專(zhuān)利名稱(chēng)：逆變方法與裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電源領(lǐng)域，尤其涉及一種逆變方法與裝置。
背景技術(shù)：
目前，新能源系統(tǒng)，通信系統(tǒng)對(duì)電源裝置的要求日益增長(zhǎng)，電源裝置作為新能源或者通信系統(tǒng)中功率變換的關(guān)鍵部分，應(yīng)滿(mǎn)足高效率、高功率密度、高可靠性的標(biāo)準(zhǔn)。在新能源系統(tǒng)或者通信系統(tǒng)中的電源裝置采用高頻鏈逆變器供電，高頻鏈逆變器的電路架構(gòu)包括，前級(jí)直流/直流變換器(DC/DC)和后級(jí)逆變器，其中，后級(jí)逆變器一般分為單相，和三相逆變器。在現(xiàn)有技術(shù)中，直流/直流變換器的輸出電壓是一個(gè)正弦半波電壓(可認(rèn)為是一種直流電壓的形式)；后級(jí)逆變器工作在與電網(wǎng)頻率相同的工頻狀態(tài)?，F(xiàn)有技術(shù)中的高頻鏈逆變器中，由于后級(jí)逆變器工作于工頻狀態(tài)，可以減小后級(jí)逆變器中功率開(kāi)關(guān)管和濾波電感的開(kāi)關(guān)損耗，前級(jí)直流/直流變換器的輸出電壓為正弦半波電壓，也可以部分降低開(kāi)關(guān)管的損耗。但是，也暴露出現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，現(xiàn)有技術(shù)中的高頻逆變器的缺點(diǎn)為后級(jí)逆變器在接收前級(jí)直流/直流變換器輸出的正弦半波電壓后，將正弦半波電壓合成工頻輸出電壓時(shí)，會(huì)造成過(guò)零處的交越失真，特別是當(dāng)輸出負(fù)載的阻值較低時(shí)，過(guò)零處的交越失真更加明顯。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有技術(shù)中逆變器將接收的正弦半波電壓合成工頻輸出電壓時(shí)，造成過(guò)零處的交越失真的問(wèn)題，提供了一種逆變方法與裝置。在第一方面，本發(fā)明提供了一種逆變裝置，所述裝置包括功率變換器，用于輸出第一工作電壓或第二工作電壓，所述第一工作電壓包括疊加了第一直流電壓的工頻正弦電壓，所述第二工作電壓包括疊加了第二直流電壓的工頻正弦電壓，所述第一直流電壓具體包括經(jīng)所述功率變換器進(jìn)行電壓調(diào)整后的直流電壓，所述第二直流電壓具體包括未經(jīng)所述功率變換器進(jìn)行電壓調(diào)整后的直流電壓；逆變器，用于接收所述第一工作電壓或者所述第二工作電壓，對(duì)所述第一工作電壓或者所述第二工作電壓進(jìn)行處理，將處理后的所述第一工作電壓或者所述第二工作電壓提供至輸出負(fù)載。在所述第一方面提供的所述逆變裝置的第一種可能實(shí)現(xiàn)的方式中，所述逆變器具體用于當(dāng)接收所述第一工作電壓時(shí)，所述逆變器工作在高頻正弦脈寬調(diào)制狀態(tài)，對(duì)所述第一工作電壓中的第一直流電壓進(jìn)行低通濾波處理，輸出第三工作電壓，所述第三工作電壓為工頻正弦電壓；將所述第三工作電壓提供至輸出負(fù)載； 當(dāng)接收所述第二工作電壓時(shí)，所述逆變器工作在工頻狀態(tài)，對(duì)所述第二工作電壓中的第二直流電壓進(jìn)行低通濾波處理，輸出第四工作電壓，所述第四工作電壓為工頻正弦電壓；將所述第四工作電壓提供至輸出負(fù)載。在所述第一方面提供的所述逆變裝置的第二種可能實(shí)現(xiàn)的方式中，所述功率變換器輸出的所述第一工作電壓包括疊加了直流偏置電壓的工頻正弦電壓，所述第二工作電壓包括工頻正弦電壓。在所述第一方面提供的所述逆變裝置的第三種可能實(shí)現(xiàn)的方式中，所述逆變器具體用于當(dāng)接收所述第一工作電壓時(shí)，所述逆變器工作在三相高頻正弦脈寬調(diào)制狀態(tài)，對(duì)所述第一工作電壓進(jìn)行低通濾波處理，輸出第三工作電壓，所述第三工作電壓為工頻正弦電壓；將所述第三工作電壓提供至三相輸出負(fù)載；當(dāng)接收所述第二工作電壓時(shí)，所述逆變器工作在三相工頻狀態(tài)，將所述第二工作電壓提供至三相輸出負(fù)載。 在第二方面，本發(fā)明提供了一種逆變方法，所述方法包括輸出第一工作電壓或第二工作電壓，所述第一工作電壓包括疊加了第一直流電壓的工頻正弦電壓，所述第二工作電壓包括疊加了第二直流電壓的工頻正弦電壓，所述第一直流電壓具體包括進(jìn)行電壓調(diào)整后的直流電壓，所述第二直流電壓具體包括未經(jīng)電壓調(diào)整后的直流電壓；接收所述第一工作電壓或者所述第二工作電壓，對(duì)所述第一工作電壓或者所述第二工作電壓進(jìn)行處理，將處理后的所述第一工作電壓或者所述第二工作電壓提供至輸出負(fù)載。在所述第二方面提供的所述逆變方法的第一種可能實(shí)現(xiàn)的方式中，所述接收所述第一工作電壓或者所述第二工作電壓，對(duì)所述第一工作電壓或者所述第二工作電壓進(jìn)行濾波處理，將處理后的所述第一工作電壓或者所述第二工作電壓提供至輸出負(fù)載具體包括當(dāng)接收所述第一工作電壓時(shí)，對(duì)所述第一工作電壓中的第一直流電壓進(jìn)行低通濾波處理，輸出第三工作電壓，所述第三工作電壓為工頻正弦電壓；將所述第三工作電壓提供至輸出負(fù)載；當(dāng)接收所述第二工作電壓時(shí)，對(duì)所述第二工作電壓中的第二直流電壓進(jìn)行低通濾波處理，輸出第四工作電壓，所述第四工作電壓為工頻正弦電壓；將所述第四工作電壓提供至輸出負(fù)載。在所述第二方面提供的所述逆變方法的第二種可能實(shí)現(xiàn)的方式中，所述第一工作電壓包括疊加了直流偏置電壓的工頻正弦電壓，所述第二工作電壓包括工頻正弦電壓。在所述第二方面提供的所述逆變方法的第三種可能實(shí)現(xiàn)的方式中，所述接收所述第一工作電壓或者所述第二工作電壓，對(duì)所述第一工作電壓或者所述第二工作電壓進(jìn)行濾波處理，將處理后的所述第一工作電壓或者所述第二工作電壓提供至輸出負(fù)載具體包括當(dāng)接收所述第一工作電壓時(shí)，對(duì)所述第一工作電壓進(jìn)行低通濾波處理，輸出第三工作電壓，所述第三工作電壓為工頻正弦電壓；將所述第三工作電壓提供至三相輸出負(fù)載；當(dāng)接收所述第二工作電壓時(shí)，將所述第二工作電壓提供至三相輸出負(fù)載。通過(guò)應(yīng)用本發(fā)明實(shí)施例提供的逆變方法與裝置，功率變換器輸出第一工作電壓或第二工作電壓，第一工作電壓與第二工作電壓攜帶不同電壓，逆變器根據(jù)接收的第一工作電壓或者第二工作電壓調(diào)整自身工作在高頻正弦脈寬調(diào)制狀態(tài)或者工頻狀態(tài)，對(duì)第一工作電壓或者第二工作電壓進(jìn)行處理后，提供至輸出負(fù)載，由于功率變換器輸出的工作電壓幅值較低，工作電壓的幅值在過(guò)零處附近，避免了逆變器在將接收的工作電壓合成工頻輸出電壓時(shí)，造成過(guò)零處的交越失真的問(wèn)題，同時(shí)，逆變器中的功率開(kāi)關(guān)管的電壓應(yīng)力較低，降低功率管的導(dǎo)通損耗，也可以減小逆變裝置的母線電容。


圖I為本發(fā)明實(shí)施例提供的逆變裝置圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的直流/直流變換器與單相逆變器連接的示意圖；圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的功率變換器與單相逆變器連接時(shí)輸出波形效果圖；圖4-A為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種直流/直流變換器與三相逆變器連接的示意圖； 圖4-B為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種直流/直流變換器與三相逆變器連接的示意圖；圖5-A為本發(fā)明實(shí)施例提供的功率變換器與三相逆變器連接時(shí)輸出的第一工作電壓；圖5-B為本發(fā)明實(shí)施例提供的逆變器輸出的工作電壓曲線圖；圖6-A為本發(fā)明實(shí)施例提供的功率變換器與三相逆變器連接時(shí)輸出的第二工作電壓；圖6-B為本發(fā)明實(shí)施例提供的逆變器輸出的工作電壓曲線圖；圖7為本發(fā)明實(shí)施例提供的交流/直流整流器與單相逆變器連接的示意圖；圖8-A為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種交流/直流整流器與三相逆變器連接的示意圖；圖8-B為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種交流/直流整流器與三相逆變器連接的示意圖；圖9為本發(fā)明實(shí)施例提供的逆變方法流程圖。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明具體實(shí)施例作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。下面以圖I為例詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例提供的逆變裝置，圖I為本發(fā)明實(shí)施例提供的逆變裝置圖。如圖I所示，所述逆變裝置包括功率變換器110和逆變器120，功率變換器與逆變器通過(guò)正母線(+bus)和負(fù)母線(-bus)連接；所述裝置中功率變換器110可與單相或者三相逆變器通過(guò)正母線(+bus)和負(fù)母線(-bus)連接。功率變換器110，用于輸出第一工作電壓或第二工作電壓，所述第一工作電壓包括疊加了第一直流電壓的工頻正弦電壓，所述第二工作電壓包括疊加了第二直流電壓的工頻正弦電壓；
所述功率變換器110輸出的所述第一直流電壓具體包括經(jīng)所述功率變換器進(jìn)行電壓調(diào)整后的直流電壓；所述第二直流電壓具體包括未經(jīng)所述功率變換器進(jìn)行電壓調(diào)整后的直流電壓。逆變器120，用于接收所述第一工作電壓或者所述第二工作電壓，對(duì)所述第一工作電壓或者所述第二工作電壓進(jìn)行處理，將處理后的所述第一工作電壓或者所述第二工作電壓提供至輸出負(fù)載。所述逆變器120具體用于當(dāng)接收所述第一工作電壓時(shí)，所述逆變器工作在高頻正弦脈寬調(diào)制狀態(tài)，對(duì)所述第一工作電壓中的第一直流電壓進(jìn)行低通濾波處理，輸出第三工作電壓，所述第三工作電壓為工頻正弦電壓；將所述第三工作電壓提供至輸出負(fù)載；當(dāng)接收所述第二工作電壓時(shí)，所述逆變器工作在工頻狀態(tài)，對(duì)所述第二工作電壓
中的第二直流電壓進(jìn)行低通濾波處理，輸出第四工作電壓，所述第四工作電壓為工頻正弦電壓；將所述第四工作電壓提供至輸出負(fù)載。在本發(fā)明實(shí)施例中，所述功率變換器可以為直流/直流(DC/DC)變換器或者交流/直流(AC/DC)整流器，但不限制于此，下面分別以直流/直流變換器或者交流/直流整流器對(duì)本發(fā)明的逆變裝置進(jìn)行說(shuō)明。通過(guò)應(yīng)用本發(fā)明實(shí)施例提供的逆變裝置，功率變換器輸出第一工作電壓或第二工作電壓，第一工作電壓與第二工作電壓攜帶不同電壓，逆變器根據(jù)接收的第一工作電壓或者第二工作電壓調(diào)整自身工作在高頻正弦脈寬調(diào)制狀態(tài)或者工頻狀態(tài)，對(duì)第一工作電壓或者第二工作電壓進(jìn)行處理后，提供至輸出負(fù)載，由于功率變換器輸出的工作電壓幅值較低，工作電壓的幅值在過(guò)零處附近，避免了逆變器在將接收的工作電壓合成工頻輸出電壓時(shí)，造成過(guò)零處的交越失真的問(wèn)題，同時(shí)，逆變器中的功率開(kāi)關(guān)管的電壓應(yīng)力較低，降低功率管的導(dǎo)通損耗，也可以減小逆變裝置的母線電容。為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明具體實(shí)施例作進(jìn)一步的詳細(xì)描述，在本發(fā)明實(shí)施例中，功率變換器為直流/直流(DC/DC)變換器。當(dāng)逆變器為單相逆變器時(shí)，直流/直流變換器210與逆變器220通過(guò)正母線(+bus)和負(fù)母線(-bus)連接如圖2所示。所述中直流/直流變換器210與逆變器210連接時(shí)，用于輸出第一工作電壓或第二工作電壓，所述第一工作電壓包括疊加了第一直流電壓的工頻正弦電壓，所述第二工作電壓包括疊加了第二直流電壓的工頻正弦電壓；所述直流/直流變換器210輸出的所述第一直流電壓具體包括經(jīng)所述直流/直流變換器進(jìn)行電壓調(diào)整后的直流電壓；所述第二直流電壓具體包括未經(jīng)所述直流/直流變換器進(jìn)行電壓調(diào)整后的直流電壓。逆變器220，用于接收所述第一工作電壓或者所述第二工作電壓，對(duì)所述第一工作電壓或者所述第二工作電壓進(jìn)行處理，將處理后的所述第一工作電壓或者所述第二工作電壓提供至輸出負(fù)載。需要說(shuō)明的是，在本發(fā)明實(shí)施例中，所述直流/直流變換器210對(duì)電壓進(jìn)行調(diào)整具體包括，直流/直流變換器210對(duì)自身的輸入電壓進(jìn)行補(bǔ)償，將進(jìn)行補(bǔ)償后的輸入電壓作為第一直流電壓，例如，直流/直流變換器210的輸入電壓為IOOVdf 100V升高為200V ;所述直流/直流變換器210對(duì)電壓沒(méi)有進(jìn)行調(diào)整具體包括，直流/直流變換器210將自身的輸入電壓直接作為第二直流電壓。其中，所述逆變器220用于接收所述第一工作電壓或者所述第二工作電壓，對(duì)所述第一工作電壓或者所述第二工作電壓進(jìn)行處理，將處理后的所述第一工作電壓或者所述第二工作電壓提供至輸出負(fù)載具體包括當(dāng)接收所述第一工作電壓時(shí)，所述逆變器220工作在高頻正弦脈寬調(diào)制狀態(tài)，對(duì)所述第一工作電壓中的第一直流電壓進(jìn)行低通濾波處理，輸出第三工作電壓，所述第三工作電壓為工頻正弦電壓；將所述第三工作電壓提供至輸出負(fù)載；或者，當(dāng)接收所述第二工作電壓時(shí)，所述逆變器220工作在工頻狀態(tài)，對(duì)所述第二工作電壓中的第二直流電壓進(jìn)行低通濾波處理，輸出第四工作電壓，所述第四工作電壓為工頻正弦電壓；將所述第四工作電壓提供至輸出負(fù)載。進(jìn)一步地，直流/直流變換器210輸出兩種不同形式的電壓。第一種形式為直 流/直流變換器210輸出包括疊加了第一直流電壓的工頻正弦波電壓；第一直流電壓由直流/直流變換器210進(jìn)行電壓調(diào)整后輸出至母線上；工頻正弦波電壓也由直流/直流變換器210輸出至母線上。當(dāng)母線電壓為第一直流電壓時(shí)，逆變器220進(jìn)行高頻功率傳輸。當(dāng)母線電壓為工頻正弦波電壓時(shí)，逆變器220進(jìn)行工頻功率傳輸。此時(shí)，逆變器不需要進(jìn)行高頻開(kāi)關(guān)，僅為直通模式。因此，損耗可以進(jìn)一步降低。過(guò)零失真，電壓畸變等問(wèn)題，也可以得到大幅度改善。第二種形式為直流/直流變換器210輸出包括疊加了第二直流電壓的工頻正弦波電壓；第二直流電壓直接由直流/直流變換器210的輸入側(cè)電壓提供；第二直流電壓由直流/直流變換器210直接輸出至母線上，此時(shí)，直流/直流變換器210處于直通狀態(tài)，直流/直流變換器210沒(méi)有開(kāi)關(guān)損耗；工頻正弦波電壓也由直流/直流變換器210輸出至母線上。當(dāng)母線電壓為第二直流電壓時(shí)，逆變器220進(jìn)行高頻功率傳輸。當(dāng)母線電壓為工頻正弦波電壓時(shí)，逆變器220進(jìn)行工頻功率傳輸，此時(shí)，逆變器220不需要進(jìn)行高頻開(kāi)關(guān)，僅為直通模式。因此，損耗可以進(jìn)一步降低。同時(shí)，過(guò)零失真，電壓畸變等問(wèn)題，也可以得到大幅度改善。如圖3所示的功率變換器與單相逆變器連接時(shí)輸出波形效果圖，在任何時(shí)刻，直流/直流變換器210或者逆變器220中的一級(jí)都處在直通狀態(tài)。因此，整個(gè)系統(tǒng)工作效率可以大大提聞。由于直流/直流變換器210輸出的第一、第二工作電壓幅值較低，第一、第二工作電壓的幅值在過(guò)零處附近，避免了逆變器220在將接收的第一、第二工作電壓濾波輸出時(shí)，造成過(guò)零處的交越失真的問(wèn)題，逆變器220中的功率開(kāi)關(guān)管的電壓應(yīng)力較低，降低功率管的導(dǎo)通損耗，同時(shí)，可以也減小逆變裝置的母線電容。在另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，如圖4-A或圖4-B所示，當(dāng)逆變器為三相逆變器時(shí)，圖
4-A為直流/直流變換器410與逆變器420通過(guò)三相總線連接，圖4-B為直流/直流變換器410與逆變器420通過(guò)單相總線連接，三相系統(tǒng)共享單相總線，上述兩種連接方式的工作原理相同，。所述直流/直流變換器410與逆變器420連接時(shí)，所述直流/直流變換器410輸出的所述第一工作電壓包括疊加了直流偏置電壓的工頻正弦電壓，所述第二工作電壓為工頻正弦電壓；所述逆變器420，用于接收所述第一工作電壓或者所述第二工作電壓，對(duì)所述第一工作電壓或者所述第二工作電壓進(jìn)行濾波處理，將處理后的所述第一工作電壓或者所述第二工作電壓提供至輸出負(fù)載具體包括當(dāng)接收所述第一工作電壓時(shí)，所述逆變器420工作在三相高頻正弦脈寬調(diào)制狀態(tài)，對(duì)所述第一工作電壓進(jìn)行低 通濾波處理，輸出第三工作電壓，所述第三工作電壓為工頻正弦電壓；將所述第三工作電壓提供至三相輸出負(fù)載，如圖5-A所示的功率變換器與三相逆變器連接時(shí)輸出的第一工作電壓，所述第一工作電壓為工頻正弦電壓并疊加直流偏置電壓；如圖5-B所示的逆變器輸出的第三工作電壓曲線圖，該第三工作電壓為三相電壓；或者，當(dāng)接收所述第二工作電壓時(shí)，所述逆變器420工作在三相工頻狀態(tài)，將所述第二工作電壓提供至三相輸出負(fù)載，如圖6-A所示的功率變換器與三相逆變器連接時(shí)輸出的第二工作電壓，所述第二工作電壓為工頻正弦電壓，如圖6-B所示的逆變器輸出的第二工作電壓曲線圖，該第二工作電壓為三相電壓。由于直流/直流變換器410輸出的第一、第二工作電壓幅值較低，第一、第二工作電壓的幅值在過(guò)零處附近，避免了逆變器420在將接收的第一、第二工作電壓濾波輸出時(shí)，造成過(guò)零處的交越失真的問(wèn)題，同時(shí)，逆變器420可依次對(duì)A，B，C三相交流輸出。從而可以改善A，B, C三相逆變器功率傳輸；使每一相都與單相母線類(lèi)似，因此，提高了 A，B, C三相逆變器的功率傳輸及功率傳輸效率；逆變器中的功率開(kāi)關(guān)管的電壓應(yīng)力較低，降低功率管的導(dǎo)通損耗。通過(guò)應(yīng)用本發(fā)明實(shí)施例提供的逆變裝置，直流/直流變換器輸出第一工作電壓或第二工作電壓，第一工作電壓與第二工作電壓攜帶不同電壓，逆變器根據(jù)接收的第一工作電壓或者第二工作電壓調(diào)整自身工作在高頻正弦脈寬調(diào)制狀態(tài)或者工頻狀態(tài)，對(duì)第一工作電壓或者第二工作電壓進(jìn)行處理后，提供至輸出負(fù)載，由于直流/直流變換器輸出的工作電壓幅值較低，工作電壓的幅值在過(guò)零處附近，避免了逆變器在將接收的工作電壓合成工頻輸出電壓時(shí)，造成過(guò)零處的交越失真的問(wèn)題，同時(shí)，逆變器中的功率開(kāi)關(guān)管的電壓應(yīng)力較低，降低功率管的導(dǎo)通損耗，也可以減小逆變裝置的母線電容。為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明具體實(shí)施例作進(jìn)一步的詳細(xì)描述，在本發(fā)明實(shí)施例中，功率變換器為交流/直流(AC/DC)整流器。本發(fā)明實(shí)施例中的功率變換器還可用交流/直流(AC/DC)整流器替代。整流器可以是有源控制器件，如IGBT，整流，也可以是不控器件，如二極管。當(dāng)逆變器為單相逆變器時(shí)，交流/直流整流器與逆變器的連接的示意圖如圖7所示，交流/直流整流器710與逆變器720通過(guò)正母線(+bus)和負(fù)母線(-bus)連接。所述中交流/直流整流器710與逆變器720連接時(shí)，用于輸出第一工作電壓或第二工作電壓，所述第一工作電壓包括疊加了第一直流電壓的工頻正弦電壓，所述第二工作電壓包括疊加了第二直流電壓的工頻正弦電壓；所述交流/直流整流器710輸出的所述第一直流電壓具體包括經(jīng)所述交流/直流整流器進(jìn)行電壓調(diào)整后的直流電壓；所述第二直流電壓具體包括未經(jīng)所述交流/直流整流器進(jìn)行電壓調(diào)整后的直流電壓。
逆變器720，用于接收所述第一工作電壓或者所述第二工作電壓，對(duì)所述第一工作電壓或者所述第二工作電壓進(jìn)行處理，將處理后的所述第一工作電壓或者所述第二工作電壓提供至輸出負(fù)載。需要說(shuō)明的是，在本發(fā)明實(shí)施例中，所述交流/直流整流器710對(duì)電壓進(jìn)行調(diào)整具體包括，交流/直流整流器710對(duì)自身的輸入電壓進(jìn)行補(bǔ)償，將進(jìn)行補(bǔ)償后的輸入電壓作為第一直流電壓，例如，交流/直流整流器710的輸入電壓為100V，將100V升高為200V ;所述交流/直流整流器710對(duì)電壓沒(méi)有進(jìn)行調(diào)整具體為，交流/直流整流器710將自身的輸入電壓直接作為第二直流電壓。其中，所述逆變器720用于接收所述第一工作電壓或者所述第二工作電壓，對(duì)所述第一工作電壓或者所述第二工作電壓進(jìn)行處理，將處理后的所述第一工作電壓或者所述第二工作電壓提供至輸出負(fù)載具體包括
當(dāng)接收所述第一工作電壓時(shí)，所述逆變器720工作在高頻正弦脈寬調(diào)制狀態(tài)，對(duì)所述第一工作電壓中的第一直流電壓進(jìn)行低通濾波處理，輸出第三工作電壓，所述第三工作電壓為工頻正弦電壓；將所述第三工作電壓提供至輸出負(fù)載；或者，當(dāng)接收所述第二工作電壓時(shí)，所述逆變器720工作在工頻狀態(tài)，對(duì)所述第二工作電壓中的第二直流電壓進(jìn)行低通濾波處理，輸出第四工作電壓，所述第四工作電壓為工頻正弦電壓；將所述第四工作電壓提供至輸出負(fù)載。進(jìn)一步地，交流/直流整流器710輸出兩種不同形式的電壓。第一種形式為交流/直流整流器710輸出包括疊加了第一直流電壓的工頻正弦波電壓；第一直流電壓由交流/直流整流器710進(jìn)行電壓調(diào)整后輸出至母線上；工頻正弦波電壓也由交流/直流整流器710輸出至母線上。當(dāng)母線電壓為第一直流電壓時(shí)，逆變器720進(jìn)行高頻功率傳輸。當(dāng)母線電壓為工頻正弦波電壓時(shí)，逆變器720進(jìn)行工頻功率傳輸。此時(shí)，逆變器720不需要進(jìn)行高頻開(kāi)關(guān)，僅為直通模式。因此，損耗可以進(jìn)一步降低。同時(shí)，過(guò)零失真，電壓畸變等問(wèn)題，也可以得到大幅度改善。第二種形式為交流/直流整流器710輸出包括疊加了第二直流電壓的工頻正弦波電壓；第二直流電壓直接由交流/直流整流器710的輸入側(cè)電壓提供；第二直流電壓由交流/直流整流器710直接輸出至母線上，此時(shí)，交流/直流整流器710處于直通狀態(tài)，交流/直流整流器710沒(méi)有開(kāi)關(guān)損耗；工頻正弦波電壓也由交流/直流整流器710輸出至母線上。當(dāng)母線電壓為第二直流電壓時(shí)，逆變器720進(jìn)行高頻功率傳輸。當(dāng)母線電壓為工頻正弦波電壓時(shí)，逆變器720進(jìn)行工頻功率傳輸，此時(shí)，逆變器720不需要進(jìn)行高頻開(kāi)關(guān)，僅為直通模式。因此，損耗可以進(jìn)一步降低。同時(shí)，過(guò)零失真，電壓畸變等問(wèn)題，也可以得到大幅度改善。如圖3所示的功率變換器與單相逆變器連接時(shí)輸出波形效果圖，在任何時(shí)刻，交流/直流整流器710或者逆變器720中的一級(jí)都處在直通狀態(tài)。因此，整個(gè)系統(tǒng)工作效率可以大大提聞。由于交流/直流整流器710輸出的第一、第二工作電壓幅值較低，第一、第二工作電壓的幅值在過(guò)零處附近，避免了逆變器720在將接收的第一、第二工作電壓濾波輸出時(shí)，造成過(guò)零處的交越失真的問(wèn)題，同時(shí)，逆變器720中的功率開(kāi)關(guān)管的電壓應(yīng)力較低，降低功率管的導(dǎo)通損耗。
在另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，如圖8-A或圖8-B所示，當(dāng)逆變器為三相逆變器時(shí)，圖8-A為交流/直流變換器810與逆變器820通過(guò)三相總線連接，圖8-B為交流/直流變換器810與逆變器820通過(guò)單相總線連接，三相系統(tǒng)共享單相總線，上述兩種連接方式的工作原理相同。所述交流/直流變換器810與逆變器820連接時(shí)，所述交流/直流變換器810輸出的所述第一工作電壓包括疊加直流偏置電壓的工頻正弦電壓并，所述第二工作電壓為工頻正弦電壓；所述逆變器820，用于接收所述第一工作電壓或者所述第二工作電壓，對(duì)所述第一工作電壓或者所述第二工作電壓進(jìn)行濾波處理，將處理后的所述第一工作電壓或者所述第二工作電壓提供至輸出負(fù)載具體包括當(dāng)接收所述第一工作電壓時(shí)，所述逆變器820工作在三相高頻正弦脈寬調(diào)制狀態(tài)，對(duì)所述第一工作電壓進(jìn)行低通濾波處理，輸出第三工作電壓，所述第三工作電壓為工頻正弦電壓；將所述第三工作電壓提供至三相輸出負(fù)載，如圖5-A所示的功率變換器與三相 逆變器連接時(shí)輸出的第一工作電壓，所述第一工作電壓為工頻正弦電壓并疊加直流偏置電壓；如圖5-B所示的逆變器輸出的第三工作電壓曲線圖，該第三工作電壓為三相電壓；或者，當(dāng)接收所述第二工作電壓時(shí)，所述逆變器820工作在三相工頻狀態(tài)，將所述第二工作電壓提供至三相輸出負(fù)載，如圖6-A所示的功率變換器與三相逆變器連接時(shí)輸出的第二工作電壓，所述第二工作電壓為工頻正弦電壓，如圖6-B所示的逆變器輸出的第二工作電壓曲線圖，該第二工作電壓為三相電壓。由于交流/直流變換器810輸出的第一、第二工作電壓幅值較低，第一、第二工作電壓的幅值在過(guò)零處附近，避免了逆變器820在將接收的第一、第二工作電壓濾波輸出時(shí)，造成過(guò)零處的交越失真的問(wèn)題，同時(shí)，逆變器820可依次對(duì)A，B，C三相交流輸出。從而可以改善A，B, C三相逆變器功率傳輸；使每一相都與單相母線類(lèi)似，因此，提高了 A，B, C三相逆變器的功率傳輸及功率傳輸效率；逆變器中的功率開(kāi)關(guān)管的電壓應(yīng)力較低，降低功率管的導(dǎo)通損耗。通過(guò)應(yīng)用本發(fā)明實(shí)施例提供的逆變裝置，交流/直流整流器輸出第一工作電壓或第二工作電壓，第一工作電壓與第二工作電壓攜帶不同電壓，逆變器根據(jù)接收的第一工作電壓或者第二工作電壓調(diào)整自身工作在高頻正弦脈寬調(diào)制狀態(tài)或者工頻狀態(tài)，對(duì)第一工作電壓或者第二工作電壓進(jìn)行處理后，提供至輸出負(fù)載，由于交流/直流整流器輸出的工作電壓幅值較低，工作電壓的幅值在過(guò)零處附近，避免了逆變器在將接收的工作電壓合成工頻輸出電壓時(shí)，造成過(guò)零處的交越失真的問(wèn)題，同時(shí)，逆變器中的功率開(kāi)關(guān)管的電壓應(yīng)力較低，降低功率管的導(dǎo)通損耗，也可以減小逆變裝置的母線電容。為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明具體實(shí)施例作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。下面以圖9為例詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例提供的逆變方法流程圖，圖9為本發(fā)明實(shí)施例提供的逆變方法流程圖。如圖9所示，具體實(shí)現(xiàn)逆變方法需以下步驟步驟910、輸出第一工作電壓或第二工作電壓，所述第一工作電壓包括疊加了第一直流電壓的工頻正弦電壓，所述第二工作電壓包括疊加了第二直流電壓的工頻正弦電壓，所述第一直流電壓具體包括進(jìn)行電壓調(diào)整后的直流電壓，所述第二直流電壓具體包括未經(jīng)電壓調(diào)整后的直流電壓；具體地，在一個(gè)例子中，輸出第一工作電壓，第一工作電壓包括疊加了第一直流電壓的エ頻正弦電壓，所述第一直流電壓具體包括進(jìn)行電壓調(diào)整后的直流電壓；在另ー個(gè)例子中，輸出第二工作電壓，第二工作電壓包括疊加了第二直流電壓的エ頻正弦電壓，所述第二直流電壓具體為未進(jìn)行電壓調(diào)整后的直流電壓。需要說(shuō)明的，在本發(fā)明實(shí)施例中，所述進(jìn)行電壓調(diào)整為對(duì)電壓進(jìn)行補(bǔ)償。步驟920、接收所述第一工作電壓或者所述第二工作電壓，對(duì)所述第一工作電壓或者所述第二工作電壓進(jìn)行處理，將處理后的所述第一工作電壓或者所述第二工作電壓提供至輸出負(fù)載。具體地，當(dāng)接收所述第一工作電壓時(shí)，對(duì)所述第一工作電壓中的第一直流電壓進(jìn)行低通濾波處理，輸出第三工作電壓，所述第三工作電壓為エ頻正弦電壓；將所述第三工作 電壓提供至輸出負(fù)載；或者，當(dāng)接收所述第二工作電壓時(shí)，對(duì)所述第二工作電壓中的第二直流電壓進(jìn)行低通濾波處理，輸出第四工作電壓，所述第四工作電壓為エ頻正弦電壓；將所述第四工作電壓提供至輸出負(fù)載。可選地，所述第一工作電壓包括疊加了直流偏置電壓的エ頻正弦電壓并，所述第ニ工作電壓還可為エ頻正弦電壓。進(jìn)ー步地，當(dāng)接收第一工作電壓，所述第一工作電壓包括疊加了直流偏置電壓的エ頻正弦電壓時(shí)，對(duì)所述第一工作電壓進(jìn)行低通濾波處理，輸出第三工作電壓，所述第三エ作電壓為エ頻正弦電壓；將所述第三工作電壓提供至三相輸出負(fù)載；當(dāng)接收所述第二工作電壓，所述第二工作電壓為エ頻正弦電壓吋，將所述第二エ作電壓提供至三相輸出負(fù)載。通過(guò)應(yīng)用本發(fā)明實(shí)施例提供的逆變方法，輸出第一工作電壓或第二工作電壓，第一工作電壓與第二工作電壓攜帯不同電壓，根據(jù)接收的第一工作電壓或者第二工作電壓調(diào)整自身工作在高頻正弦脈寬調(diào)制狀態(tài)或者エ頻狀態(tài)，對(duì)第一工作電壓或者第二工作電壓進(jìn)行處理后，提供至輸出負(fù)載，由于直流/直流變換器輸出的工作電壓幅值較低，工作電壓的幅值在過(guò)零處附近，避免了在將接收的工作電壓合成エ頻輸出電壓時(shí)，造成過(guò)零處的交越失真的問(wèn)題。專(zhuān)業(yè)人員應(yīng)該還可以進(jìn)ー步意識(shí)到，結(jié)合本文中所公開(kāi)的實(shí)施例描述的各示例的単元及算法步驟，能夠以電子硬件、計(jì)算機(jī)軟件或者二者的結(jié)合來(lái)實(shí)現(xiàn)，為了清楚地說(shuō)明硬件和軟件的可互換性，在上述說(shuō)明中已經(jīng)按照功能一般性地描述了各示例的組成及步驟。這些功能究竟以硬件還是軟件方式來(lái)執(zhí)行，取決于技術(shù)方案的特定應(yīng)用和設(shè)計(jì)約束條件。專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員可以對(duì)每個(gè)特定的應(yīng)用來(lái)使用不同方法來(lái)實(shí)現(xiàn)所描述的功能，但是這種實(shí)現(xiàn)不應(yīng)認(rèn)為超出本發(fā)明的范圍。以上所述的具體實(shí)施方式
，對(duì)本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)ー步詳細(xì)說(shuō)明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式
而已，并不用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種逆變裝置，其特征在于，所述裝置包括 功率變換器，用于輸出第一工作電壓或第二工作電壓，所述第一工作電壓包括疊加了第一直流電壓的工頻正弦電壓，所述第二工作電壓包括疊加了第二直流電壓的工頻正弦電壓，所述第一直流電壓具體包括經(jīng)所述功率變換器進(jìn)行電壓調(diào)整后的直流電壓，所述第二直流電壓具體包括未經(jīng)所述功率變換器進(jìn)行電壓調(diào)整后的直流電壓； 逆變器，用于接收所述第一工作電壓或者所述第二工作電壓，對(duì)所述第一工作電壓或者所述第二工作電壓進(jìn)行處理，將處理后的所述第一工作電壓或者所述第二工作電壓提供至輸出負(fù)載。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的逆變裝置，其特征在于，所述逆變器具體用于 當(dāng)接收所述第一工作電壓時(shí)，所述逆變器工作在高頻正弦脈寬調(diào)制狀態(tài)，對(duì)所述第一工作電壓中的第一直流電壓進(jìn)行低通濾波處理，輸出第三工作電壓，所述第三工作電壓為工頻正弦電壓；將所述第三工作電壓提供至輸出負(fù)載； 當(dāng)接收所述第二工作電壓時(shí)，所述逆變器工作在工頻狀態(tài)，對(duì)所述第二工作電壓中的第二直流電壓進(jìn)行低通濾波處理，輸出第四工作電壓，所述第四工作電壓為工頻正弦電壓；將所述第四工作電壓提供至輸出負(fù)載。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的逆變裝置，其特征在于，所述功率變換器輸出的所述第一工作電壓包括疊加了直流偏置電壓的工頻正弦電壓，所述第二工作電壓包括工頻正弦電壓。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的逆變裝置，其特征在于，所述逆變器具體用于 當(dāng)接收所述第一工作電壓時(shí)，所述逆變器工作在三相高頻正弦脈寬調(diào)制狀態(tài)，對(duì)所述第一工作電壓進(jìn)行低通濾波處理，輸出第三工作電壓，所述第三工作電壓為工頻正弦電壓；將所述第三工作電壓提供至三相輸出負(fù)載； 當(dāng)接收所述第二工作電壓時(shí)，所述逆變器工作在三相工頻狀態(tài)，將所述第二工作電壓提供至三相輸出負(fù)載。
5.—種逆變方法,其特征在于,所述方法包括 輸出第一工作電壓或第二工作電壓，所述第一工作電壓包括疊加了第一直流電壓的工頻正弦電壓，所述第二工作電壓包括疊加了第二直流電壓的工頻正弦電壓，所述第一直流電壓具體包括進(jìn)行電壓調(diào)整后的直流電壓，所述第二直流電壓具體包括未經(jīng)電壓調(diào)整后的直流電壓； 接收所述第一工作電壓或者所述第二工作電壓，對(duì)所述第一工作電壓或者所述第二工作電壓進(jìn)行處理，將處理后的所述第一工作電壓或者所述第二工作電壓提供至輸出負(fù)載。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的逆變方法，其特征在于，所述接收所述第一工作電壓或者所述第二工作電壓，對(duì)所述第一工作電壓或者所述第二工作電壓進(jìn)行濾波處理，將處理后的所述第一工作電壓或者所述第二工作電壓提供至輸出負(fù)載具體包括 當(dāng)接收所述第一工作電壓時(shí)，對(duì)所述第一工作電壓中的第一直流電壓進(jìn)行低通濾波處理，輸出第三工作電壓，所述第三工作電壓為工頻正弦電壓；將所述第三工作電壓提供至輸出負(fù)載； 當(dāng)接收所述第二工作電壓時(shí)，對(duì)所述第二工作電壓中的第二直流電壓進(jìn)行低通濾波處理，輸出第四工作電壓，所述第四工作電壓為工頻正弦電壓；將所述第四工作電壓提供至輸出負(fù)載。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的逆變方法，其特征在于，所述第一工作電壓包括疊加了直流偏置電壓的工頻正弦電壓，所述第二工作電壓包括工頻正弦電壓。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的逆變方法，其特征在于，所述接收所述第一工作電壓或者所述第二工作電壓，對(duì)所述第一工作電壓或者所述第二工作電壓進(jìn)行濾波處理，將處理后的所述第一工作電壓或者所述第二工作電壓提供至輸出負(fù)載具體包括 當(dāng)接收所述第一工作電壓時(shí)，對(duì)所述第一工作電壓進(jìn)行低通濾波處理，輸出第三工作電壓，所述第三工作電壓為工頻正弦電壓；將所述第三工作電壓提供至三相輸出負(fù)載；當(dāng)接收所述第二工作電壓時(shí)，將所述第二工作電壓提供至三相輸出負(fù)載。
全文摘要
本發(fā)明實(shí)施例涉及一種逆變方法與逆變裝置。所述裝置包括功率變換器，用于輸出第一工作電壓或第二工作電壓，所述第一工作電壓包括疊加了第一直流電壓的工頻正弦電壓，所述第二工作電壓包括疊加了第二直流電壓的工頻正弦電壓，所述第一直流電壓具體包括經(jīng)所述功率變換器進(jìn)行電壓調(diào)整后的直流電壓，所述第二直流電壓具體包括未經(jīng)所述功率變換器進(jìn)行電壓調(diào)整后的直流電壓；逆變器，用于接收所述第一工作電壓或者所述第二工作電壓，對(duì)所述第一工作電壓或者所述第二工作電壓進(jìn)行處理，將處理后的所述第一工作電壓或者所述第二工作電壓提供至輸出負(fù)載。
文檔編號(hào)H02M5/44GK102868312SQ20121039388
公開(kāi)日2013年1月9日 申請(qǐng)日期2012年10月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月17日
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