[发明专利]一种简单可靠的交直流供电装置

说明书

本发明涉及一种简单可靠的交直流供电装置，其可以同时给交流负载和直流负载供电。所述的供电装置由直流电源、直流电压母线、直流输出滤波电路、电压型全桥逆变电路组成。本发明利用逆变器的桥臂直通占空比实现直流输出电压的调节，消除了逆变器桥臂开关直通造成的短路威胁，其中直通占空比的引入并未减小直流电源电压的利用率；且本发明只在电压型全桥逆变器的基础上增加一个二极管，结构简单，易于实现。

技术领域

本发明涉及逆变器供电技术领域，具体涉及一种简单可靠的交直流供电装置。

背景技术

近几十年来，太阳能作为主要的新能源之一，其发电技术产业受到了全球各国的大力推进，缓解了化石能源危机与环境污染问题。光伏发电厂的装机容量已经达到了一定的程度，需要选择特定的地理位置以及大量的占地面积。而将中小功率光伏产业以入户式推广，能够节约光伏装机的占地面积，大幅度的增加光伏的装机和发电量。作为光伏发电并网的重要枢纽，中小功率的光伏电能转换装置显得尤为重要。特别是在新能源渗透率逐年增长，在能源系统中所占比重越来越大的趋势下，光伏发电系统并网技术逐渐向并网友好型、电网支撑型发展。

然而，在家庭光伏供电和多电飞机供电等系统中，同时存在交流负载和直流负载。对于交流负载，通常需要利用单相电压源型逆变器对负载进行供电，其包含四个开关器件，存在开关桥臂直通的潜在危险，导致装置损坏，尽管可以通过插入死区以避免直通的方式提高系统的可靠性，但这会降低输出电压质量。对于直流负载，需要利用一个buck DC/DC降压变换器(包含两个开关器件)连接到直流电源为直流负载供电。综上所述，系统同时需要至少六个开关器件，且逆变系统存在直通危险，增加了系统成本，降低了系统的可靠性。

因此，本发明在尽量不增加额外器件成本的前提下，设计了一种简单可靠的交直流供电装置。既消除了逆变器开关桥臂直通的潜在威胁，提高了系统的可靠性，同时减少了一个开关器件的使用，降低了成本。

发明内容

(一)要解决的技术问题

针对现有供电器的缺陷，本发明提供一种简单可靠的交直流供电装置，以消除逆变器开关桥臂直通的潜在威胁，提高系统的可靠性，同时减少一个开关器件的使用，以降低成本。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：

本发明提供了一种简单可靠的交直流供电装置，包括直流输入电源(1)、滤波电感L1(2)，直流母线(3)，直流输出滤波电路(4)和电压型全桥逆变电路(6)；其特征在于：

所述直流输入电源(1)连接到滤波电感L1(2)的一端，所述滤波电感L1(2)连接到直流母线(3)的一端，所述直流母线(3)分别连接到直流输出滤波电路(4)和电压型全桥逆变电路(6)，直流输出滤波电路(4)连接到直流负载(5)，所述电压型全桥逆变电路(6)连接到交流负载(7)；其中所述直流母线(3)包括一个直流电容C1、一个二极管D1；所述直流电容C1的一端与滤波电感L1(2)的另一端和电压型全桥逆变电路(6)中的功率三极开关管S1和S2的集电极相连；直流电容C1的另一端与二极管D1的阳极和直流输出滤波电路(4)中滤波电感L2的一端相连；二极管的阴极和直流输入电源(1)的负极、电压型全桥逆变电路(6)中的功率三极开关管S3和S4的发射极、直流输出滤波电路(4)中滤波电容C2的一端和直流负载(5)的一端相连。

进一步的，所述直流输出滤波电路(4)包括一个滤波电感L2，一个滤波电容C2，滤波电感L2的一端与直流母线(3)中二极管D1的阳极相连，滤波电感L2的另一端与滤波电容C2的另一端和直流负载(5)的另一端相连，滤波电容C2的一端与电压型全桥逆变电路(6)中的功率三极开关管S3和S4的发射极、直流负载(5)的一端、直流母线(3)中二极管D1的阴极、直流输入电源(1)的负极相连。