[发明专利]单相一体化能量回馈装置

权利要求书

1.一种单相一体化能量回馈装置，前级电路包括并联的限流电阻及开关、滤波器、两个正向串联的开关管、多组串联的直流母线电容、电网电压检测电路、输入电流检测电路、母线电压检测电路、控制电路，还包括了一个双向开关，所述双向开关一端与正向串联开关管的公共连线及滤波器的一端连接在一起，另一端连至串联电容的串联线及电网的N线；所述滤波器另一端经限流电阻连接电网L线；所述正向串联的开关管、串联的电容组及三相逆变器并联接到正负母线上；

所述电网电压检测电路、输入电流检测电路、直流母线电压检测电路的输出信号送入控制电路，控制电路根据检测信号进行闭环控制，输出驱动信号，驱动开关管及双向开关的导通与关断；

所述滤波器由电感和电容组成；

后级电路包括三相逆变器及电机。

2.根据权利要求1所述的单相一体化能量回馈装置，其特征是，所述双向开关的功能是，根据驱动信号的控制能够按照要求实现电流正向或者反向的流通和断开，采用能完成此功能的器件来实现。

3.根据权利要求1或者2所述的单相一体化能量回馈装置，其特征是，所述双向开关采用二极管、IGBT、MOSFET、整流桥等半导体器件通过正确的组合来构成。

4.根据权利要求1所述的单相一体化能量回馈装置，其特征是，所述多组串联的直流母线电容的连接方法是：电容先两两串联，然后再并联接在正负直流母线上，并把串联点连接起来，形成母线电压的中点。

5.根据权利要求1所述的单相一体化能量回馈装置，其特征是，并联的限流电阻及开关的功能是在装置启动的时候限制启动电流，启动结束后短路限流电阻。

6.根据权利要求1或者2或者3所述的单相一体化能量回馈装置的电路工作模式，其特征是：控制电路检测母线电压，当母线电压低于设定值时，正向串联的开关管Q1和Q2不导通，其反并二极管与双向开关构成升压整流器，由控制电路发出驱动信号控制双向开关的导通与关断，进行功率因数校正，给负载供电；母线电压高于设定值时，双向开关断开，电路构成一个半桥逆变器，控制电路板根据检测得到的电压和电流信号进行闭环反馈控制，控制Q1和Q2 的开通与关断，向电网输出与电网同频率和同相位的正弦电流。

7.根据权利要求1或者6所述的单相一体化能量回馈装置系统，其特征是：在整流模式时，若电网电压处于正半周，Q2的反并二极管不导通，Q1的反并二极管参与功率因数校正；若电网电压处于负半周，Q1的反并二极管不导通，Q2 的反并二极管参与功率因数校正。

8.根据权利要求1或者6所述的单相一体化能量回馈系统，其特征是，所述三相述逆变器在系统处于整流状态时，给电机提供电能，驱动电机工作；当电机回馈发电时，三相逆变器把电机的回馈电能通过直流母线传送给单相逆变器。