[发明专利]串联同时供电隔离反激直流斩波型单级多输入逆变器

权利要求书

1.一种串联同时供电隔离反激直流斩波型单级多输入逆变器，其特征在于：这种逆变器是由一个多输入单输出组合隔离双向反激直流斩波器将多个不共地的输入滤波器和一个共用的输出滤波电路联接构成，多输入单输出组合隔离双向反激直流斩波器的每个输入端与每个输入滤波器的输出端一一对应联接，多输入单输出组合隔离双向反激直流斩波器的输出端与输出滤波电路相联接，所述的多输入单输出组合隔离双向反激直流斩波器由输出端顺向串联的多路串联同时选择功率开关电路、单输入单输出组合隔离双向反激直流斩波器依序级联构成，所述每一路串联同时选择功率开关电路均由一个两象限功率开关和一个功率二极管构成且两象限功率开关的源极与功率二极管的阴极相连接，所述两象限功率开关的漏极和功率二极管的阳极分别为该路串联同时选择功率开关电路的正、负极性输入端，所述两象限功率开关的源极和功率二极管的阳极分别为该路串联同时选择功率开关电路的正、负极性输出端；所述的单输入单输出组合隔离双向反激直流斩波器由两个相同的、分别输出低频正半周和低频负半周单极性脉宽调制电流波的隔离双向反激直流斩波器输入端并联、输出端反向串联构成，并且两个隔离双向反激直流斩波器非串联的两个输出端为多输入单输出组合隔离双向反激直流斩波器的输出端，每个所述的隔离双向反激直流斩波器均由两象限高频逆变开关、储能式变压器、整流用两象限高频功率开关及极性选择用两象限功率开关构成的高频整流器依序级联构成，所述输出滤波电路由滤波电容构成或由滤波电容、滤波电感依序级联构成；两个隔离双向反激直流斩波器在一个低频输出电压周期内轮流工作半个低频周期，当一个直流斩波器工作输出低频正半周的单极性三态脉宽调制电流波、而另一个直流斩波器停止工作且极性选择用两象限功率开关导通，经输出滤波电路后输出正弦交流电的正半周；反之，当一个直流斩波器工作输出低频负半周的单极性三态脉宽调制电流波，而另一个直流斩波器停止工作且极性选择用两象限功率开关导通，经输出滤波电路后输出正弦交流电的负半周；所述逆变器的电路拓扑为单管反激直流斩波型、双管反激直流斩波型、并联交错单管反激直流斩波型、并联交错双管反激直流斩波型电路；所述多输入单输出组合隔离双向反激直流斩波器中的高频逆变开关将n路输入直流电压源U_i1、U_i2、…、U_in调制成电平幅值按正弦包络线分布且上升斜率分别为(U_i1+U_i2+…+U_in)/L₁、(U_i1+U_i2+…+U_in-1)/L₁、…、U_i1/L₁的单极性三态多斜率SPWM电流波，经储能式变压器隔离变流和高频整流器整流成电平幅值按正弦包络线分布且下降斜率为-u_o/L₂的单极性三态单斜率SPWM电流波，经输出滤波电路后在单相交流无源负载或单相交流电网上获得正弦交流电压u_o或正弦交流电流i_o，L₁、L₂分别为储能式变压器原、副绕组的电感，n为多输入源的路数，n为大于1的自然数；所述逆变器构成的独立供电系统采用第1、2、…、n-1路输入源输出功率固定和第n路输入源补充负载所需的不足功率的输出电压、输入电流瞬时值SPWM主从功率分配能量管理控制策略，所述逆变器构成的并网发电系统采用第1、2、…、n路输入源输入电流瞬时值SPWM最大功率输出能量管理控制策略。

2.根据权利要求1所述的串联同时供电隔离反激直流斩波型单级多输入逆变器，其特征在于：所述串联同时供电隔离反激直流斩波型单级多输入逆变器的输出端并接一个储能设备的单级隔离双向充放电变换器，以构成一个输出电压稳定的独立供电系统；所述的单级隔离双向充放电变换器由输入滤波器、高频逆变器、高频变压器、周波变换器、输出滤波器依序级联构成，所述的周波变换器由能承受双向电压应力和双向电流应力的四象限高频功率开关构成；多个输入源均工作在最大功率输出方式，根据负载功率与多个输入源最大功率之和的相对大小实时控制单级隔离双向充放电变换器的功率流大小和方向，实现系统输出电压稳定和储能设备充放电的平滑无缝切换。