[实用新型]一种适用于分相电网的双向变换结构

说明书

本实用新型涉及一种适用于分相电网的双向变换结构，包括：两直流母线滤波电容；三输出功率线，三输出功率线的一端分别与分相电网的第一火线、第二火线以及零线连接；由输出功率线分别与开关管、滤波电感连接构成的两桥臂形成的逆变电路；当变换结构工作时，当处于分相电网运行模式时，通过控制开关管的导通和截止，使得变换结构于并网时控制其每一相的输出电流及相位差，以及变换结构于离网时控制输出功率线的电压及相位差，使得现有技术的单相逆变器能够同时适用于单相电网和分相电网，并且当与分相电网连接并处于离网运行模式下时，无需增设额外的变压器分相即可满足不同电压输出的要求。

技术领域

本实用新型属于电力电子变换器技术领域，具体地说，涉及一种适用于分相电网的双向变换结构。

背景技术

逆变器是将直流电逆变成交流电的系统，通常的，逆变器包括并网运行和离网运行模式。并网运行模式，即是将诸如太阳能等的光伏组件发电产生的直流电你变成交流电，在满足本地负载消耗后，将多余的电能输送至电网，也即并网模式；而离网运行模式，则是在电网异常或者停止向电网输送时，逆变器离网运行并输出固定电压，并向与逆变器离网输出端连接的负载提供电能的模式，也即离网模式。

世界范围内的家用供电系统主要包括单相电网系统和分相(Split Phase)电网系统两种。其中，家用单相电网系统是由三相电网系统中的一根火线和零线构成，在该种系统下，火线对零线电压为220V或230V，故而，适配单相电网系统区域的家用电器设备只有230V的电压等级。相应的，分相电网系统则是由三相电网系统中的两根火线和零线构成，在该种系统下，火线对零线电压是101V或者120V(后续以120V为例说明)，而火线对火线电压是202V或者240V(后续以240V为例说明)，因此，分相电网系统下的家用电器设备也具有120V和240V两种等级，一般，120V电压等级的电器为小功率电器，240V电压等级的电器为大功率电器。

然而，现有的单相逆变器大多是按照单相电网系统设置的，当现有的单相逆变器连接至单相电网系统并处于并网运行模式下时，逆变器交流端口连接到单相电网系统的火线和零线上，此时，流过火线和零线的电流相等。

而，如若需要将现有技术下的该种按照单相电网系统设置的单相逆变器运用至分相电网系统时，则又是将单相逆变器的交流输出端口连接到分相电网系统中的两根火线上，并且令分相电网系统的中性线(即N线)悬空不接，又或者是仅仅是将中性线连接至设备内部的电网电压采样电路上。实际使用过程中，例如光伏逆变器或储能逆变器连接至电网处于并网运行模式时，逆变器输出电流流经分相电网的两根火线(L1和L2)，且流经两根火线的电流应当相等，而分相电网连接到逆变器的中性线N不流过电流，故而，由于此时流经两根火线的电流相等，则在该模式下，逆变器无法对电网的两相输出不同的功率，现有技术下，当要求每一相单独防逆流的应用中，当电网两相的用电功率不一致时，逆变器只能按照电流小的一相电流值输出，才能使得每一火线都不向电网输出能量。可以想象，当光伏能量充足时，为满足防逆流要求，则上述的这种逆变器按照小电流的单相电流值输出的方式势必造成能量的浪费。

另一方面，当电网异常，按照单相电网系统设置的逆变器(光伏逆变器或储能逆变器)与当前电网断开并处于离网运行模式下工作，并为与之连接的负载供电时，如前所述，由于按照单相电网系统设置的逆变器只能输出120V或240V中的一种电压等级，而无法同时输出两种等级的电压，也即，无法对不同电压等级的多个家庭用电设备同时进行供电。