[发明专利]高频隔离型并网逆变器

说明书

技术领域：

本发明涉及一种电能变换装置，更具体地说涉及一种高频隔离型并网逆变 器。

背景技术：

随着全球工业化进程的逐步展开，世界各国对能源的需求急剧膨胀，而煤 炭、石油和天然气三大化石能源日渐枯竭，全球将再一次面临能源危机，同时， 大量使用化石能源对生态环境造成严重的破坏。能源、环境与发展已成为当今 世界亟待解决的问题。因此全球都在积极开发利用可再生能源。在今后的20至 30年里，全球的能源结构将发生根本性的变化。专家预测，在下个50年里，可 再生能源在整个能源构成中会占到50％左右。

这些可再生能源中包括太阳能、风能、生物质能、潮汐能、水能、地热能 等，其主要能量转化获取形式就是把各种能量形式转化为电能，而对这些初级 的电能经过变换并入电网通过公共电网传输电能是应用最为直接和方便一种应 用形式。而并网逆变器就是把这些初级电能通过转化并入电网的一种电能变换 装置。为了提高变换装置的效率、减小体积、提高系统安全等级，本发明人研 制开发了一种高频隔离型的并网逆变器。

发明内容：

本发明的目的是针对现有技术不足之处而提供一种将初级直流电能经过功 率变换为交流电流并入电网的、结构简单、整体效率高的高频隔离型并网逆变 器。

本发明的目的是通过以下措施来实现：一种高频隔离型并网逆变器，包含 有接纳初级电能的输入端口、通往电网的输出端口，其特征在于：还有主回路、 控制回路；其中：

所述主回路包括由降压电路、全桥高频逆变电路、高频变压器、整流电路 组成的全桥高频变换电路和由全桥工频逆变电路、滤波电路组成的全桥逆变并 网电路；所述全桥高频变换电路的降压电路由电容C1、续流二极管D1、开关管 Q1电感L1、二极管D2组成，所述全桥高频逆变电路由全桥结构的四个开关管 Q2、Q3、Q4、Q5及各开关管并接的二极管D3、D4、D5、D6组成，所述整流 电路由组成全桥结构的四个二极管D7、D8、D9、D10及电容C2组成，降压电 路输出端接全桥高频逆变电路输入端，全桥高频逆变电路输出端接高频变压器 输入端，高频变压器输出端接整流电路输入端，整电流路输出端接电容C2；所 述全桥逆变并网电路的全桥工频逆变电路由全桥结构的四个开关管Q6、Q7、Q8、 Q9及各开关管并接的二极管D11、D12、D13、D14组成，滤波电路为组成全桥 结构的电感L2、L3、L4、L5及电容C3组成LCL型滤波电路，全桥工频逆变 电路输出端接滤波电路输入端，滤波电路输出端接电容C3；所述接纳初级电能 的输入端口接全桥高频变换电路的降压电路输入端，全桥高频变换电路的整流 电路输出端接全桥逆变并网电路的全桥工频逆变电路输入端，全桥逆变并网电 路的滤波电路输出端接通往电网的输出端口；

所述控制回路由采样处理电路、驱动电路、控制模块及显示通讯模块组成， 所述采样处理电路含初级电能侧的电流/电压检测、全桥高频变换电路输出直流 电压检测、电网侧的电流/电压检测及各个检测信号的调理电路，所述驱动电路 由隔离电路和信号放大电路组成，所述控制模块由主控制模块和副控制模块组 成，主控制模块和副控制模块通过输出、输入接口连接，所述显示通讯模块由 显示模块数字信号处理器及其输出端连接的LCD显示器、485通讯模块组成， 采样电路的初级电能侧的电流/电压检测、全桥高频逆变电路输出直流电压检测 信息输入控制模块的主控制模块，电网侧的电流/电压检测信息输入副控制模块 及主控制模块，主控制模块把初级电能侧的电流/电压检测、全桥高频逆变电路 输出直流电压检测信息及电网侧的电流/电压检测信息输入显示模块数字处理 器，主控制模块输出端经过驱动电路接全桥高频变换电路控制端口及显示模块 数字处理器，副控制输出端经过驱动电路接全桥逆变并网电路控制端口。

所述全桥高频变换电路的开关管Q1开关频率为Q2、Q3、Q4、Q5开关频 率的两倍，Q2、Q5与Q3、Q4互补导通，在Q2、Q5和Q3、Q4两个半周期中， Q1有两次动作。

所述全桥工频逆变电路中的全桥结构的四个开关Q6、Q7、Q8、Q9中，Q7、 Q9处于互补的工频开关状态，Q6、Q8处于工频交替的高频开关状态，当Q7 在半个周期内导通时，Q6、Q9关断，Q8处于高频开关状态，当Q9在半个周期 内导通时，Q7、Q8关断，Q6处于高频开关状态。