[实用新型]逆变器

说明书

技术领域

本实用新型涉及无功功率的逆变器，其用于将直流电转换为交流电，并将交流电馈送到交流电压网中。 

将电力，尤其是那些来自使用光伏发电机或风力发电机的可再生发电设备的电力馈送到交流电压网中的时候，必须注意规范性的基本条件。直至最近，联网的发电设备必须以接近于一的功率因数(power factor，缩写作PF)，即与电网电压没有相位差(约等于一)的情况下馈送由其产生的交流电。然而较新的标准规定，也将分散的发电设备加入到网络管理中，并且必须为此特别以低电压电平准备带有0.95＜PF＜1范围的功率因数的、不仅电容性的而且电感性的无功功率。随着尤其是带有分散发电装置的低电压电平的更多普及，则希望所要求的范围扩展到至少0.90＜PF＜1。 

为了准备无功功率及其调节，逆变器则必须在一个正弦形式的电网电压周期的过程中既能够暂时将电功率馈送到交流电压网中，又能够暂时从交流电压网中取得电功率。然而特别地，许多已知的逆变器拓扑结构并不趋向于从交流电压网中取得电功率，从而导致为使得此类拓扑结构无功功率化，要投入额外的成本。因此不仅大大增加了复杂性而且大大增加了制造成本，并且还导致了效率损失。 

背景技术

DE102009029387A1公开了一种带有半导体桥接电路的DC-AC-逆变器排布，其中设有直流调节器(DC-DC-变换器)用于产生输出端交流电压的半波，并将桥接电路连接在直流调节器下游，并作为半波的换向器。在该排布中，直流调节器构成为四象限调节器，因而具再生能力 并且逆变器因此具无功功率。 

WO 2012/062375公开了一种逆变器，其中借助谐振驱动的DC-DC-变换器来产生待馈送的交流电的半波，其被整流并且借助构成为换向器的线路换向逆变器桥将以正弦形式的交流电馈送到交流电压网中。 

此外，在使用用来形成正弦波的DC-DC-变换器与下游连接的换向器的组合时，存在如下问题，即必须在一个确定的时间点实现换向器的换向，并且这例如能够通过输出端的滤波器电感线圈电感驱动的电流导致非常大的升压。当发生不希望的电网电压变化时，有可能发生换向器的过早切换时，可能损坏换向器。此外，在电压过零时还出现“消隐”时间，其将导致较大的失真(总谐波失真：total harmonic distortion，缩写作THD)。此外，在馈送无功功率时，即使在DC-DC-级的电流完好运行也必须非常快地减小到零，以便馈送尽可能长的符合于正弦形式的电流形式。然而在此还存在如下问题，即在输出端的电感线圈的电压过零范围中并没有足够大的负电压时间区域用于降低电流。 

发明内容

本实用新型的任务在于，提出一种使用逆变器桥的逆变器，其以最小的连接成本建造，并能够准备无功功率，其中逆变器桥的开关能够无危险性地切换，并且同时在电流形式的动态改善时使得失真及谐波最小化。 

本实用新型提供一种用于将直流电源的电功率馈送到使用可与直流电源相连的逆变器桥的交流电压网中的逆变器，其特征在于，逆变器桥的开关的控制装置，其被布置成在馈送无功功率的同时，在交流电压网的电网周期的时间间隔中，所述逆变器从交流电压网获取电功率；逆变器桥的第一开关，其被操作使得从交流电压网(310、510、610)获取的功率转化为热量。 

能够将逆变器桥实现为换向器。 

能够在逆变器桥的上游连接有调制器，用于准备来自直流电源的半波调制电功率。 

能够以如下方式布置控制装置，即在线性工作模式下或者在离散时钟工作模式下设置第一开关用于将功率转化为热量。 

逆变器桥的第一半桥能够包括第一开关。 

逆变器桥的第二半桥能够包括第二开关，其中，以如下方式布置逆变器桥的开关的控制装置，即在交流电压网的电网周期的时间段中馈送无功功率的情况下，其中逆变器在该时间段中从交流电压网中获取电功率，可选地设置逆变器桥的第一开关或第二开关用于在线性工作模式或时钟工作模式中将功率转化为热量。 

第一开关和/或第二开关能够与逆变器桥的负直流电压输入端相连。 

能够与逆变器桥的半桥支路并联安装第一开关。 

能够设置另一个开关，其在一时间段中将直流电源与逆变器桥电隔离，其中逆变器在该时间段中从交流电压网中获取电功率。 

能够与连接的交流电压网并联安装第一开关。 

第一开关能够是双向开关。 

第一开关能够是IGBT或MOSFET。