專(zhuān)利名稱(chēng)：交直流電源零電阻串并聯(lián)形成逆變電源的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
涉及交直流電源零電阻串并聯(lián)形成逆變電源的方法。
背景技術(shù)：
目前的逆變器主要通過(guò)PWM發(fā)生器，產(chǎn)生SPWM正弦波，通過(guò)大功率開(kāi)關(guān)通斷實(shí)現(xiàn)直流變交流的逆變。但目前SPWM正弦波存在如下缺陷1，非連續(xù)性。模擬正弦波是連續(xù)的，PWM 波形是間斷的。理論上通過(guò)PWM轉(zhuǎn)換后形成的數(shù)字PWM正弦波需要濾波變成模擬正弦波才能完美得以運(yùn)用，但是，要提高PWM波形的近似連續(xù)性就必須增大開(kāi)關(guān)電源的通斷頻率，但開(kāi)關(guān)電源通斷頻率的提高會(huì)消耗直流電能從而會(huì)影響逆變效率，所以開(kāi)關(guān)電源頻率與逆變效率之間有一個(gè)平衡值，在波形和能耗之間取一個(gè)相對(duì)合理值。2，無(wú)法消除波形的畸變。 理論上通過(guò)PWM轉(zhuǎn)換后形成的數(shù)字PWM正弦波需要濾波變成模擬正弦波，但是濾波電路的真正功能是濾去雜波和諧波，不能濾去主波。而PWM波是主波，非連續(xù)性是由開(kāi)關(guān)通斷產(chǎn)生的，波形失真是功能性，是與生俱來(lái)的，濾波電路不能完全濾去因此PWM波的波形問(wèn)題成了 PWM波逆變器的缺陷，在大功率并網(wǎng)方面缺陷更為明顯。所以可以說(shuō)目前的PWM數(shù)字波形在大功率并網(wǎng)領(lǐng)域已近似接近極限。利用電網(wǎng)已有的波形進(jìn)行放大后并網(wǎng)，是直流變交流的另一種方式，這種信號(hào)正弦波完全是連續(xù)性的，并且頻率和相位隨電網(wǎng)變化，幾乎做到與電網(wǎng)完全同步，在并網(wǎng)電能質(zhì)量方面效果顯著，但是由于逆變效率低及功率較小，目前這種方式并不被人們看重。三極管具有信號(hào)放大作用，能把直流電能轉(zhuǎn)化為交流電能，但是三極管功率太小，轉(zhuǎn)化效率低。不能滿(mǎn)足逆變電源的需求。交流與直流的串并聯(lián)運(yùn)用，目前在電力動(dòng)力系統(tǒng)中沒(méi)有運(yùn)用。

發(fā)明內(nèi)容
在大型并網(wǎng)逆變電源或逆變電路中，需要從電網(wǎng)或者從用電線路獲取一交流信號(hào)，然后對(duì)用電信號(hào)加以放大滿(mǎn)足逆變電源與電網(wǎng)同頻、同相、同壓的并網(wǎng)要求。PWM波逆變器存在波形畸變?nèi)毕菁半y以承載較大功率。由于電網(wǎng)信號(hào)的即時(shí)頻率、即時(shí)相位和即時(shí)電壓或即時(shí)電流有一個(gè)變化范圍，只有以電網(wǎng)適時(shí)并網(wǎng)點(diǎn)的電流同頻、同相、同壓的電流信號(hào)作為逆變電源的參考值和對(duì)比值，才能產(chǎn)生高質(zhì)量的并網(wǎng)交流電，因此，本發(fā)明涉及一種用電網(wǎng)適時(shí)電壓作為逆變電路的參考變化值，把直流電能轉(zhuǎn)化為與交流信號(hào)同頻、同壓、同相或反相的交流電能的電路或設(shè)備。本發(fā)明采取的技術(shù)方案線路組成包括交流電vi、直流電源VAA、濾波電容Cl、互感器RL、減阻電感RL0、減阻電容CO、輸出1、輸出2。其中交流電vi的有效電壓為v0峰值電壓為_(kāi)，直流電源VAA的電壓大于等于交流電vi的峰值電壓vm，線路組成特征是交流電vi的任意一極和VAA的任意一極相接，組成串聯(lián)或并聯(lián)電源電路，通過(guò)濾波電容Cl與互感RL或負(fù)載串行連接，組成回路，其中減阻電感RLO與vi并聯(lián)，減阻電容CO與直流電源 VAA并聯(lián)，使交流電源vi和直流電源VAA阻值相對(duì)負(fù)載電阻為零，互感RL或負(fù)載兩端分別是輸出端口輸出1和輸出2。以上技術(shù)方案中輸出1和輸出2之間形成的電勢(shì)差隨交流電vi的變化不斷變化， 又因?yàn)橹绷鹘涣麟娫醋柚迪鄬?duì)負(fù)載電阻接近為零，因此電源的電流輸出也隨電壓的變化而變化，輸出與交流電vi的變化規(guī)律反相或同相的交流電，同相或反相電流可以直接接負(fù)載或并入電網(wǎng)。


附圖1為技術(shù)方案的一種實(shí)施例。圖2是技術(shù)方案的另一種實(shí)施例。圖3為技術(shù)方案的第三種實(shí)施例。其中vi為交流電，VAA, VBB為直流電源，RL為互感器、Cl為濾波電容；RLO為減阻電感、CO為減阻電容、CB為減阻電容，輸出1、輸出2為電源輸出接口。
具體實(shí)施例方式結(jié)合附圖進(jìn)行一下說(shuō)明附圖1為技術(shù)方案的一個(gè)實(shí)施例。交流電Vi (在圖1中標(biāo)注為市電輸入)，表示從電網(wǎng)中輸入交流電作為交流電源。 其中交流電vi的有效電壓為vO峰值電壓為vm，直流電源VAA的電壓大于等于交流電vi的峰值電壓vm，線路組成特征是交流電vi的負(fù)極與直流電源VAA的負(fù)極相接，組成串聯(lián)或稱(chēng)并聯(lián)電源電路(因?yàn)樵趥鹘y(tǒng)電路中，正極接負(fù)極叫串聯(lián)，正極接正極、負(fù)極接負(fù)極叫做并聯(lián)，但由于兩個(gè)電源負(fù)極間并沒(méi)有連接輸出，因此這種連接方式不是傳統(tǒng)意義上的串聯(lián)或并聯(lián))，電源電路通過(guò)濾波電容Cl與互感RL或負(fù)載串行連接，組成回路，其中減阻電感RLO 與vi并聯(lián)，減阻電容CO與直流電源VAA并聯(lián)，使交流電源vi和直流電源VAA阻值相對(duì)負(fù)載電阻為零，互感RL或負(fù)載兩端分別是輸出端口輸出1和輸出2，輸出1和輸出2之間形成的電勢(shì)差隨交流電vi的變化不斷變化，其變化規(guī)律與交流電同相或反相，又因?yàn)橹绷鹘涣麟娫醋柚迪鄬?duì)負(fù)載電阻接近為零，因此電源的電流輸出也隨電壓的變化而變化，輸出與交流電vi的變化規(guī)律反相或同相的交流電流，同相或反相電流可以直接接負(fù)載或并入電網(wǎng)。其中有一個(gè)問(wèn)題輸出1和輸出2間輸出的交流電既含有交流電Vi的電能，又含有直流電VAA電源的電能，因此計(jì)量直流電能轉(zhuǎn)變交流電能一種辦法是測(cè)直流輸出電能， 直流電能的消耗量就是逆變電源的直流電能的轉(zhuǎn)化量。由于變壓器或電感存在銅損和鐵損，因此直流電能的轉(zhuǎn)化效率和變壓器幾乎一樣，功率越大，相對(duì)損耗越小，因此適合大功率并網(wǎng)。另一種辦法是輸出1和輸出2間產(chǎn)生的交流電同相端連接交流電vi，這樣輸出1 和輸出2之間接負(fù)載不超負(fù)荷時(shí)幾乎不消耗交流電vi的電能。圖2所示的是技術(shù)方案的另一種實(shí)施例，與圖1的區(qū)別是直流電源VAA的負(fù)極一端接負(fù)載，而在圖1中是VAA的正極一端接負(fù)載。圖3所示的是技術(shù)方案的第三種實(shí)施例。圖3所示與圖1、圖2區(qū)別是在vi的兩端加有直流電源，減阻電容CB與直流電源VBB并聯(lián)。好處是輸出1和輸出2之間輸出與交流電vi同相。
權(quán)利要求
1.交直流電源零電阻串并聯(lián)形成逆變電源的方法，這個(gè)方法是線路組成包括交流電 vi、直流電源VAA、濾波電容Cl、互感器RL、減阻電感RL0、減阻電容CO、輸出1、輸出2，其中交流電vi的有效電壓為vO，峰值電壓為vm，直流電源VAA的電壓大于等于交流電vi的峰值電壓vm，交流電vi的任意一極和直流電源VAA的任意一極相接，組成串聯(lián)或并聯(lián)電源電路，通過(guò)濾波電容Cl與互感RL或負(fù)載串行連接，組成回路，其中減阻電感RLO與vi并聯(lián)， 減阻電容CO與直流電源VAA并聯(lián)，使交流電源vi和直流電源VAA阻值相對(duì)負(fù)載電阻為零， 互感RL或負(fù)載兩端分別是輸出端口輸出1和輸出2。
全文摘要
交直流電源零電阻串并聯(lián)形成逆變電源的方法涉及制作逆變電源的一種方法，此方法能夠把直流電能轉(zhuǎn)化為與交流信號(hào)同頻、同壓、同相或反相的交流電能的電路或設(shè)備。線路組成包括交流電vi、直流電源VAA、濾波電容C1、互感器RL、減阻電感RL0、減阻電容C0、輸出1、輸出2。其中交流電vi的有效電壓為v0峰值電壓為vm,直流電源VAA的電壓大于等于交流電vi的峰值電壓vm,交流電vi的任意一極和VAA的任意一極相接，組成串聯(lián)或并聯(lián)電源電路，通過(guò)濾波電容C1與互感RL或負(fù)載串行連接，組成回路，其中減阻電感RL0與vi并聯(lián)，減阻電容C0與直流電源VAA并聯(lián)，使交流電源vi和直流電源VAA阻值相對(duì)負(fù)載電阻為零，互感RL或負(fù)載兩端分別是輸出端口輸出1和輸出2。此電流逆變可實(shí)現(xiàn)同相、同頻、無(wú)諧波、高效率并網(wǎng)。
文檔編號(hào)H02J3/38GK102497124SQ20111040278
公開(kāi)日2012年6月13日 申請(qǐng)日期2011年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月6日
發(fā)明者馮益安 申請(qǐng)人:馮益安