DC/DC變換器是一個(gè)準(zhǔn)DC/DC變換器，它使用正弦波脈寬調(diào)制將從電能收集裝置獲得的電能轉(zhuǎn)化為兩倍電網(wǎng)工頻的準(zhǔn)正弦波輸出，然后連接到的DC/AC逆變器只要按照工頻切換，將該兩倍電網(wǎng)工頻的準(zhǔn)正弦波切換為 工頻正弦波再并入電網(wǎng)即可。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是整個(gè)發(fā)電系統(tǒng)被分為了多個(gè)發(fā)電小單元，每個(gè)小單元有獨(dú)立的逆變器并網(wǎng)。這樣，每個(gè)小單元的工作狀態(tài)在實(shí)際中可以獨(dú)立調(diào)節(jié)，從而得到優(yōu)化。一個(gè)單元的故障不會(huì)影響系統(tǒng)中的其他部分。而該方案的缺點(diǎn)是由于每個(gè)單元中逆變器處理的功率較小，分布式發(fā)電需要較多的變換器設(shè)備，成本相對(duì)圖2所示的集中處理方法較高。上述無(wú)論圖2還是圖3所示的分布式發(fā)電系統(tǒng)中，都包含了 DC/AC的逆變器，其主要是用全橋結(jié)構(gòu)的晶體開(kāi)關(guān)所組成，如圖4所示的基本逆變橋。圖4中的開(kāi)關(guān)H
仏，可以是MOSFET (金屬-氧化層-半導(dǎo)體-場(chǎng)效晶體管)，也可以是SCR (可控硅整
流器)，還可以是IGBT (絕緣柵雙極型晶體管)等可控或半控硅晶體元件，其主要的作用就是按照?qǐng)D2或者圖3的規(guī)則做切換，將直流或者準(zhǔn)正弦波變換成標(biāo)準(zhǔn)正弦波，然后送入電網(wǎng)。 圖4中的基本逆變橋的后端，原則上還應(yīng)該包含濾波電路，這里只做原理說(shuō)明，就不再詳細(xì)介紹。另外，圖8是一個(gè)典型的Active Clamp Flyback (使用有源箝位反激)電路結(jié)合傳統(tǒng)逆變橋?qū)崿F(xiàn)逆變太陽(yáng)能電池能量并網(wǎng)發(fā)電的電路圖。在圖8中，Cw是輸入濾波電容，達(dá)是Active Clamp Flyback的主動(dòng)開(kāi)關(guān),達(dá)是箝位開(kāi)關(guān),Ogl和！Ifi2分別是兩顆主動(dòng)開(kāi)關(guān)的寄生體二極管也可以是額外并聯(lián)的二極管，Ca是箝位電容，II1是輸出整流二極管，C1
是輸出濾波電容，Q^Q4,Os Q6汗關(guān)可以是MOSFET (金屬-氧化層-半導(dǎo)體-場(chǎng)效晶體管)，也可以是SCR (可控硅整流器)，還可以是IGBT (絕緣柵雙極型晶體管)等可控或半控硅晶體元件，是電網(wǎng)側(cè)的負(fù)載。該電路就是按照?qǐng)D3所示結(jié)構(gòu)圖連接的典型逆變器，將
圖8按照?qǐng)D9中所示PWM調(diào)制原則調(diào)制即可實(shí)現(xiàn)逆變器輸出電網(wǎng)工頻正弦波。如前所述，由于逆變橋的存在，負(fù)載或者并網(wǎng)輸出電流會(huì)流過(guò)逆變橋，隨即產(chǎn)生損耗，降低逆變器的效率，而且逆變器的晶體開(kāi)關(guān)由于損耗的存在還會(huì)產(chǎn)生熱，這樣逆變器還需要額外的考慮散熱。不僅增加電路成本，還會(huì)增大體積。在實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的過(guò)程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中至少存在損耗大、能量利用率低、熱處理元件多、設(shè)備重量大與運(yùn)輸成本高等缺陷。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于，針對(duì)上述問(wèn)題，提出一種無(wú)橋逆變電路，以實(shí)現(xiàn)損耗小、能量利用率高、熱處理元件少、設(shè)備重量小與運(yùn)輸成本低的優(yōu)點(diǎn)。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是一種無(wú)橋逆變電路，包括電能收集裝置，電網(wǎng)，DSP (數(shù)字信號(hào)處理器)，以及輸入端分別接電能收集裝置輸出端、控制端分別接DSP、且輸出端分別接電網(wǎng)輸出端的多相并聯(lián)或者多相交錯(cuò)并聯(lián)的多個(gè)準(zhǔn)DC/DC變換器，其中所述DSP，用于向多相并聯(lián)或者多相交錯(cuò)并聯(lián)的多個(gè)準(zhǔn)DC/DC變換器發(fā)送控制信號(hào)，使多相并聯(lián)或者多相交錯(cuò)并聯(lián)的多個(gè)準(zhǔn)DC/DC變換器在預(yù)設(shè)的一個(gè)工頻周期內(nèi)分時(shí)工作，并將分時(shí)工作所得正向半個(gè)準(zhǔn)正弦波電壓與負(fù)向半個(gè)準(zhǔn)正弦波電壓進(jìn)行拼接，得到標(biāo)準(zhǔn)正弦波電壓；[0015]所述多相并聯(lián)或者多相交錯(cuò)并聯(lián)的多個(gè)準(zhǔn)DC/DC變換器，用于分別將所述電能收集裝置的電能，轉(zhuǎn)換為半個(gè)準(zhǔn)正弦波輸出；以及，用于基于DSP的控制信號(hào)，在預(yù)設(shè)的一個(gè)工頻周期內(nèi)分時(shí)工作，交替式向電網(wǎng)提供半個(gè)準(zhǔn)正弦波電壓，使電網(wǎng)獲得的標(biāo)準(zhǔn)正弦波電壓。 進(jìn)一步地，所述多相并聯(lián)或者多相交錯(cuò)并聯(lián)的多個(gè)準(zhǔn)DC/DC變換器，包括兩相并聯(lián)的第一準(zhǔn)DC/DC變換器與第二準(zhǔn)DC/DC變換器；在所述DSP的控制下，第一準(zhǔn)DC/DC變換器與第二準(zhǔn)DC/DC變換器，用于分別在一個(gè)工頻周期內(nèi)分時(shí)工作，將電能收集裝置的電能轉(zhuǎn)換為半個(gè)準(zhǔn)正弦波輸出；以及，在整個(gè)工頻周期內(nèi)，將所得半個(gè)準(zhǔn)正弦波進(jìn)行拼接，使電網(wǎng)獲得由正向半個(gè)準(zhǔn)正弦波與負(fù)向半個(gè)準(zhǔn)正弦波構(gòu)成、且用于供給負(fù)載的標(biāo)準(zhǔn)正弦波電壓；在整個(gè)工頻周期內(nèi)，所述第一準(zhǔn)DC/DC變換器工作時(shí)，第二準(zhǔn)DC/DC變換器停止工作；第二準(zhǔn)DC/DC變換器工作時(shí)，第一準(zhǔn)DC/DC變換器停止工作。同時(shí)，基于以上所述的無(wú)橋逆變電路，本實(shí)用新型采用的另一技術(shù)方案是一種太陽(yáng)能無(wú)橋逆變器，包括由直流輸入電源與并聯(lián)在所述直流輸入電源輸出端的輸入濾波電容
Cw構(gòu)成的電能收集裝置，電網(wǎng)Fac與電網(wǎng)側(cè)負(fù)載Λσ，DSP，以及輸入端分別接直流輸入電
源輸出端、控制端分別接DSP、且輸出端分別接電網(wǎng)輸出端的多相并聯(lián)或者多相交錯(cuò)并聯(lián)的多個(gè)準(zhǔn)DC/DC變換器，其中所述DSP，用于向多相并聯(lián)或者多相交錯(cuò)并聯(lián)的多個(gè)準(zhǔn)DC/DC變換器發(fā)送控制信號(hào)，使多相并聯(lián)或者多相交錯(cuò)并聯(lián)的多個(gè)準(zhǔn)DC/DC變換器在預(yù)設(shè)的一個(gè)工頻周期內(nèi)分時(shí)工作，并將分時(shí)工作所得正向半個(gè)準(zhǔn)正弦波電壓與負(fù)向半個(gè)準(zhǔn)正弦波電壓進(jìn)行拼接，得到標(biāo)準(zhǔn)正弦波電壓；所述多相并聯(lián)或者多相交錯(cuò)并聯(lián)的多個(gè)準(zhǔn)DC/DC變換器，用于分別將所述電能收集裝置的電能，轉(zhuǎn)換為半個(gè)準(zhǔn)正弦波輸出；以及，用于基于DSP的控制信號(hào)，在預(yù)設(shè)的一個(gè)工頻周期內(nèi)分時(shí)工作，交替式向電網(wǎng)提供半個(gè)準(zhǔn)正弦波電壓，使電網(wǎng)獲得的標(biāo)準(zhǔn)正弦波電壓。進(jìn)一步地，所述多相并聯(lián)或者多相交錯(cuò)并聯(lián)的多個(gè)準(zhǔn)DC/DC變換器，包括兩相并聯(lián)的第一準(zhǔn)DC/DC變換器與第二準(zhǔn)DC/DC變換器；在所述DSP的控制下，第一準(zhǔn)DC/DC變換器與第二準(zhǔn)DC/DC變換器，用于分別在一個(gè)工頻周期內(nèi)分時(shí)工作，將電能收集裝置的電能轉(zhuǎn)換為半個(gè)準(zhǔn)正弦波輸出；以及，在整個(gè)工頻周期內(nèi)，將所得半個(gè)準(zhǔn)正弦波進(jìn)行拼接，使電網(wǎng)獲得由正向半個(gè)準(zhǔn)正弦波與負(fù)向半個(gè)準(zhǔn)正弦波構(gòu)成、且用于供給負(fù)載的標(biāo)準(zhǔn)正弦波電壓；在整個(gè)工頻周期內(nèi)，所述第一準(zhǔn)DC/DC變換器工作時(shí)，第二準(zhǔn)DC/DC變換器停止工作；第二準(zhǔn)DC/DC變換器工作時(shí)，第一準(zhǔn)DC/DC變換器停止工作。進(jìn)一步地，在所述多相并聯(lián)或者多相交錯(cuò)并聯(lián)的多個(gè)準(zhǔn)DC/DC變換器中，每個(gè)準(zhǔn)DC/DC變換器包括SP麗調(diào)制的DC/DC變換電路，以及與所述SPWM (正弦波脈寬調(diào)制)調(diào)制
的DC/DC變換電路連接的控制開(kāi)關(guān)；所述控制開(kāi)關(guān)用于基于DSP的控制信號(hào)，控制SPWM調(diào)制的DC/DC變換電路工作或停止工作的控制開(kāi)關(guān);n為自然數(shù)。進(jìn)一步地，所述SPWM調(diào)制的DC/DC變換電路，包括有源反激變換電路、降壓式變換Buck電路、boost升壓電路，降壓或升壓buck-boost電路、以及單/雙開(kāi)關(guān)正激式Forward直流變換電路中的至少一種。進(jìn)一步地，所述有源反激變換電路包括箝位電容Cak ,變壓器Γβ，功率半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)Gk與β ι，GL與的體二極管或額外的并聯(lián)二極管&與，輸出端濾波電容C11，以及變壓器具副邊整流二極管Da ;其中所述直流輸入電源的正極，與變壓器I；原邊線圈的始端連接；經(jīng)箝位電容Ccfc后，功率半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)Gm1的漏極、以及的體二極管或額外的并聯(lián)二極管U0h1的陰極連接；所述直流輸入電源的負(fù)極，與功率半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)fik的源極、以及fi*的體二極管或額外的并聯(lián)二極管》0的陽(yáng)極連接；所述變壓器原邊線圈的末端，與功率半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)Sert的源極、Qllli的體二極管或額外的并聯(lián)二極管的陽(yáng)極、功率半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)么的漏極、以及么的體二極管或額外的并聯(lián)二極管D0a的陰極連接；所述變壓器1；副邊線圈的末端，與變壓器I；副邊整流二極管U11的陽(yáng)極連接；變
壓器昊副邊整流二極管!!《的陰極為輸出端，經(jīng)輸出端濾波電容&后，接變壓器I；副邊線圈的始端及參考地；所述功率半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)GL的柵極，用于輸入占空比為D的脈沖信號(hào)；功率半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)β ι的柵極，用于輸入占空比為I-D的脈沖信號(hào)；控制開(kāi)關(guān)β ·2的控制端與DSP連接。進(jìn)一步地，所述控制開(kāi)關(guān)并聯(lián)在輸出端濾波電容Ce的兩端。進(jìn)一步地，所述控制開(kāi)關(guān)β_3并聯(lián)在變圧器I；副邊整流二極管De的兩端。進(jìn)一步地，所述直流輸入電源，為至少包括太陽(yáng)能電池板PV或蓄電池的儲(chǔ)能設(shè)備或風(fēng)能發(fā)電設(shè)備或光熱發(fā)電裝置；所述功率半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)Q1 lJeert，至少包括金屬氧化物場(chǎng)效應(yīng)晶體管M0SFET、絕緣柵極雙極型晶體管IGBT與二極管中的至少一種。進(jìn)一步地，所述降壓式變換Buck電路包括功率半導(dǎo)體開(kāi)關(guān):&，Q1的體二極管或額外的并聯(lián)二極管，輸出端濾波電容Ca，整流二極管U11，以及諧振電感;其中所述直流輸入電源的正極，與功率半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)仏的漏極、以及Q1的體二極管或
額外的并聯(lián)二極管的陰極連接；所述直流輸入電源的負(fù)極，與整流二極管的陽(yáng)極及參考地連接；[0039]所述功率半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)功率半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)故的的源極、么的體二極管或額外的并聯(lián)二極管~的陽(yáng)極、以及整流二極管U11的陰極連接，經(jīng)諧振電感Ik與輸出端濾波電容Ca后接參考地，并經(jīng)控制開(kāi)關(guān)后接地；所述功率半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)么的柵極，用于輸入占空比為JJ的脈沖信號(hào)；控制開(kāi)關(guān)β ·2的控制端與DSP連接。本實(shí)用新型各實(shí)施例的無(wú)橋逆變電路與太陽(yáng)能無(wú)橋逆變器，由于該無(wú)橋逆變電路包括電能收集裝置，電網(wǎng)，DSP，以及輸入端分別接電能收集裝置輸出端、控制端分別接DSP、且輸出端分別接電網(wǎng)輸出端的多相并聯(lián)或者多相交錯(cuò)并聯(lián)的多個(gè)準(zhǔn)DC/DC變換器，在DSP的控制下，該多個(gè)準(zhǔn)DC/DC變換器在預(yù)設(shè)的一個(gè)工頻周期內(nèi)分時(shí)工作，并將所得正向半個(gè)準(zhǔn)正弦波電壓與負(fù)向半個(gè)準(zhǔn)正弦波電壓進(jìn)行拼接，得到標(biāo)準(zhǔn)正弦波電壓；可以將原來(lái)的DC/DC加DC/AC的方案簡(jiǎn)化為一級(jí)，直接使用SPWM調(diào)制和DSP實(shí)現(xiàn)交流電流輸出，提高效率，減少元器件的數(shù)量，同時(shí)降低成本；從而可以克服現(xiàn)有技術(shù)中損耗大、能量利用率低、熱 處理元件多、設(shè)備重量大與運(yùn)輸成本高的缺陷，以實(shí)現(xiàn)損耗小、能量利用率高、熱處理元件少、設(shè)備重量小與運(yùn)輸成本低的優(yōu)點(diǎn)。本實(shí)用新型的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的說(shuō)明書(shū)中闡述，并且，部分地從說(shuō)明書(shū)中變得顯而易見(jiàn)，或者通過(guò)實(shí)施本實(shí)用新型而了解。本實(shí)用新型的目的和其他優(yōu)點(diǎn)可通過(guò)在所寫(xiě)的說(shuō)明書(shū)、權(quán)利要求書(shū)、以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)和獲得。下面通過(guò)附圖和實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

附圖用來(lái)提供對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說(shuō)明書(shū)的一部分，與本實(shí)用新型的實(shí)施例一起用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的限制。在附圖中圖I為典型分布式發(fā)電系統(tǒng)的電氣原理不意圖；圖2為高頻載波的分布式發(fā)電系統(tǒng)的電氣原理不意圖；圖3為準(zhǔn)DC/DC變換器加工頻切換DC/AC逆變器的分布式發(fā)電系統(tǒng)的電氣原理示意圖；圖4為基本逆變橋的電氣原理不意圖；圖5為本實(shí)用新型無(wú)橋逆變電路的電氣原理不意圖；圖6為圖5所不無(wú)橋逆變電路的關(guān)鍵波形不意圖；圖7為本實(shí)用新型多相并聯(lián)或多相交錯(cuò)并聯(lián)的無(wú)橋逆變電路的電氣原理示意圖；圖8為典型Active Clamp Flyback (有源反激變換器)加逆變橋的逆變器的電氣原理示意圖；圖9為Active Clamp Flyback使用SPWM調(diào)制加逆變橋?qū)崿F(xiàn)逆變器調(diào)制的波形示意圖；圖10為典型無(wú)橋逆變電路一的電氣原理示意圖；圖11為通過(guò)與圖10對(duì)應(yīng)的控制方法實(shí)現(xiàn)無(wú)橋逆變功能的驅(qū)動(dòng)波形示意圖；圖12為典型無(wú)橋逆變電路二的電氣原理示意圖；圖13為圖12對(duì)應(yīng)電路使用同步整流控制的典型驅(qū)動(dòng)波形示意圖；[0058]圖14為用多個(gè)并聯(lián)或者交錯(cuò)并聯(lián)組成準(zhǔn)DC/DC的電氣原理示意圖；圖15為使用Buck電路構(gòu)成無(wú)橋逆變電路的電氣原理不意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的優(yōu)選實(shí)施例僅用于說(shuō)明和解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。無(wú)撟逆奪電路實(shí)施例實(shí)施例一根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例，提供了一種無(wú)橋逆變電路。如圖5和圖6所示，本實(shí)施例包括電能收集裝置，電網(wǎng)，DSP，以及輸入端分別接電能收集裝置輸出端、控制端分別接DSP、且輸出端分別接電網(wǎng)輸出端的兩相并聯(lián)的第一準(zhǔn)DC/DC變換器與第二準(zhǔn)DC/DC變換器，其 中上述DSP，用于向兩相并聯(lián)的第一準(zhǔn)DC/DC變換器與第二準(zhǔn)DC/DC變換器發(fā)送控制信號(hào)，使兩相并聯(lián)的第一準(zhǔn)DC/DC變換器與第二準(zhǔn)DC/DC變換器在預(yù)設(shè)的一個(gè)工頻周期內(nèi)分時(shí)工作，并將分時(shí)工作所得正向半個(gè)準(zhǔn)正弦波電壓與負(fù)向半個(gè)準(zhǔn)正弦波電壓進(jìn)行拼接，得到標(biāo)準(zhǔn)正弦波電壓；在DSP的控制下，第一準(zhǔn)DC/DC變換器與第二準(zhǔn)DC/DC變換器，用于分別在一個(gè)工頻周期內(nèi)分時(shí)工作，將電能收集裝置的電能轉(zhuǎn)換為半個(gè)準(zhǔn)正弦波輸出；以及，在整個(gè)工頻周期內(nèi)，將所得半個(gè)準(zhǔn)正弦波進(jìn)行拼接，使電網(wǎng)獲得由正向半個(gè)準(zhǔn)正弦波與負(fù)向半個(gè)準(zhǔn)正弦波構(gòu)成、且用于供給負(fù)載的標(biāo)準(zhǔn)正弦波電壓；在整個(gè)工頻周期內(nèi)，第一準(zhǔn)DC/DC變換器工作時(shí)，第二準(zhǔn)DC/DC變換器停止工作；第二準(zhǔn)DC/DC變換器工作時(shí)，第一準(zhǔn)DC/DC變換器停止工作。圖5中無(wú)橋逆變電路包含兩個(gè)準(zhǔn)DC/DC變換器，他們分別將電能收集裝置的電轉(zhuǎn)換為半個(gè)準(zhǔn)正弦波輸出，然后在上半個(gè)準(zhǔn)正弦波輸出的時(shí)候，下面的第二準(zhǔn)DC/DC變換器
停止工作，讓輸出為零伏，這樣電網(wǎng)獲得的是正向的半波，而到下半個(gè)準(zhǔn)正弦波輸出時(shí)，將上面的第一準(zhǔn)DC/DC變換器停止工作，讓輸出V祖為零伏，這樣電網(wǎng)獲得負(fù)向的半
波，兩相并接，則形成一個(gè)完整的正弦波形，圖5中幾個(gè)典型的波形如圖6所示。對(duì)于第一準(zhǔn)DC/DC變換器或者第二準(zhǔn)DC/DC變換器，他們都只有半個(gè)工頻周期工作，而停止工作的半個(gè)工頻周期中并不產(chǎn)生損耗，而輸出側(cè)不再使用橋式逆變結(jié)構(gòu)，減少了逆變橋上的損耗，因此該方案可以有效提聞逆變器的效率。實(shí)施例二根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例，提供了一種無(wú)橋逆變電路。如圖7所示，本實(shí)施例包括電能收集裝置，電網(wǎng)，DSP，以及輸入端分別接電能收集裝置輸出端、控制端分別接DSP、且輸出端分別接電網(wǎng)輸出端的多相并聯(lián)或者多相交錯(cuò)并聯(lián)的多個(gè)準(zhǔn)DC/DC變換器，其中上述DSP，用于向多相并聯(lián)或者多相交錯(cuò)并聯(lián)的多個(gè)準(zhǔn)DC/DC變換器發(fā)送控制信號(hào)，使多相并聯(lián)或者多相交錯(cuò)并聯(lián)的多個(gè)準(zhǔn)DC/DC變換器在預(yù)設(shè)的一個(gè)工頻周期內(nèi)分時(shí)工作，并將分時(shí)工作所得正向半個(gè)準(zhǔn)正弦波電壓與負(fù)向半個(gè)準(zhǔn)正弦波電壓進(jìn)行拼接，得到標(biāo)準(zhǔn)正弦波電壓；[0072]多相并聯(lián)或者多相交錯(cuò)并聯(lián)的多個(gè)準(zhǔn)DC/DC變換器，用于分別將電能收集裝置的電能，轉(zhuǎn)換為半個(gè)準(zhǔn)正弦波輸出；以及，用于基于DSP的控制信號(hào)，在預(yù)設(shè)的一個(gè)工頻周期內(nèi)分時(shí)工作，交替式向電網(wǎng)提供半個(gè)準(zhǔn)正弦波電壓，使電網(wǎng)獲得的標(biāo)準(zhǔn)正弦波電壓。在上述實(shí)施例中，多相并聯(lián)或者多相交錯(cuò)并聯(lián)的多個(gè)準(zhǔn)DC/DC變換器中的每個(gè)準(zhǔn)DC/DC變換器的結(jié)構(gòu)及性能，可參見(jiàn)圖5和圖6的相關(guān)說(shuō)明，在此不再贅述。上述圖5、圖6和圖7所示的實(shí)施例的核心，就是利用DSP的控制，實(shí)現(xiàn)兩個(gè)準(zhǔn)DC/DC變換器分時(shí)工作，然后將輸出的準(zhǔn)正弦半波做拼裝，最終實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)正弦波輸出。圖5中的第一準(zhǔn)DC/DC變換器和第二準(zhǔn)DC/DC變換器，也可以是如圖7中的多相并聯(lián)或者多相交錯(cuò)并聯(lián)工作的準(zhǔn)DC/DC變換器。上述圖5、圖6和圖7所示的實(shí)施例，是在圖I-圖4所示逆變器的基礎(chǔ)上提出的新逆變結(jié)構(gòu)，即無(wú)橋逆變電路；該無(wú)橋逆變電路，將原來(lái)的DC/DC加DC/AC的方案簡(jiǎn)化為一級(jí)，直接使用SPWM (正弦波脈寬調(diào)制)調(diào)制和DSP (數(shù)字信號(hào)處理器)實(shí)現(xiàn)交流電流輸出，提高效率，減少元器件的數(shù)量，同時(shí)降低成本。這樣高效率的要求，不僅可以降低損耗，提高能量的利用率，減少處理熱的元件與運(yùn)輸成本，以及降低設(shè)備的重量等?！ど鲜鰣D5、圖6和圖7所示的實(shí)施例，在一些AC電壓是120Κκ的國(guó)家節(jié)能效果更加明顯，由于同樣輸出功率情況下，低AC電壓表征高AC電流，逆變橋開(kāi)關(guān)上的損耗增加，效率進(jìn)一步下降，如果使用無(wú)橋逆變結(jié)構(gòu)，將極大的提高逆變器的效率，節(jié)約更多能量。太陽(yáng)能無(wú)橋逆變器實(shí)施例基于上述無(wú)橋逆變電路的核心思想，以典型太陽(yáng)能逆變器為例，下面介紹幾個(gè)典型的實(shí)施例。由上述無(wú)橋逆變電路，結(jié)合圖8,使用兩個(gè)Active Clamp Flyback電路做交替工作，分別輸出工頻正弦波的上半波和下半波，在負(fù)載或者電網(wǎng)側(cè)再做疊加，實(shí)現(xiàn)最后的標(biāo)準(zhǔn)工頻正弦輸出。實(shí)施例一根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例，提供了一種太陽(yáng)能無(wú)橋逆變器。如圖10和圖11所示，本實(shí)施例包括由直流輸入電源與并聯(lián)在直流輸入電源輸出端的輸入濾波電容Cw構(gòu)成的電
能收集裝置，電網(wǎng)Fflc與電網(wǎng)側(cè)負(fù)載DSP，以及輸入端分別接直流輸入電源輸出端、控
制端分別接DSP、且輸出端分別接電網(wǎng)輸出端的兩相并聯(lián)的第一準(zhǔn)DC/DC變換器與第二準(zhǔn)DC/DC變換器，直流輸入電源，為至少包括太陽(yáng)能電池板PV或蓄電池的儲(chǔ)能設(shè)備或風(fēng)能發(fā)電設(shè)備或光熱發(fā)電裝置。其中，上述DSP，用于向兩相并聯(lián)的第一準(zhǔn)DC/DC變換器與第二準(zhǔn)DC/DC變換器發(fā)送控制信號(hào)，使兩相并聯(lián)的第一準(zhǔn)DC/DC變換器與第二準(zhǔn)DC/DC變換器在預(yù)設(shè)的一個(gè)工頻周期內(nèi)分時(shí)工作，并將分時(shí)工作所得正向半個(gè)準(zhǔn)正弦波電壓與負(fù)向半個(gè)準(zhǔn)正弦波電壓進(jìn)行拼接，得到標(biāo)準(zhǔn)正弦波電壓；在DSP的控制下，第一準(zhǔn)DC/DC變換器與第二準(zhǔn)DC/DC變換器，用于分別在一個(gè)工頻周期內(nèi)分時(shí)工作，將電能收集裝置的電能轉(zhuǎn)換為半個(gè)準(zhǔn)正弦波輸出；以及，在整個(gè)工頻周期內(nèi)，將所得半個(gè)準(zhǔn)正弦波進(jìn)行拼接，使電網(wǎng)獲得由正向半個(gè)準(zhǔn)正弦波與負(fù)向半個(gè)準(zhǔn)正弦波構(gòu)成、且用于供給負(fù)載的標(biāo)準(zhǔn)正弦波電壓；在整個(gè)工頻周期內(nèi)，第一準(zhǔn)DC/DC變換器工作時(shí)，第二準(zhǔn)DC/DC變換器停止工作；第二準(zhǔn)DC/DC變換器工作時(shí)，第一準(zhǔn)DC/DC變換器停止工作。在上述兩相并聯(lián)的第一準(zhǔn)DC/DC變換器與第二準(zhǔn)DC/DC變換器中，每個(gè)準(zhǔn)DC/DC變換器包括SPWM調(diào)制的DC/DC變換電路，以及與SPWM調(diào)制的DC/DC變換電路連接的控制
開(kāi)關(guān)β ·2 ;控制開(kāi)關(guān)，用于基于DSP的控制信號(hào)，控制SPWM調(diào)制的DC/DC變換電路工作或停止工作的控制開(kāi)關(guān)為自然數(shù)。在上述實(shí)施例中，SPWM調(diào)制的DC/DC變換電路，包括基本反激變換器以及衍生的各種反激變換器，比如典型的有源反激變換電路和準(zhǔn)諧振反擊電路；降壓式變換Buck電路、boost升壓電路，降壓或升壓buck-boost電路、以及單/雙開(kāi)關(guān)正激式Forward直流變換電路中的至少一種。在圖10中，SPWM調(diào)制的DC/DC變換電路為有源反激變換電路。有源反激變換電路包括箝位電容Cak，變壓器昊，功率半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)么a Sert的體二極管或額外*
的并聯(lián)二極管4與％^,輸出端濾波電容Ce,以及變壓器I；副邊整流二極管U11,功率
半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)&與0 1,至少包括金屬氧化物場(chǎng)效應(yīng)晶體管M0SFET、絕緣柵極雙極型晶體管IGBT與二極管中的至少一種。其中，上述直流輸入電源的正極，與變壓器A原邊線圈的始端連接；經(jīng)箝位電容Cm后，功率半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)β-的漏極、以及fiw的體二極管或額外的并聯(lián)二極管1>_的陰極連接；直流輸入電源的負(fù)極，與功率半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)仏的源極、以及Gk的體二極管或額外的并聯(lián)二極管％的陽(yáng)極連接；變壓器；原邊線圈的末端，與功率半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)fiU的源極、0 *的體二極管或額外的并聯(lián)二極管的陽(yáng)極、功率半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)Gk的漏極、以及S1的體二極管或額外的并聯(lián)二極管D0a的陰極連接；變壓器I；副邊線圈的末端，與變壓器I；副邊整流二極管Ua的陽(yáng)極連接；變壓器昊副邊整流二極管Λ 的陰極為輸出端，經(jīng)輸出端濾波電容Cb后，接變壓器I；副邊線圈的始端及參考地；控制開(kāi)關(guān)并聯(lián)在輸出端濾波電各C 的兩端；功率半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)仏的柵極，用于輸入占空比為U的脈沖信號(hào)；功率半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)
β ι的柵極，用于輸入占空比為l- 的脈沖信號(hào)；控制開(kāi)關(guān)的控制端與DSP連接。圖10中，上面一個(gè)Active clamp Flyback (有源反激變換電路)使用SPWM調(diào)制工作半個(gè)工頻周期，在這半個(gè)工頻周期內(nèi)，下面的電路停止工作，為保證輸出是零，將島始終接通，半個(gè)工頻周期之后關(guān)閉上面的Active clamp Flyback電路,為保證輸出是零,使用0s將其輸出短接，而下面的Active clamp Flyback電路接著使用SPWM調(diào)制工作半個(gè)工頻周期，由此，兩個(gè)Active clamp Flyback的輸出都是半個(gè)準(zhǔn)正弦波,在負(fù)載上或者電網(wǎng)上，它們疊加成標(biāo)準(zhǔn)正弦波，圖10對(duì)應(yīng)的主要驅(qū)動(dòng)和輸出波形如圖11。圖10中的達(dá)和Si開(kāi)關(guān)，可以是MOSFET (金屬-氧化層-半導(dǎo)體-場(chǎng)效晶體管)，也可以是SCR (可控硅整流器)，還可以是IGBT (絕緣柵雙極型晶體管)等可控或半控硅晶體元件， σ是電網(wǎng)側(cè)的負(fù)載。圖10中的兩個(gè)Active clamp Flyback電路在各自不工作的時(shí)候使用了 β和&
將輸出短接，以達(dá)到輸出電壓為零的目的。下面圖12是另外一種實(shí)施例，將圖10中的達(dá)和
Q6分別放到Dl和D2相并列的位置，控制方式仍然采用圖11所示方法，當(dāng)上面的Flyback
工作的時(shí)候，將下面Flyback的維持導(dǎo)通，此時(shí)負(fù)載電流流過(guò)01 ,并通過(guò)下面的Flyback的主變壓器,此時(shí)下面Flyback的主變壓器對(duì)于上面的Flyback體現(xiàn)為輸出濾波電感，同上面的Flyback輸出電容構(gòu)成CL濾波結(jié)構(gòu)。接下來(lái)的半個(gè)工頻周期迗維持導(dǎo)通，上面Flyback的變壓器體現(xiàn)為濾波電感，在輸出的負(fù)半周組成CL濾波結(jié)構(gòu)。遠(yuǎn)和&并聯(lián)的Dl和D2，可以利用^和&自身的寄生二極管來(lái)實(shí)現(xiàn)，而在自己
半個(gè)工頻周期工作的時(shí)候，還能實(shí)現(xiàn)同步整流控制，進(jìn)一步提高效率，其對(duì)應(yīng)的控制驅(qū)動(dòng)如圖13所示。實(shí)施例二與上述實(shí)施例二不同的是，在本實(shí)施例中，如圖12和圖13所示，控制開(kāi)關(guān)并聯(lián)在變壓器I；副邊整流二極管Da的兩端。P示 j Active clamp Flyback 以外，Buck、Boost、Forward、Buck_boost 等 PWM 調(diào)制的DC/DC拓?fù)?，也可以?shí)現(xiàn)如圖5所示的無(wú)橋逆變結(jié)構(gòu)，只要讓他們工作于半個(gè)準(zhǔn)正弦波的輸出情況，然后用兩個(gè)同樣的變換器再做疊加，即可實(shí)現(xiàn)正弦輸出。這種方案的好處是，減少了一級(jí)傳統(tǒng)的逆變橋，降低損耗減，提高效率，減少處理熱的原件，降低設(shè)備的重量，減少運(yùn)輸成本等。實(shí)施例三根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例，提供了一種太陽(yáng)能無(wú)橋逆變器。如圖14所示，本實(shí)施例包括由直流輸入電源與并聯(lián)在直流輸入電源輸出端的輸入濾波電容&構(gòu)成的電能收集
裝置，電網(wǎng)Fac與電網(wǎng)側(cè)負(fù)載DSP，以及輸入端分別接直流輸入電源輸出端、控制端分別接DSP、且輸出端分別接電網(wǎng)Fae輸出端的多相并聯(lián)或者多相交錯(cuò)并聯(lián)的多個(gè)準(zhǔn)DC/DC變換器，其中DSP，用于向多相并聯(lián)或者多相交錯(cuò)并聯(lián)的多個(gè)準(zhǔn)DC/DC變換器發(fā)送控制信號(hào)，使多相并聯(lián)或者多相交錯(cuò)并聯(lián)的多個(gè)準(zhǔn)DC/DC變換器在預(yù)設(shè)的一個(gè)工頻周期內(nèi)分時(shí)工作，并將分時(shí)工作所得正向半個(gè)準(zhǔn)正弦波電壓與負(fù)向半個(gè)準(zhǔn)正弦波電壓進(jìn)行拼接，得到標(biāo)準(zhǔn)正弦波電壓；多相并聯(lián)或者多相交錯(cuò)并聯(lián)的多個(gè)準(zhǔn)DC/DC變換器，用于分別將電能收集裝置的電能，轉(zhuǎn)換為半個(gè)準(zhǔn)正弦波輸出；以及，用于基于DSP的控制信號(hào)，在預(yù)設(shè)的一個(gè)工頻周期內(nèi)分時(shí)工作，交替式向電網(wǎng)提供半個(gè)準(zhǔn)正弦波電壓，使電網(wǎng)獲得的標(biāo)準(zhǔn)正弦波電壓。、[0101]在圖14中，多相并聯(lián)或者多相交錯(cuò)并聯(lián)的多個(gè)準(zhǔn)DC/DC變換器中的每個(gè)準(zhǔn)DC/DC變換器的具體結(jié)構(gòu)及性能，可參見(jiàn)圖10關(guān)于每個(gè)準(zhǔn)DC/DC變換器的相關(guān)說(shuō)明，在此不再贅述。如圖14所示，它是在圖10的基礎(chǔ)上再加入η個(gè)同樣的準(zhǔn)DC/DC變換器，讓多個(gè)同樣的準(zhǔn)DC/DC并聯(lián)或者交錯(cuò)并聯(lián)使用，然后讓一半的準(zhǔn)DC/DC工作與半個(gè)工頻周期，另外半個(gè)工頻周期停止工作，而另一半的準(zhǔn)DC/DC工作在接下來(lái)的半個(gè)工頻周期，然后兩個(gè)半波在負(fù)載或者電網(wǎng)側(cè)組合成標(biāo)準(zhǔn)工頻周期，這樣做，不僅可以降低紋波，還能降低損耗，唯一需要注意的是變換器的體積需要合理設(shè)計(jì)。同樣的，可以針對(duì)圖12所示結(jié)構(gòu)用多個(gè)準(zhǔn)DC/DC做并聯(lián)或者交錯(cuò)并聯(lián)，然后輸出半個(gè)工頻周期的正弦波，這里不再詳細(xì)說(shuō)明。實(shí)施例四 與上述實(shí)施例不同的是，如圖15所示，SPWM調(diào)制的DC/DC變換電路為有源反激變換電路。降壓式變換Buck電路包括功率半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)仏，Qa的體二極管或額外的并聯(lián)二極
管％ ,輸出端濾波電容1Q ,整流二極管，以及諧振電感Z11。其中，上述直流輸入電源的正極，與功率半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)S1的漏極、以及仏的體二極
管或額外的并聯(lián)二極管％的陰極連接；直流輸入電源的負(fù)極，與整流二極管U 的陽(yáng)極及參考地連接；功率半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)功率半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)仏的的源極、β 的體二極管或額外的并聯(lián)二極管％ 的陽(yáng)極、以及整流二極管的陰極連接，經(jīng)諧振電感Zk與輸出端濾波電容Ce后接參考地,并經(jīng)控制開(kāi)關(guān)β 2后接地;功率半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)fik的柵極，用于輸入占空比為U的脈沖信號(hào)；控制開(kāi)關(guān)的控制端與DSP連接。同樣的，如果將圖15中的巧與U2換成開(kāi)關(guān)，去掉達(dá)和β ，使用類似圖12的控
制方法也是可以實(shí)現(xiàn)帶同步整流的無(wú)橋逆變器，能進(jìn)一步提高效率。對(duì)于大功率的應(yīng)用場(chǎng)合，圖15還可以結(jié)合圖7中多相并聯(lián)或者多相交錯(cuò)并聯(lián)的方式來(lái)分擔(dān)功率，不僅可以降低紋波，還能夠進(jìn)一步提高效率，實(shí)現(xiàn)高效無(wú)橋逆變，其具體的實(shí)現(xiàn)圖類似圖14所示。相應(yīng)的boost電路,buck-boost電路,forward電路等PWM調(diào)制的DC/DC電路，也可以按照?qǐng)D5所示結(jié)構(gòu)連接并按照SPWM調(diào)制以實(shí)現(xiàn)無(wú)橋逆變器結(jié)構(gòu)，這里不再詳細(xì)說(shuō)明。綜上所述，本實(shí)用新型各實(shí)施例的無(wú)橋逆變電路與太陽(yáng)能無(wú)橋逆變器，核心是無(wú)橋逆變器結(jié)構(gòu)，即使用兩個(gè)準(zhǔn)DC/DC變換器分別在工頻的正半周和負(fù)半周工作，然后通過(guò)輸出的半個(gè)準(zhǔn)正弦波疊加以獲得最后的工頻正弦波，實(shí)現(xiàn)無(wú)逆變橋結(jié)構(gòu)(圖4所示);這兩個(gè)準(zhǔn)DC/DC變換器可以為任意的DC/DC變換器電路拓?fù)?，并不局限于本申?qǐng)中提到的這些電路結(jié)構(gòu)；使用無(wú)橋結(jié)構(gòu)，減少了輸出電流流過(guò)的開(kāi)關(guān)晶體原件，減少了損耗，提高效率，同時(shí)降低開(kāi)關(guān)元器件的數(shù)量，降低逆變器的成本，這將極大的有利于優(yōu)化逆變器的設(shè)計(jì)。最后應(yīng)說(shuō)明的是以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換。凡在本實(shí)用新型的精神和 原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種無(wú)橋逆變電路，其特征在于，包括電能收集裝置，電網(wǎng)，DSP，以及輸入端分別接電能收集裝置輸出端、控制端分別接DSP、且輸出端分別接電網(wǎng)輸出端的多相并聯(lián)或者多相交錯(cuò)并聯(lián)的多個(gè)準(zhǔn)DC/DC變換器，其中 所述DSP，用于向多相并聯(lián)或者多相交錯(cuò)并聯(lián)的多個(gè)準(zhǔn)DC/DC變換器發(fā)送控制信號(hào)，使多相并聯(lián)或者多相交錯(cuò)并聯(lián)的多個(gè)準(zhǔn)DC/DC變換器在預(yù)設(shè)的一個(gè)工頻周期內(nèi)分時(shí)工作，并將分時(shí)工作所得正向半個(gè)準(zhǔn)正弦波電壓與負(fù)向半個(gè)準(zhǔn)正弦波電壓進(jìn)行拼接，得到標(biāo)準(zhǔn)正弦波電壓； 所述多相并聯(lián)或者多相交錯(cuò)并聯(lián)的多個(gè)準(zhǔn)DC/DC變換器，用于分別將所述電能收集裝置的電能，轉(zhuǎn)換為半個(gè)準(zhǔn)正弦波輸出；以及，用于基于DSP的控制信號(hào)，在預(yù)設(shè)的一個(gè)工頻周期內(nèi)分時(shí)工作，交替式向電網(wǎng)提供半個(gè)準(zhǔn)正弦波電壓，使電網(wǎng)獲得的標(biāo)準(zhǔn)正弦波電壓。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的無(wú)橋逆變電路，其特征在于，所述多相并聯(lián)或者多相交錯(cuò)并聯(lián)的多個(gè)準(zhǔn)DC/DC變換器，包括兩相并聯(lián)的第一準(zhǔn)DC/DC變換器與第二準(zhǔn)DC/DC變換器； 在所述DSP的控制下，第一準(zhǔn)DC/DC變換器與第二準(zhǔn)DC/DC變換器，用于分別在一個(gè)工頻周期內(nèi)分時(shí)工作，將電能收集裝置的電能轉(zhuǎn)換為半個(gè)準(zhǔn)正弦波輸出；以及，在整個(gè)工頻周期內(nèi)，將所得半個(gè)準(zhǔn)正弦波進(jìn)行拼接，使電網(wǎng)獲得由正向半個(gè)準(zhǔn)正弦波與負(fù)向半個(gè)準(zhǔn)正弦波構(gòu)成、且用于供給負(fù)載的標(biāo)準(zhǔn)正弦波電壓； 在整個(gè)工頻周期內(nèi)，所述第一準(zhǔn)DC/DC變換器工作時(shí)，第二準(zhǔn)DC/DC變換器停止工作；第二準(zhǔn)DC/DC變換器工作時(shí)，第一準(zhǔn)DC/DC變換器停止工作。
3.一種太陽(yáng)能無(wú)橋逆變器，其特征在于，包括由直流輸入電源與并聯(lián)在所述直流輸入電源輸出端的輸入濾波電容Cw■構(gòu)成的電能收集裝置，電網(wǎng)與電網(wǎng)側(cè)負(fù)載, DSP，以及輸入端分別接直流輸入電源輸出端、控制端分別接DSP、且輸出端分別接電網(wǎng)輸出端的多相并聯(lián)或者多相交錯(cuò)并聯(lián)的多個(gè)準(zhǔn)DC/DC變換器，其中 所述DSP，用于向多相并聯(lián)或者多相交錯(cuò)并聯(lián)的多個(gè)準(zhǔn)DC/DC變換器發(fā)送控制信號(hào)，使多相并聯(lián)或者多相交錯(cuò)并聯(lián)的多個(gè)準(zhǔn)DC/DC變換器在預(yù)設(shè)的一個(gè)工頻周期內(nèi)分時(shí)工作，并將分時(shí)工作所得正向半個(gè)準(zhǔn)正弦波電壓與負(fù)向半個(gè)準(zhǔn)正弦波電壓進(jìn)行拼接，得到標(biāo)準(zhǔn)正弦波電壓； 所述多相并聯(lián)或者多相交錯(cuò)并聯(lián)的多個(gè)準(zhǔn)DC/DC變換器，用于分別將所述電能收集裝置的電能，轉(zhuǎn)換為半個(gè)準(zhǔn)正弦波輸出；以及，用于基于DSP的控制信號(hào)，在預(yù)設(shè)的一個(gè)工頻周期內(nèi)分時(shí)工作，交替式向電網(wǎng)提供半個(gè)準(zhǔn)正弦波電壓，使電網(wǎng)獲得的標(biāo)準(zhǔn)正弦波電壓。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的太陽(yáng)能無(wú)橋逆變器，其特征在于，所述多相并聯(lián)或者多相交錯(cuò)并聯(lián)的多個(gè)準(zhǔn)DC/DC變換器，包括兩相并聯(lián)的第一準(zhǔn)DC/DC變換器與第二準(zhǔn)DC/DC變換器； 在所述DSP的控制下，第一準(zhǔn)DC/DC變換器與第二準(zhǔn)DC/DC變換器，用于分別在一個(gè)工頻周期內(nèi)分時(shí)工作，將電能收集裝置的電能轉(zhuǎn)換為半個(gè)準(zhǔn)正弦波輸出；以及，在整個(gè)工頻周期內(nèi)，將所得半個(gè)準(zhǔn)正弦波進(jìn)行拼接，使電網(wǎng)獲得由正向半個(gè)準(zhǔn)正弦波與負(fù)向半個(gè)準(zhǔn)正弦波構(gòu)成、且用于供給負(fù)載的標(biāo)準(zhǔn)正弦波電壓； 在整個(gè)工頻周期內(nèi)，所述第一準(zhǔn)DC/DC變換器工作時(shí)，第二準(zhǔn)DC/DC變換器停止工作；第二準(zhǔn)DC/DC變換器工作時(shí)，第一準(zhǔn)DC/DC變換器停止工作。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的太陽(yáng)能無(wú)橋逆變器，其特征在于，在所述多相并聯(lián)或者多相交錯(cuò)并聯(lián)的多個(gè)準(zhǔn)DC/DC變換器中，每個(gè)準(zhǔn)DC/DC變換器包括SPWM調(diào)制的DC/DC變換電路，以及與所述SPWM調(diào)制的DC/DC變換電路連接的控制開(kāi)關(guān)； 所述控制開(kāi)關(guān)β 2，用于基于DSP的控制信號(hào)，控制SPWM調(diào)制的DC/DC變換電路工作或停止工作的控制開(kāi)關(guān)0 2 為自然數(shù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的太陽(yáng)能無(wú)橋逆變器，其特征在于，所述SPWM調(diào)制的DC/DC變換電路，包括有源反激變換電路、降壓式變換Buck電路、boost升壓電路，降壓或升壓buck-boost電路、以及單/雙開(kāi)關(guān)正激式Forward直流變換電路中的至少一種。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的太陽(yáng)能無(wú)橋逆變器，其特征在于，所述有源反激變換電路包括箝位電容Cea，變壓器；功率半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)仏與Gert ,Gm與Qmt的體二極管或額外的并聯(lián)二極管％與％^,輸出端濾波電容Cb,以及變壓器I；副邊整流二極管U11 ;其中 所述直流輸入電源的正極，與變壓器I；原邊線圈的始端連接；經(jīng)箝位電容Cail后，功率半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)β 1的漏極、以及的體二極管或額外的并聯(lián)二極管的陰極連接；所述直流輸入電源的負(fù)極，與功率半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)β 的源極、以及a的體二極管或額外的并聯(lián)二極管D01的陽(yáng)極連接； 所述變壓器；原邊線圈的末端，與功率半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)的源極、β**的體二極管或額外的并聯(lián)二極管％ 的陽(yáng)極、功率半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)β*的漏極、以及仏的體二極管或額外的并聯(lián)二極管~的陰極連接； 所述變壓器副邊線圈的末端，與變壓器！■■副邊整流二極管Dtt的陽(yáng)極連接；變壓器 ；副邊整流二極管的陰極為輸出端，經(jīng)輸出端濾波電容C11后，接變壓器I；副邊線圈的始端及參考地； 所述功率半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)GL的柵極，用于輸入占空比為U的脈沖信號(hào)；功率半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)0 !的柵極，用于輸入占空比為l- 的脈沖信號(hào)；控制開(kāi)關(guān)β ·2的控制端與DSP連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的太陽(yáng)能無(wú)橋逆變器，其特征在于，所述控制開(kāi)關(guān)許聯(lián)在輸出端濾波電容Ca的兩端。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的太陽(yáng)能無(wú)橋逆變器，其特征在于，所述控制開(kāi)關(guān)β_2并聯(lián)在變壓器I；副邊整流二極管A1的兩端。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的太陽(yáng)能無(wú)橋逆變器，其特征在于，所述直流輸入電源，為至少包括太陽(yáng)能電池板PV或蓄電池的儲(chǔ)能設(shè)備或風(fēng)能發(fā)電設(shè)備或光熱發(fā)電裝置； 所述功率半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)& 'jQ.a，至少包括金屬氧化物場(chǎng)效應(yīng)晶體管M0SFET、絕緣柵極雙極型晶體管IGBT與二極管中的至少一種。
11.根據(jù)權(quán)利要求6所述的太陽(yáng)能無(wú)橋逆變器，其特征在于，所述降壓式變換Buck電路包括功率半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)S1, a的體二極管或額外的并聯(lián)二極管&,輸出端濾波電容,整流二極管以及諧振電感忌；其中所述直流輸入電源的正極，與功率半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)Gk的漏極、以及&的體二極管或額外的并聯(lián)二極管％的陰極連接；所述直流輸入電源的負(fù)極，與整流二極管的陽(yáng)極及參考地連接；所述功率半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)功率半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)&的的源極、β*的體二極管或額外的并聯(lián)二極管％*的陽(yáng)極、以及整流二極管的陰極連接，經(jīng)諧振電感4與輸出端濾波電容Ce后接參考地，并經(jīng)控制開(kāi)關(guān)β 2后接地； 所述功率半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)&的柵極，用于輸入占空比為D的脈沖信號(hào)；控制開(kāi)關(guān)U勺控制端與DSP連接。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種無(wú)橋逆變電路與太陽(yáng)能無(wú)橋逆變器，其中，該無(wú)橋逆變電路包括電能收集裝置，電網(wǎng)，DSP，以及輸入端分別接電能收集裝置輸出端、控制端分別接DSP、且輸出端分別接電網(wǎng)輸出端的多相并聯(lián)或者多相交錯(cuò)并聯(lián)的多個(gè)準(zhǔn)DC/DC變換器，在DSP的控制下，該多個(gè)準(zhǔn)DC/DC變換器在預(yù)設(shè)的一個(gè)工頻周期內(nèi)分時(shí)工作，并將所得正向半個(gè)準(zhǔn)正弦波電壓與負(fù)向半個(gè)準(zhǔn)正弦波電壓進(jìn)行拼接，得到標(biāo)準(zhǔn)正弦波電壓。本實(shí)用新型所述無(wú)橋逆變電路與太陽(yáng)能無(wú)橋逆變器，可以克服現(xiàn)有技術(shù)中損耗大、能量利用率低、熱處理元件多、設(shè)備重量大與運(yùn)輸成本高等缺陷，以實(shí)現(xiàn)損耗小、能量利用率高、熱處理元件少、設(shè)備重量小與運(yùn)輸成本低的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)H02M7/48GK202444440SQ20122006667
公開(kāi)日2012年9月19日 申請(qǐng)日期2012年2月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月27日
發(fā)明者梁志剛, 邱齊, 鄭崇峰 申請(qǐng)人:無(wú)錫聯(lián)動(dòng)太陽(yáng)能科技有限公司