本實(shí)用新型屬于雙向儲能逆變器的技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于儲能逆變器的雙向DC-AC變換電路。

背景技術(shù)：

普通的光伏并網(wǎng)逆變器通常是白天集中并網(wǎng)發(fā)電而夜晚沒有能量提供，不能起到削峰平谷調(diào)節(jié)電網(wǎng)及自發(fā)自用的作用。近幾年來，隨著光伏發(fā)電系統(tǒng)的逐漸增加，其在電網(wǎng)系統(tǒng)中占有的比例越來越高，因此迫切需要一種雙向儲能逆變器來起到削峰平谷調(diào)節(jié)電網(wǎng)、光伏發(fā)電自發(fā)自用的目的。

現(xiàn)有技術(shù)中，一般是在光伏并網(wǎng)逆變器的電網(wǎng)端并聯(lián)一臺蓄電池充放電設(shè)備，來實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)電網(wǎng)以及自發(fā)自用的目的。但此種方案存在多種問題，需要在光伏并網(wǎng)逆變器的基礎(chǔ)上額外增加一臺蓄電池充放電設(shè)備，用多種設(shè)備構(gòu)建一個雙向儲能系統(tǒng)，這樣不僅使得整個裝置的成本高、體積大，而且還存在控制復(fù)雜、效率低下的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，所要解決的技術(shù)問題為：提供一種結(jié)構(gòu)簡單，效率較高，能夠達(dá)到光伏發(fā)電自發(fā)自用目的的用于儲能逆變器的雙向DC-AC變換電路。

為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為：一種用于儲能逆變器的雙向DC-AC變換電路，包括：DC直流輸入輸出模塊、原邊橋式電路、變壓模塊、副邊橋式電路、雙向升降壓模塊、逆變橋式電路、逆變電感續(xù)流電路、LLC濾波電路和AC交流輸入輸出模塊，所述DC直流輸入輸出模塊與所述原邊橋式電路雙向連接，所述原邊橋式電路與所述變壓模塊雙向連接，所述變壓模塊與所述副邊橋式電路雙向連接，所述副邊橋式電路與所述雙向升降壓模塊雙向連接，所述雙向升降壓模塊與所述逆變橋式電路雙向連接，所述逆變橋式電路與所述逆變電感續(xù)流電路雙向連接，所述逆變電感續(xù)流電路與所述LLC濾波電路雙向連接，所述LLC濾波電路與所述AC交流輸入輸出模塊雙向連接。

優(yōu)選地，所述DC直流輸入輸出模塊包括：電池E1，所述原邊橋式電路包括：第一功率MOS管Q1、第二功率MOS管Q2、第三功率MOS管Q3和第四功率MOS管Q4，所述變壓模塊包括：變壓器T1和電容C1，所述副邊橋式電路包括：第五功率MOS管Q5、第六功率MOS管Q6、第七功率MOS管Q7和第八功率MOS管Q8，所述雙向升降壓模塊包括：電容C2、功率電感L1、第九功率MOS管Q9、第十功率MOS管Q10和電容C3，所述逆變橋式電路包括：第一IGBT管M1、第二IGBT管M2、第三IGBT管M3和第四IGBT管M4，所述逆變電感續(xù)流電路包括：二極管D1、二極管D2、第五IGBT管M5和第六IGBT管M6，所述LLC濾波電路包括：功率電感L2、功率電感L3和電容C4；所述電池E1的正極分別與所述第一功率MOS管Q1的漏極和所述第二功率MOS管Q2的漏極相連，所述電池E1的負(fù)極分別與所述第三功率MOS管Q3的源極和所述第四功率MOS管Q4的源極相連，所述變壓器T1的原邊一端分別與所述第二功率MOS管Q2的源極和所述第四功率MOS管Q4的漏極相連，所述變壓器T1的原邊另一端分別與所述第一功率MOS管Q1的源極和所述第三功率MOS管Q3的漏極相連；所述變壓器T1的副邊一端與所述電容C1的一端相連，所述電容C1的另一端分別與所述第六功率MOS管Q6的源極和所述第八功率MOS管Q8的漏極相連，所述變壓器T1的副邊另一端分別與所述第五功率MOS管Q5的源極和所述第七功率MOS管Q7的漏極相連；所述電容C2的一端分別與所述第五功率MOS管Q5的漏極、所述第六功率MOS管Q6的漏極和所述功率電感L1的一端相連，所述電容C2的另一端分別與所述第七功率MOS管Q7的源極、所述第八功率MOS管Q8的源極、第九功率MOS管Q9的源極、電容C3的一端、所述第三IGBT管M3的源極和所述第四IGBT管M4的源極相連，所述功率電感L1的另一端分別與所述第九功率MOS管Q9的漏極和所述第十功率MOS管Q10的源極相連，所述第十功率MOS管Q10的漏極分別與所述電容C3的另一端、所述第一IGBT管M1的漏極和所述第二IGBT管M2的漏極相連；所述第一IGBT管M1的源極分別與所述第三IGBT管M3的漏極、所述二極管D1的陽極、所述二極管D2的陰極和所述功率電感L2的一端相連，所述第二IGBT管M2的源極分別與所述第四IGBT管M4的漏極、所述第五IGBT管M5的源極、所述第六IGBT管M6的漏極和所述功率電感L3的一端相連，所述二極管D1的陰極與所述第五IGBT管M5的漏極相連，所述二極管D2的的陽極與所述第六IGBT管M6的源極相連；所述功率電感L2的另一端分別與所述電容C4的一端和所述AC交流輸入輸出模塊109相連，所述功率電感L3的另一端分別與所述電容C4的另一端和所述AC交流輸入輸出模塊相連；所述第一功率MOS管Q1的柵極、所述第二功率MOS管Q2的柵極、所述第三功率MOS管Q3的柵極、所述第四功率MOS管Q4的柵極、所述第五功率MOS管Q5的柵極、所述第六功率MOS管Q6的柵極、所述第七功率MOS管Q7的柵極、所述第八功率MOS管Q8的柵極、所述第九功率MOS管Q9的柵極、所述第十功率MOS管Q10的柵極、所述第一IGBT管M1的柵極、所述第二IGBT管M2的柵極、所述第三IGBT管M3的柵極、所述第四IGBT管M4的柵極、所述第五IGBT管M5的柵極和所述第六IGBT管M6的柵極，均與驅(qū)動電路相連。

優(yōu)選地，所述第一功率MOS管Q1、所述第二功率MOS管Q2、所述第三功率MOS管Q3、所述第四功率MOS管Q4、所述第五功率MOS管Q5、所述第六功率MOS管Q6、所述第七功率MOS管Q7、所述第八功率MOS管Q8、所述第九功率MOS管Q9、所述第十功率MOS管Q10，均為N溝道增強(qiáng)型MOS管。

優(yōu)選地，所述變壓器T1的型號為HX1584-11029A。

優(yōu)選地，所述AC交流輸入輸出模塊為負(fù)載，或為電網(wǎng)AC端。

本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下有益效果：

本實(shí)用新型中，當(dāng)電池E1放電時，原邊橋式電路采用固定頻率50％的占空比，副邊橋式電路不動作，走副邊橋式電路的MOS管作全橋整流，升壓到電池電壓的n倍，雙向升降壓模塊中的第九功率MOS管Q9做PWM控制，第十功率MOS管Q10不動作，使得雙向升降壓模塊能夠達(dá)到所需求的BUS電壓，逆變橋式電路和逆變電感續(xù)流電路采用SPWM調(diào)制，使得在交流側(cè)輸出所需頻率及幅值的正弦波；當(dāng)電池E1充電時，副邊橋式電路采用固定頻率50％的占空比，原邊橋式電路做同步整流，第十功率MOS管Q10做PWM控制，第九功率MOS管Q9不動作，使雙向升降壓模塊能夠達(dá)到電池E1所需求的充電電壓，逆變橋式電路和逆變電感續(xù)流電路采用SPWM調(diào)制，使得在交流側(cè)同步電網(wǎng)輸入的所需頻率及幅值的正弦波；在單個電路回路中，能量可以雙向流動，從而一個電路就可以實(shí)現(xiàn)了電池的充電和放電，而無需另外的充電電路，從而減少了在整個拓?fù)潆娐返脑骷?，增加了系統(tǒng)的可靠性，減小了產(chǎn)品體積，降低了產(chǎn)品的成本。

附圖說明

下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)的說明；

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例一提供的一種用于儲能逆變器的雙向DC-AC變換電路的電路結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例二提供的一種用于儲能逆變器的雙向DC-AC變換電路的電路原理圖；

圖中：101為DC直流輸入輸出模塊，102為原邊橋式電路，103為變壓模塊，104為副邊橋式電路，105為雙向升降壓模塊，106為逆變橋式電路，107為逆變電感續(xù)流電路，108為LLC濾波電路，109為AC交流輸入輸出模塊。

具體實(shí)施方式

為使本實(shí)用新型實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對本實(shí)用新型實(shí)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(shí)施例是本實(shí)用新型的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例；基于本實(shí)用新型中的實(shí)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(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例一提供的一種用于儲能逆變器的雙向DC-AC變換電路的電路結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1所示，一種用于儲能逆變器的雙向DC-AC變換電路，包括：DC直流輸入輸出模塊101、原邊橋式電路102、變壓模塊103、副邊橋式電路104、雙向升降壓模塊105、逆變橋式電路106、逆變電感續(xù)流電路107、LLC濾波電路108和AC交流輸入輸出模塊109，所述DC直流輸入輸出模塊101與所述原邊橋式電路102雙向連接，所述原邊橋式電路102與所述變壓模塊103雙向連接，所述變壓模塊103與所述副邊橋式電路104雙向連接，所述副邊橋式電路104與所述雙向升降壓模塊105雙向連接，所述雙向升降壓模塊105與所述逆變橋式電路106雙向連接，所述逆變橋式電路106與所述逆變電感續(xù)流電路107雙向連接，所述逆變電感續(xù)流電路107與所述LLC濾波電路108雙向連接，所述LLC濾波電路108與所述AC交流輸入輸出模塊109雙向連接。

本雙向DC-AC變換電路控制簡單，可以快速、高效地實(shí)現(xiàn)能量雙向流動，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)電池的充放電。

圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例二提供的一種用于儲能逆變器的雙向DC-AC變換電路的電路原理圖，如圖2所示，在實(shí)施例一的基礎(chǔ)上，所述DC直流輸入輸出模塊101可包括：電池E1，所述原邊橋式電路102可包括：第一功率MOS管Q1、第二功率MOS管Q2、第三功率MOS管Q3和第四功率MOS管Q4，所述變壓模塊103可包括：變壓器T1和電容C1，所述副邊橋式電路104可包括：第五功率MOS管Q5、第六功率MOS管Q6、第七功率MOS管Q7和第八功率MOS管Q8，所述雙向升降壓模塊105可包括：電容C2、功率電感L1、第九功率MOS管Q9、第十功率MOS管Q10和電容C3，所述逆變橋式電路106可包括：第一IGBT管M1、第二IGBT管M2、第三IGBT管M3和第四IGBT管M4，所述逆變電感續(xù)流電路107可包括：二極管D1、二極管D2、第五IGBT管M5和第六IGBT管M6，所述LLC濾波電路108可包括：功率電感L2、功率電感L3和電容C4。

所述電池E1的正極分別與所述第一功率MOS管Q1的漏極和所述第二功率MOS管Q2的漏極相連，所述電池E1的負(fù)極分別與所述第三功率MOS管Q3的源極和所述第四功率MOS管Q4的源極相連，所述變壓器T1的原邊一端分別與所述第二功率MOS管Q2的源極和所述第四功率MOS管Q4的漏極相連，所述變壓器T1的原邊另一端分別與所述第一功率MOS管Q1的源極和所述第三功率MOS管Q3的漏極相連；所述變壓器T1的副邊一端與所述電容C1的一端相連，所述電容C1的另一端分別與所述第六功率MOS管Q6的源極和所述第八功率MOS管Q8的漏極相連，所述變壓器T1的副邊另一端分別與所述第五功率MOS管Q5的源極和所述第七功率MOS管Q7的漏極相連；所述電容C2的一端分別與所述第五功率MOS管Q5的漏極、所述第六功率MOS管Q6的漏極和所述功率電感L1的一端相連，所述電容C2的另一端分別與所述第七功率MOS管Q7的源極、所述第八功率MOS管Q8的源極、第九功率MOS管Q9的源極、電容C3的一端、所述第三IGBT管M3的源極和所述第四IGBT管M4的源極相連，所述功率電感L1的另一端分別與所述第九功率MOS管Q9的漏極和所述第十功率MOS管Q10的源極相連，所述第十功率MOS管Q10的漏極分別與所述電容C3的另一端、所述第一IGBT管M1的漏極和所述第二IGBT管M2的漏極相連；所述第一IGBT管M1的源極分別與所述第三IGBT管M3的漏極、所述二極管D1的陽極、所述二極管D2的陰極和所述功率電感L2的一端相連，所述第二IGBT管M2的源極分別與所述第四IGBT管M4的漏極、所述第五IGBT管M5的源極、所述第六IGBT管M6的漏極和所述功率電感L3的一端相連，所述二極管D1的陰極與所述第五IGBT管M5的漏極相連，所述二極管D2的的陽極與所述第六IGBT管M6的源極相連；所述功率電感L2的另一端分別與所述電容C4的一端和所述AC交流輸入輸出模塊109相連，所述功率電感L3的另一端分別與所述電容C4的另一端和所述AC交流輸入輸出模塊109相連；所述第一功率MOS管Q1的柵極、所述第二功率MOS管Q2的柵極、所述第三功率MOS管Q3的柵極、所述第四功率MOS管Q4的柵極、所述第五功率MOS管Q5的柵極、所述第六功率MOS管Q6的柵極、所述第七功率MOS管Q7的柵極、所述第八功率MOS管Q8的柵極、所述第九功率MOS管Q9的柵極、所述第十功率MOS管Q10的柵極、所述第一IGBT管M1的柵極、所述第二IGBT管M2的柵極、所述第三IGBT管M3的柵極、所述第四IGBT管M4的柵極、所述第五IGBT管M5的柵極和所述第六IGBT管M6的柵極，均與驅(qū)動電路相連。

具體地，所述第一功率MOS管Q1、所述第二功率MOS管Q2、所述第三功率MOS管Q3、所述第四功率MOS管Q4、所述第五功率MOS管Q5、所述第六功率MOS管Q6、所述第七功率MOS管Q7、所述第八功率MOS管Q8、所述第九功率MOS管Q9、所述第十功率MOS管Q10，均可為N溝道增強(qiáng)型MOS管。

具體地，所述變壓器T1的型號可為HX1584-11029A。

具體地，所述AC交流輸入輸出模塊109可為負(fù)載，或為電網(wǎng)AC端。

當(dāng)電池E1放電時，原邊橋式電路102采用固定頻率50％的占空比，副邊橋式電路104不動作，走副邊橋式電路104的MOS管作全橋整流，升壓到電池E1電壓的n倍，雙向升降壓模塊105中的第九功率MOS管Q9做PWM控制，第十功率MOS管Q10不動作，使得雙向升降壓模塊105能夠達(dá)到所需求的BUS電壓，逆變橋式電路106和逆變電感續(xù)流電路107采用SPWM調(diào)制，使得在交流側(cè)輸出所需頻率及幅值的正弦波；當(dāng)電池E1充電時，副邊橋式電路104采用固定頻率50％的占空比，原邊橋式電路102做同步整流，第十功率MOS管Q10做PWM控制，第九功率MOS管Q9不動作，使雙向升降壓模塊105能夠達(dá)到電池E1所需求的充電電壓，逆變橋式電路106和逆變電感續(xù)流電路107采用SPWM調(diào)制，使得在交流側(cè)同步電網(wǎng)輸入的所需頻率及幅值的正弦波。

對于本實(shí)用新型，在單個電路回路中，能量可以雙向流動，從而一個電路就可以實(shí)現(xiàn)了電池的充電和放電，而無需另外的充電電路，從而減少了在整個拓?fù)潆娐返脑骷黾恿讼到y(tǒng)的可靠性，減小了產(chǎn)品體積，降低了產(chǎn)品的成本。電池E1和PV、AC通過變壓器T1隔離，安全可靠。在整個系統(tǒng)中，兩級DC/DC及一級DC-AC能量都可以雙向流動，從而電池的充電和放電減少了一半的器件，減少了在整個拓?fù)潆娐返恼{(diào)制器件和整流器件，降低了功率器件在整個電路中損耗，提高了電池的利用率和整個系統(tǒng)的效率；兩級DC/DC及一級DC-AC控制簡單，從而減少了系統(tǒng)的運(yùn)算量，使系統(tǒng)更可靠；雙向隔離電路使電池完全和其他隔離，且能夠?qū)崿F(xiàn)軟開關(guān)，從而降低了系統(tǒng)損耗，提高了系統(tǒng)效率。

最后應(yīng)說明的是：以上各實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述各實(shí)施例對本實(shí)用新型進(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(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分或者全部技術(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)脫離本實(shí)用新型各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。