[发明专利]一种新型双自举耦合电感准Z源逆变器及控制方法

权利要求书

1.一种新型双自举耦合电感准Z源逆变器，其特征在于：包括直流电源、储能电容、混合双自举开关耦合电感单元和开关模块，开关模块通过导通或截止的切换，控制直流电源以及混合双自举开关耦合电感单元是否向负载提供或停止提供能量；混合双自举开关耦合电感单元具有相互耦合的绕组，通过改变所述耦合绕组的匝数比，实现输出电压对所述直流电源电压的升压变换。

2.根据权利要求1所述新型双自举耦合电感准Z源逆变器，其特征在于：所述开关模块为传统逆变桥，包括六个功率开关管，上桥壁功率开关管的漏极分别与混合双自举开关耦合电感单元的第二二极管的阴极、第四二极管的阴极、第五电容的正极及第二电容的正极相连，下桥臂功率开关管的源极分别与第一电容的负极和直流电源的负极相连。

3.根据权利要求2所述新型双自举耦合电感准Z源逆变器，其特征在于：所述混合双自举开关耦合电感单元包括耦合电感、第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管、第三电容、第四电容和第五电容；耦合电感的第一绕组同名端与第一电容的正极及第五二极管的阴极相连，第一绕组异名端与第一、第三二极管的阳极、第三电容的负极相连；耦合电感的第二绕组同名端与第二二极管的阳极及第三电容的正极相连，第二绕组的异名端与第一二极管的阴极及第四电容的负极相连；耦合电感的第三绕组同名端与第四二极管的阳极及第四电容的正极相连，第三绕组的异名端与第三二极管的阴极及第五电容的负极相连；耦合电感的第一绕组、第二绕组、第三绕组相互耦合，且匝数比为1:n:n。

4.根据权利要求3所述新型双自举耦合电感准Z源逆变器，其特征在于：所述开关模块的导通或截止采用单极性的SPWM控制方式。

5.根据权利要求4所述新型双自举耦合电感准Z源逆变器，其特征在于：储能电容包括第一电容和第二电容，直流电源和第二电容之间设有第一电感，第一电感的左端与直流电源正极相连，右端与第二电容负极相连；第二电容的正极与上桥壁功率开关管的漏极连接；第一电容的正极与耦合电感的第一绕组同名端连接，负极与下桥臂功率开关管的源极连接。

6.一种如权利要求5所述新型双自举耦合电感准Z源逆变器的控制方法，其特征在于：具体控制过程为：

(1)当开关模块为直通状态时，第五二极管关断，混合双自举开关耦合电感单元的第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管导通；第二电容与直流电源串联给第一电感充电，第一电感储存能量，第二电容释放能量；第一电容给第一绕组、第二绕组、第三绕组及第四电容充电，第一电容通过第二绕组、第三绕组给第三电容、第五电容充电，第一绕组、第二绕组、第三绕组及第三电容、第四电容、第五电容储存能量，第一电容释放能量；

(2)当开关模块处于非直通状态时，第五二极管导通，混合双自举开关耦合电感单元的第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管关断；第一电感释放能量，与直流电源一起给第一电容充电，第一电容储存能量；第一绕组、第二绕组、第三绕组、第三电容、第四电容、第五电容、第一电感与直流电源一起串联将能量释放到负载，第一绕组、第二绕组、第三绕组绕组、第三电容、第四电容、第五电容给第二电容充电，第二电容储存能量。