[发明专利]一种变拓扑的宽输入电压逆变系统

权利要求书

1.一种变拓扑的宽输入电压逆变系统，其特征在于：包括依序级联构成的输入直流源、模式选择开关、储能电感、单相高频组合调制开关、单相滤波器、交流负载或电网负载。

2.如权利要求1所述的一种变拓扑的宽输入电压逆变系统，其特征在于：所述模式选择开关包括两个模式选择功率开关S₁、S₂；

所述输入直流源的参考正极性端与模式选择功率开关S₁的一端相连接；输入直流源的参考负极性端与模式选择功率开关S₂的一端、单相高频组合调制开关的负母线端相连接。

3.如权利要求2所述的一种变拓扑的宽输入电压逆变系统，其特征在于：还包括输入稳压电容C_i，其两端分别与输入直流源的参考正极性端、参考负极性端连接。

4.如权利要求2所述的一种变拓扑的宽输入电压逆变系统，其特征在于：所述储能电感包括储能电感L₁；所述储能电感L₁的参考正极性端与模式选择功率开关S₁的另一端、模式选择功率开关S₂的另一端相连接；所述储能电感L₁的参考负极性端与单相高频组合调制开关的正母线端相连接。

5.如权利要求4所述的一种变拓扑的宽输入电压逆变系统，其特征在于：所述单相高频组合调制开关包括四个承受单相电压应力和双相电流应力的两象限功率开关S₁₁、S₁₂、S₁₃、S₁₄，单相高频组合调制开关可作极性反转电路或高频斩波电路。

6.如权利要求5所述的一种变拓扑的宽输入电压逆变系统，其特征在于：所述单相滤波器包括输出滤波电容C_f依次级联构成。

7.根据权利要求1-6任意一项所述的一种变拓扑的宽输入电压逆变系统的升压逆变方法，其特征在于：包括两种工作模式，在每种工作模式下，储能电感在一个高频开关周期T_s内各充磁和去磁一次，设U_i1为输入直流电压，u_oref为输出参考电压；

工作模式一：当U_i1≥|u_oref|，S₁₁、S₁₄常通，S₁₂、S₁₃常断，以输出电压正半周为例，在一个高频开关周期内，充磁周期D₁T_s对应开关管S₁导通、S₂关断，储能电感L₁储存能量，输入直流源直接向交流负载提供能量；去磁周期(1-D₁)T_s，对应开关管S₁关断、S₂导通，储能电感L₁释放能量，储能电感L₁向负载提供能量；输出电压负半周与输出电压正半周类似；

工作模式二：|u_oref|≥U_i1时，S₁、S₁₁常通，S₂、S₁₂常断，以输出电压正半周为例，在一个高频开关周期内，充磁周期D₂T_s对应开关管S₁₃导通，S₁₄关断，储能电感L₁储能，输出滤波电容C_f向交流负载提供能量；去磁周期(1-D₂)T_s，对应开关管S₁₄导通，S₁₃关断，储能电感L₁释能，储能电感L₁和输入直流源向负载提供能量；输出电压负半周与输出电压正半周类似。