[发明专利]一种基于风光互补的高转化逆变器的磁芯结构

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于风光互补的高转化逆变器的磁芯结构，尤其是一种具有低损耗、高磁通量和高频率性能的基于风光互补的高转化逆变器的磁芯结构。

背景技术

风光互补发电系统由太阳能电池组件、风力发电机组、控制器、逆变器等几部分组成。其中光电系统和风电系统把太阳能和风能转换成电能，然后通过控制器对蓄电池充电，最后通过逆变器对用电负荷供电。由于太阳能和风能的互补性强，风光互补发电系统弥补了风电荷光电独立系统在资源上的缺陷。风光互补逆变器用于风电、光电发电系统中，将直流电逆变成交流电。

风光互补逆变器电抗器用的磁芯材料向大电流、低损、高直流叠加方向发展。逆变器电抗器用于整流电路中减少直流电流上纹波的幅值，与电容器构成某种频率能发生共振，消除电路次谐波的电压电流。传统光伏逆变器采用单一铁心材料、金属磁粉材料，其尺寸较小，在不同逆变器中缺乏灵活性，难以同时适应当前大功率大电流逆变器的发展形势。

逆变器设计的主要困难之一是具有许多参数影响了设计的各个方。更高的开关频率降低了被动元件的体积，但同时增加了损失，降低效率。此外，更高的开关频率还能导致半导体的高结温。在开关单元的输出中，电流的升高可能会降低开关的损耗，但同时增加传到和铜损耗。必须权衡系统的功率、功率密度、成本之间存在的权衡。使用超大型部件或高质量材料可获得最佳功率，但成本太高。理想的材料具有饱和、线性渗透率和低功耗。

发明内容

本发明的目的在于提供一种大功率大电流高转化风光互补逆变器。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种基于风光互补的高转化逆变器的磁芯结构，包括上轭、接缝斜面、硅钢片；

多个所述硅钢片通过耐高温环氧粘接胶叠装粘合成上轭；耐高温环氧粘接胶涂抹厚度0.1mm-0.3mm；上轭中最外侧硅钢片长度最大，向内每层硅钢片长度逐减，形成上轭两侧接缝斜面；接缝斜面为平整斜面，与硅钢片夹角45°；四条上轭通过接缝斜面连接在一起，形成一个方框，构成逆变器的磁芯结构；

所述硅钢片具有相同宽度；

所述上轭采用45°接缝斜面代替直缝连接，可以有效降低磁芯损耗；

所述硅钢片材质为非晶纳米晶；非晶纳米晶由硅和铁成产出来的纠缠材料；非晶纳米晶是通过Fe₈₈Zr_(7-x)B₄CuNb_x和Fe_(86-x)Zr₂B₁₀N i_x(x＝1,2,3,或4)按质量比 1:1混合，将混合物放入真空电弧熔炉中经过多次熔炼，快速淬甩带后退火制成的；非晶纳米晶具有传统铁硅的高磁通量，也具有铁氧的高频率性能；

所述硅钢片表面涂有无机绝缘层；无机绝缘层涂抹厚度0.1mm-0.3mm；该无机绝缘层为东莞神州电子1032自干绝缘漆；无机绝缘层具有附着力强，硬度高的特点。

本发明的有益效果：本发明通过上轭接缝斜面45°连接而成，其磁通方向与轧制方向不一致，有效减少磁芯附加的损耗系数。同时，硅钢片材质为非晶纳米晶，具有高磁通量和高频率性能。本发明使逆变器具有更高转化效率。

附图说明

为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1为本发明一种基于风光互补的高转化逆变器的磁芯结构示意图。

具体实施方式

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种基于风光互补的高转化逆变器的磁芯结构，参见图1，包括上轭1、接缝斜面2、硅钢片3；

多个所述硅钢片3通过耐高温环氧粘接胶叠装粘合成上轭1；耐高温环氧粘接胶涂抹厚度0.1mm-0.3mm；上轭1中最外侧硅钢片3长度最大，向内每层硅钢片3长度逐减，形成上轭1两侧接缝斜面2；接缝斜面2为平整斜面，与硅钢片 3夹角45°；四条上轭1通过接缝斜面2连接在一起，形成一个方框，构成逆变器的磁芯结构；

所述硅钢片3具有相同宽度；

所述上轭1采用45°接缝斜面2代替直缝连接，可以有效降低磁芯损耗；