CN111293865B - 一种逆变拓扑电路以及单相逆变器 - Google Patents
一种逆变拓扑电路以及单相逆变器 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及电力电子技术领域,特别是涉及一种逆变拓扑电路以及单相逆变器。该逆变拓扑电路包括Heric拓扑、输入电容支路、第一输出电感、第二输出电感和漏电流回路。其中的漏电流回路能够为该逆变拓扑电路提供高频容性漏电流通路,抑制外部漏电流高频分量,进而减少逆变后交流电中掺杂高频容性漏电流,并且还可以保护后续设备的正常运行。
Description
技术领域
本发明涉及电力电子技术领域,特别是涉及一种逆变拓扑电路以及单相逆变器。
背景技术
传统的单相逆变器通常为隔离型逆变器,即自带变压器,以实现自身的电隔离,不过这样会使自身效率降低以及使自身的体积和重量增加。
目前,为提高传统单相逆变器的效率和降低自身成本,单相逆变器通常不带变压器,其常用的拓扑结构为如图1所示的单相Heric拓扑电路。
不过,由于单相Heric拓扑电路中的器件存在寄生参数,所以会导致单相Heric拓扑电路发生LC谐振,从而导致单相Heric拓扑电路产生较大的高频容性漏电流,即使逆变后的交流电中掺杂较大的高频容性漏电流,进而会对后续设备造成电力损坏,严重时会引起电力事故。
发明内容
有鉴于此,本发明提供了一种逆变拓扑电路以及单相逆变器,以减小逆变后交流电中掺杂的高频容性漏电流,并且保护后续设备的正常运行。
为实现上述目的,本发明实施例提供如下技术方案:
本申请一方面提供一种逆变拓扑电路,包括:Heric拓扑、输入电容支路、第一输出电感、第二输出电感和漏电流回路;其中:
所述Heric拓扑交流侧的第一端与所述第一输出电感的第一端相连,所述第一输出电感的第二端作为所述逆变拓扑电路交流侧的第一端;所述Heric拓扑交流侧的第二端与所述第二输出电感的第一端相连,所述第二输出电感的第二端作为所述逆变拓扑电路交流侧的第二端;
所述输入电容支路连接于所述Heric拓扑的直流侧两极之间;
所述漏电流回路用于为所述逆变拓扑电路提供高频容性漏电流通路,抑制外部漏电流高频分量。
可选的,所述漏电流回路包括:第一共模滤波支路和第二共模滤波支路;
所述第一共模滤波支路的第一端与所述输入电容支路的任一点相连,所述第一共模滤波支路的第二端与所述第一输出电感的第二端相连;
所述第二共模滤波支路的第一端与所述输入电容支路的任一点相连,所述第二共模滤波支路的第二端与所述第二输出电感的第二端相连。
可选的,所述漏电流回路包括:第三共模滤波支路和第四共模滤波支路;
所述第三共模滤波支路的第二端和所述第四共模滤波支路的第二端,均与所述Heric拓扑中续流支路的中点相连;
所述第三共模滤波支路的第一端与所述Heric拓扑中一个相桥臂的中点相连;
所述第四模滤波支路的第一端与所述Heric拓扑中另一个相桥臂的中点相连。
可选的,所述漏电流回路包括:第一共模滤波支路、第二共模滤波支路、第三共模滤波支路和第四共模滤波支路;
所述第一共模滤波支路的第一端与所述输入电容支路的任一点相连,所述第一共模滤波支路的第二端与所述第一输出电感的第二端相连;
所述第二共模滤波支路的第一端与所述输入电容支路的任一点相连,所述第二共模滤波支路的第二端与所述第二输出电感的第二端相连;
所述第三共模滤波支路的第二端和所述第四共模滤波支路的第二端,均与所述Heric拓扑中续流支路的中点相连;
所述第三共模滤波支路的第一端与所述Heric拓扑中一个相桥臂的中点相连;
所述第四模滤波支路的第一端与所述Heric拓扑中另一个相桥臂的中点相连。
可选的,所述第一共模滤波支路的第一端和所述第二共模滤波支路的第一端,连接于所述输入电容支路的同一点。
可选的,若所述输入电容支路包括一个输入电容,则所述第一共模滤波支路的第一端和所述第二共模滤波支路的第一端均连接于所述输入电容的第一端或第二端。
可选的,若所述输入电容支路为由至少两个输入电容串联组成的串联支路,则:
所述第一共模滤波支路的第一端和所述第二共模滤波支路的第一端,均连接于所述串联支路的第一端或第二端;或者,
所述第一共模滤波支路的第一端和所述第二共模滤波支路的第一端,均连接于所述串联支路中任意两个相邻所述输入电容的连接点。
可选的,所述第一共模滤波支路的第一端和所述第二共模滤波支路的第一端分别连接于所述输入电容支路的不同点。
可选的,若所述输入电容支路包括一个输入电容,则所述第一共模滤波支路的第一端和所述第二共模滤波支路的第一端分别连接于所述输入电容的第一端和第二端。
可选的,若所述输入电容支路为由至少两个输入电容串联组成的串联支路,则:
所述第一共模滤波支路的第一端和所述第二共模滤波支路的第一端,分别连接于所述串联支路的各个中间点、所述串联支路的第一端和所述串联支路的第二端中的任意两点;所述中间点为所述串联支路中两个相邻所述输入电容的连接点。
可选的,所述第一共模滤波支路为电容支路或者RLC组合电路;
所述第二共模滤波支路为电容支路或者RLC组合电路。
可选的,所述第三共模滤波支路和所述第四共模滤波支路,均为电容支路。
可选的,还包括:交流侧输出电容;其中:
所述交流侧输出电容连接于所述第一输出电感的第二端和所述第二输出电感的第二端之间。
本申请另一方面提供一种单相逆变器,包括:控制器、检测模块、N个驱动电路以及本申请上一方面任一项所述的逆变拓扑电路;N为正整数;其中:
所述逆变拓扑电路的直流侧与所述单相逆变器的直流侧相连,所述逆变拓扑电路的交流侧与所述单相逆变器的交流侧相连;
所述控制器用于按照预设的控制策略,通过相应的所述驱动电路来控制所述逆变拓扑电路中相应开关管的导通和关断,并且,控制所述检测模块检测所述逆变拓扑电路的直流侧电压、直流侧电流、交流侧电压和交流侧电流中的至少一个。
可选的,还包括:DCDC变换电路;其中:
所述DCDC变换电路连接于所述单相逆变器的直流侧与所述逆变拓扑电路的直流侧之间。
由上述方案可知,本申请提供一种逆变拓扑电路,该逆变拓扑电路包括Heric拓扑、输入电容支路、第一输出电感、第二输出电感和漏电流回路。其中的漏电流回路能够为该逆变拓扑电路提供高频容性漏电流通路,抑制外部漏电流高频分量,进而减少逆变后交流电中掺杂的高频容性漏电流。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为单相Heric拓扑电路的电路结构示意图;
图2为单相Heric拓扑电路的实验结果;
图3a至图3d为本申请实施例提供的逆变拓扑电路的四种电路结构示意图;
图4为本申请实施例提供的逆变拓扑电路的实验结果;
图5为本申请实施例提供的逆变拓扑电路的另一种实施方式的电路结构示意图;
图6a和图6b为本申请实施例提供的逆变拓扑电路的又两种实施方式的电路结构示意图;
图7为本申请实施例提供的逆变拓扑电路的再一种实施方式的电路结构示意图;
图8为本申请实施例提供的单相逆变器的拓扑结构示意图;
图9为本申请实施例提供的单相逆变器的另一种实施方式的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
在本申请中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
现有技术中的非隔离型单相逆变器,其常用拓扑结构为图1所示的单相Heric拓扑电路,其具体包括:Heric拓扑10、输入电容支路20、第一输出电感L1、第二输出电感L2和交流侧输出电容Cc。
在实际应用中,Heric拓扑10的直流侧作为单相Heric拓扑电路的直流侧;Heric拓扑10交流侧的第一端与第一输出电感L1的第一端相连,第一输出电感L1的第二端作为单相Heric拓扑电路交流侧的第一端;Heric拓扑10交流侧的第二端与第二输出电感L2的第一端相连,第二输出电感L2的第二端作为单相Heric拓扑电路交流侧的第二端。
输入电容支路20连接于Heric拓扑10直流侧的两极之间,交流侧输出电容Cc连接于第一输出电感L1的第二端与第二输出电感L2的第二端之间。
其中,Heric拓扑10的具体电路结构如图1所示,该拓扑具体包括:第一桥臂11、第二桥臂12、第五开关管Q5和第六开关管Q6(图中各开关管为简化画法)。
在实际应用中,第一桥臂11的输入端和第二桥臂12的输入端相连,连接点作为Heric拓扑10直流侧的正极,第一桥臂11的输出端和第二桥臂12的输出端相连,连接点作为Heric拓扑10直流侧的负极;第一桥臂11的中点作为Heric拓扑10交流侧的第一端,第二桥臂12的中点作为Heric拓扑10交流侧的第二端。
第五开关管Q5的输出端与第六开关管Q6的输出端相连,第五开关管Q5的输入端和第六开关管Q6的输入端分别连接于第一桥臂11的中点和第二桥臂12的中点。
其中,第一桥臂11由第一开关管Q1和第三开关管Q3组成。具体的,第一开关管Q1的输入端作为第一桥臂11的输入端,第一开关管Q1的输出端与第三开关管Q3的输入端相连,连接点作为第一桥臂11的中点,第三开关管Q3的输出端作为第一桥臂11的输出端。
第二桥臂12由第二开关管Q2和第四开关管Q4组成。具体的,第二开关管Q2的输入端作为第二桥臂12的输入端,第二开关管Q2的输出端与第四开关管Q4的输入端相连,连接点作为第二桥臂12的中点,第四开关管Q4的输出端作为第二桥臂12的输出端。
需要说明的是,在Heric拓扑10中的各个开关管均还存在与自身反向并联的二极管,分别记为第一二极管Z1、第二二极管Z2、第三二极管Z3、第四二极管Z4、第五二极管Z5和第六二极管Z6。
理论上,单相Heric拓扑电路在任一阶段工作时,由于共模电压均保持不变,所以高频容性漏电流等于零,不过为了验证单相Heric拓扑电路交流侧输出的交流电中掺杂的高频容性漏电流是否等于零,所以对单相Heric拓扑电路进行实验。
需要说明的是,此实验需要在特定工况下进行,该特定工况为:在接地电容很大的工况进行测试;不过通常情况下,通过在单相Heric拓扑电路直流侧的正极与单相Heric拓扑电路中的第二输出电感L2的第二端之间,或者在单相Heric拓扑电路直流侧的负极与单相Heric拓扑电路中的第二输出电感L2的第二端之间接入电容,来模拟接地电容很大的工况即可。
从图2所示单相Heric拓扑电路的实验数据可知,单相Heric拓扑电路交流侧输出的交流电中掺杂的高频容性漏电流仍然较大。经分析后发现,在实际应用中,由于各个开关管均存在与自身并联的寄生电容,如图1所示,分别记为第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第五电容C5和第六电容C6,所以容易与第一输出电感L1和第二输出电感L2发生LC谐振,从而导致单相Heric拓扑电路交流侧输出的交流侧中掺杂的高频容性漏电流较大,并且会对后续设备造成电力损坏。
为解决逆变后交流电中掺杂的高频容性漏电流较大而对后续设备造成电力损坏的问题,本申请提供一种逆变拓扑电路,如图3a-3d所示,其具体结构包括:Heric拓扑10、输入电容支路20、第一输出电感L1、第二输出电感L2和漏电流回路。
其中,Heric拓扑10的直流侧作为逆变拓扑电路的直流侧;Heric拓扑10交流侧的第一端与第一输出电感L1的第一端相连,第一输出电感L1的第二端作为逆变拓扑电路交流侧的第一端;Heric拓扑10交流侧的第二端与第二输出电感L2的第一端相连,第二输出电感L2的第二端作为逆变拓扑电路交流侧的第二端。
输入电容支路20连接于Heric拓扑10直流侧的两极之间。
该漏电流回路用于为该逆变拓扑电路提供高频容性漏电流通路,抑制外部漏电流高频分量。
实际应用中,该漏电流回路的具体结构,可以如图3a中所示,包括:第一共模滤波支路30和第二共模滤波支路40;也可以如图3c所示,包括:第三共模滤波支路50和第四共模滤波支路60;还可以如图3d所示,包括:第一共模滤波支路30、第二共模滤波支路40、第三共模滤波支路50和第四共模滤波支路60。
第一共模滤波支路30的第一端与输入电容支路20的任一点相连,第一共模滤波支路30的第二端与第一输出电感L1的第二端相连;第二共模滤波支路40的第一端与输入电容支路20的任一点相连,第二共模滤波支路40的第二端与第二输出电感L2的第二端相连。
第三共模滤波支路50的第二端和第四共模滤波支路60的第二端,均与Heric拓扑中续流支路(由第五开关管Q5和第六开关管Q6构成)的中点相连;第三共模滤波支路50的第一端与Heric拓扑中一个相桥臂(如第一桥臂11)的中点相连;第四模滤波支路60的第一端与Heric拓扑中另一个相桥臂(如第二桥臂12)的中点相连。
需要说明的是,本申请中的Heric拓扑10的电路结构与现有技术相同,可参见上述说明,此处不再赘述。另外,还需要说明的是,在实际应用中,本申请提供的逆变拓扑电路还可以包括交流侧输出电容Cc,以在图3a的基础上为例进行展示,请参见图3b,具体而言,交流侧输出电容Cc连接于第一输出电感L1的第二端和第二输出电感L2的第二端之间。对于图3c和图3d所示结构的情况不再进行展示。
可选的,第一共模滤波支路30可以为电容支路,也可以为RLC组合电路,此处不做具体限定,可视具体情况而定,均在本申请的保护范围内;而第二共模滤波支路40可以为电容支路,也可以为RLC组合电路,此处不做具体限定,可视具体情况而定,均在本申请的保护范围内;具体而言,第一共模滤波支路30和第二共模滤波支路40可以为相同的电路,即均为电容支路或者RLC组合电路,也可以为不同的电路,即分别为电容支路和RLC组合电路;优选的,第一共模滤波支路30和第二共模滤波支路40均为电容支路,如图3a、图3b和图3d所示。而第三共模滤波支路50和第四共模滤波支路60均为电容支路,如图3c和图3d所示。另外,电容支路可以由单一电容组成,也可以是由多个电容串联和/或并联组成,此处不做具体限定,可视具体情况而定,均在本申请的保护范围内;不过,优选的,电容支路由单一电容组成,如图3a所示。
与现有技术相比,本申请提供的逆变拓扑电路作为一种优化单相Heric拓扑,通过设置第一共模滤波支路30和第二共模滤波支路40,建立逆变拓扑电路的内部通路,从而将逆变后的交流电中掺杂的高频容性漏电流引回输入电容支路20,进而使得逆变后的交流电中掺杂的高频容性漏电流减少,并且还可以保护后续设备的正常运行。
为验证本申请提供的逆变拓扑电路在实际工作中是否可以减少逆变后的交流侧中掺杂的高频容性漏电流,于是对本申请提供的逆变拓扑电路进行实验。
需要说明的是,对逆变拓扑电路进行的实验也需要在特定工况下进行,不过对逆变拓扑电路进行的实验所需满足的特定工况与上述实施例相同,可参见上述实施例,此处不再一一赘述。
从图4所示的实验结果可以看出,逆变后的交流电中掺杂的高频容性漏电流减少,并且没有引进任何副作用。因此,本申请提供的逆变拓扑电路确实可以减少逆变后的交流电中掺杂的高频容性漏电流。
同时,由于逆变后的交流电中掺杂的高频容性漏电流减少,所以也减轻了电路保护阈值设置的麻烦。原来,逆变后的交流电中掺杂的高频容性漏电流较大,而高频容性漏电流的测量又十分不准确,因此,若为了尽量保证电路的安全,则将保护阈值设置的较低,不过这样存在误报的问题,若为了减少误报,则将保护阈值设置的较低,不过这样又会存在漏报的问题。而本申请提供的逆变拓扑电路可以减少逆变后的交流电中掺杂的高频容性漏电流,从而即便将保护阈值设置的较低,也不会引起误报,因此减轻了保护电路保护阈值设置的麻烦。
另外,值得说明的是,本申请提供的逆变拓扑电路在减少逆变后交流电中掺杂的高频容性漏电流的同时,还对电磁干扰起到辅助优化的作用。
图3c和图3d中,通过设置第三共模滤波支路50和第四共模滤波支路60,可以形成吸收回路,使共模电压平滑、从而减小漏电流,同样可以实现上述功能,此处不再一一赘述。
通过上述实施例说明可知,在电路的实际连接过程中,第一共模滤波支路30第一端与输入电容支路20的连接方式、第二共模滤波支路40第一端与输入电容支路20的连接方式存在多种可能,因此本申请另一实施例提供第一共模滤波支路30第一端与输入电容支路20、第二共模滤波支路40第一端与输入电容支路20的一种具体连接方式,即第一共模滤波支路30的第一端和第二共模滤波支路40的第一端均连接于输入电容支路20的相同点,如图3a、图3b和图3d所示。
具体而言,若输入电容支路20包括一个输入电容Cr,则第一共模滤波支路30的第一端和第二共模滤波支路40的第一端可以均连接于输入电容Cr的第一端,如图6a所示,也可以均连接于输入电容Cr的第二端,如图6b所示,此处不做具体限定,可是具体情况而定,均在本申请的保护范围内。
若输入电容支路20为至少两个输入电容Cr串联形成的串联支路,则第一共模滤波支路30的第一端和第二共模滤波支路40的第一端可以均连接于串联支路的第一端,也可以均连接于串联支路的第二端,甚至还可以均连接于任意两个相邻输入电容Cr的连接点,即串联支路的任一中间端,如图7所示,此处不做具体限定,可视具体情况而定,均在本申请的保护范围内。
优选的,输入电容支路20为两个输入电容Cr串联形成的串联支路,并且第一共模滤波支路30的第一端和第二共模滤波支路40的第一端均连接于串联支路的中点,即两个输入电容Cr的连接点,如图3a所示。
本实施例还提供第一共模滤波支路30第一端与输入电容支路20、第二共模滤波支路40第一端与输入电容支路20的另一种具体连接方式,即第一共模滤波支路30的第一端和第二共模滤波支路40的第一端分别连接于输入电容支路20的不同点,如图5所示。
具体而言,若输入电容支路20包括一个输入电容Cr,则第一共模滤波支路30的第一端连接于输入电容Cr的第一端,即Heric拓扑10直流侧的正极,而第二共模滤波支路40的第一端连接于输入电容Cr的第二端,即Heric拓扑10直流侧的负极;或者,第一共模滤波支路30的第一端连接于输入电容Cr的第二端,即Heric拓扑10直流侧的负极,而第二共模滤波支路40的第一端连接于输入电容Cr的第一端,即Heric拓扑10直流侧的正极;此处不做具体限定,可视具体情况而定,均在本申请实施例的保护范围内。
若输入电容支路20为至少两个输入电容Cr串联形成的串联支路,则第一共模滤波支路30的第一端连接于串联支路的第一端,而第二共模滤波支路40的第一端连接于任意两个相邻输入电容Cr的连接点,即串联支路的任一中间点;或者,第一共模滤波支路30的第一端连接于串联支路的第二端,即Heric拓扑10直流侧的负极,而第二共模滤波支路40的第一端连接于任意两个相邻输入电容Cr的连接点,即串联支路的任一中间点,如图5所示;或者,第一共模滤波支路30的第一端和第二共模滤波支路40的第一端分别连接于串联支路的任意两个不同的中间点,其中,串联支路的中间端为串联支路中两个相邻输入电容Cr的连接点;此处不做具体限定,可视具体情况而定,但只要第一共模滤波支路30和第二共模滤波支路40分别连接于串联支路的各个中间点、串联支路的第一端和串联支路的第二端中的任意两端的连接方式均在本申请的保护范围内。
优选的,输入电容支路20为两个输入电容Cr串联形成的串联支路,并且第一共模滤波支路30的第一端连接于串联支路的第二端,即Heric拓扑10直流侧的负极;而第二共模滤波支路40的第一端连接于串联支路的中点,即两个输入电容Cr的连接点,如图5所示。
需要说明的是,本实施例中提供的第一共模滤波支路30第一端与输入电容支路20、第二共模滤波支路40第一端与输入电容支路20的两种具体连接方式可视具体情况而定,此处不做具体限定,均在本申请的保护范围内;优选的,第一共模滤波支路30的第一端和第二共模滤波支路40的第一端连接于输入电容支路20的相同点,如图3a、图3b和图3d所示。
由上一实施例和本实施例可知,逆变拓扑电路的最优实施方式如图3a所示,具体为:输入电容支路20由两个输入电容Cr串联组成,第一共模滤波支路30和第二共模滤波支路40均为由单一电容组成的电容支路,并且,第一共模滤波支路30的第一端和第二共模滤波支路40的第一端均连接于两个输入电容Cr的连接点,其余支路或器件的连接方式与上一实施例所述相同,此处不再赘述;与逆变拓扑电路的其他实施方式相比,该实施方式在电路实际连接安装过程中,器件的设置和线路的连接更加简洁,利于推广。
本申请另一实施例提供一种单相逆变器,如图8所示,其具体包括:控制器100、检测模块200、N个驱动电路300以及上述实施例提供的逆变拓扑电路400;N为正整数。
其中,逆变拓扑电路400的直流侧与单相逆变器的直流侧相连,逆变拓扑电路400的交流侧与单相逆变器的交流侧相连;控制器100用于按照预设的控制策略,通过相应的驱动电路300来控制逆变拓扑电路400中相应开关管的导通和关断,并且,控制检测模块200检测逆变拓扑电路400的直流侧电压、直流侧电流、交流侧电压和交流侧电流中的至少一个。
可选的,如图9所示,单相逆变器还包括:DCDC变换电路500,而DCDC变换电路500连接于单相逆变器的直流侧与逆变拓扑电路400的直流侧之间。
为了可以更详细的介绍检测模块200的内部结构,本实施例还提供检测模块200的一种具体实施方式,其具体结构如图8所示,具体包括:第一电流检测电路210、第二电流检测电路220、第一电压检测电路230和第二电压检测电路240。
其中,第一电流检测电路210的控制端与控制器100的第一电流检测端相连,第一电流检测电路210串联于逆变拓扑电路400直流侧的任一极;第二电流检测电路220的控制端与控制器100的第二电流检测端相连,第二电流检测电路220串联于逆变拓扑电路400交流侧的任一极;第一电压检测电路230的控制端与控制器100的第一电压检测端相连,第一电压检测电路230并联于逆变拓扑电路400直流侧的两极之间;第二电压检测电路240的控制端与控制器100的第二电压检测端相连,第二电压检测电路240并联于逆变拓扑电路400交流侧的两极之间。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其,对于***或***实施例而言,由于其基本相似于方法实施例,所以描述得比较简单,相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的***及***实施例仅仅是示意性的,其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下,即可以理解并实施。
专业人员还可以进一步意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现,为了清楚地说明硬件和软件的可互换性,在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (14)
1.一种逆变拓扑电路,其特征在于,包括:Heric拓扑、输入电容支路、第一输出电感、第二输出电感和漏电流回路;其中:
所述Heric拓扑交流侧的第一端与所述第一输出电感的第一端相连,所述第一输出电感的第二端作为所述逆变拓扑电路交流侧的第一端;所述Heric拓扑交流侧的第二端与所述第二输出电感的第一端相连,所述第二输出电感的第二端作为所述逆变拓扑电路交流侧的第二端;
所述输入电容支路连接于所述Heric拓扑的直流侧两极之间;
所述漏电流回路由所述Heric拓扑中续流支路的中点引出,分别引至所述Heric拓扑中的两个相桥臂的中点;用于为所述逆变拓扑电路提供高频容性漏电流通路,抑制外部漏电流高频分量。
2.根据权利要求1所述的逆变拓扑电路,其特征在于,所述漏电流回路包括:第三共模滤波支路和第四共模滤波支路;
所述第三共模滤波支路的第二端和所述第四共模滤波支路的第二端,均与所述Heric拓扑中续流支路的中点相连;
所述第三共模滤波支路的第一端与所述Heric拓扑中一个相桥臂的中点相连;
所述第四共模滤波支路的第一端与所述Heric拓扑中另一个相桥臂的中点相连。
3.根据权利要求2所述的逆变拓扑电路,其特征在于,所述漏电流回路,还包括:第一共模滤波支路和第二共模滤波支路;
所述第一共模滤波支路的第一端与所述输入电容支路的任一点相连,所述第一共模滤波支路的第二端与所述第一输出电感的第二端相连;
所述第二共模滤波支路的第一端与所述输入电容支路的任一点相连,所述第二共模滤波支路的第二端与所述第二输出电感的第二端相连。
4.根据权利要求3所述的逆变拓扑电路,其特征在于,所述第一共模滤波支路的第一端和所述第二共模滤波支路的第一端,连接于所述输入电容支路的同一点。
5.根据权利要求4所述的逆变拓扑电路,其特征在于,若所述输入电容支路包括一个输入电容,则所述第一共模滤波支路的第一端和所述第二共模滤波支路的第一端均连接于所述输入电容的第一端或第二端。
6.根据权利要求4所述的逆变拓扑电路,其特征在于,若所述输入电容支路为由至少两个输入电容串联组成的串联支路,则:
所述第一共模滤波支路的第一端和所述第二共模滤波支路的第一端,均连接于所述串联支路的第一端或第二端;或者,
所述第一共模滤波支路的第一端和所述第二共模滤波支路的第一端,均连接于所述串联支路中任意两个相邻所述输入电容的连接点。
7.根据权利要求3所述的逆变拓扑电路,其特征在于,所述第一共模滤波支路的第一端和所述第二共模滤波支路的第一端分别连接于所述输入电容支路的不同点。
8.根据权利要求7所述的逆变拓扑电路,其特征在于,若所述输入电容支路包括一个输入电容,则所述第一共模滤波支路的第一端和所述第二共模滤波支路的第一端分别连接于所述输入电容的第一端和第二端。
9.根据权利要求7所述的逆变拓扑电路,其特征在于,若所述输入电容支路为由至少两个输入电容串联组成的串联支路,则:
所述第一共模滤波支路的第一端和所述第二共模滤波支路的第一端,分别连接于所述串联支路的各个中间点、所述串联支路的第一端和所述串联支路的第二端中的任意两点;所述中间点为所述串联支路中两个相邻所述输入电容的连接点。
10.根据权利要求3所述的逆变拓扑电路,其特征在于,所述第一共模滤波支路为电容支路或者RLC组合电路;
所述第二共模滤波支路为电容支路或者RLC组合电路。
11.根据权利要求2所述的逆变拓扑电路,其特征在于,所述第三共模滤波支路和所述第四共模滤波支路,均为电容支路。
12.根据权利要求1-11任一项所述的逆变拓扑电路,其特征在于,还包括:交流侧输出电容;其中:
所述交流侧输出电容连接于所述第一输出电感的第二端和所述第二输出电感的第二端之间。
13.一种单相逆变器,其特征在于,包括:控制器、检测模块、N个驱动电路以及权利要求1-12任一项所述的逆变拓扑电路;N为正整数;其中:
所述逆变拓扑电路的直流侧与所述单相逆变器的直流侧相连,所述逆变拓扑电路的交流侧与所述单相逆变器的交流侧相连;
所述控制器用于按照预设的控制策略,通过相应的所述驱动电路来控制所述逆变拓扑电路中相应开关管的导通和关断,并且,控制所述检测模块检测所述逆变拓扑电路的直流侧电压、直流侧电流、交流侧电压和交流侧电流中的至少一个。
14.根据权利要求13所述的单相逆变器,其特征在于,还包括:DCDC变换电路;其中:
所述DCDC变换电路连接于所述单相逆变器的直流侧与所述逆变拓扑电路的直流侧之间。
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