[实用新型]一种新型倍压-Z源逆变器

说明书

本实用新型属于直流‑交流逆变设备技术领域，涉及一种新型倍压‑Z源逆变器，第一绕组的同名端与直流电源正极相连，另一端与第一电容的负极以及第一二极管的正极相连，第一电容的正极与第二绕组的异名端及第二二极管的负极相连，第二绕组的同名端与第一二极管的负极及第二电容的负极相连，第二电容的正极与第二二极管的负极相连；三相电压型桥式逆变电路单元由六个带反并联二极管的功率开关管组成，用于接受外部设备提供的开关信号；整体结构设计合理，操作简单，升压电路和逆变电路相结合的结构，减小了元器件的数量，提高了电路的概率密度，降低了生产成本和故障率，适用于高增益升压逆变场合。

技术领域：

本实用新型属于直流-交流逆变设备技术领域，具体涉及一种新型倍压-Z源逆变器。

背景技术：

目前，能源危机和环境污染问题的加剧，促使了可再生能源的快速发展。太阳能作为清洁的可再生能源之一，具有相当大的发展前景，传统的光伏发电系统将多级串联的光伏电池输出电压利用DC/AD逆变器输出至电网，但多级的结构具有较高的生产成本和故障率。在此基础上，在光伏电池和电网中间加入DC/DC升压变换器，先完成升压，再行逆变，但这种DC/DC-DC/AC的结构会导致系统结构复杂、工作效率低等问题。

文献Peng F Z.Z-Source Inverter[J].IEEE Transactions on IndustryApplication, 2003,39(2):504-510所提出的Z源逆变器作为一种新型单级升降压逆变电路将直通信号加入逆变传统零状态上，同时实现了升压和并网功能，且具有电路结构简单、安全性高的优点。但是Z源逆变器的自身拓扑结构反映出其升压能力有限，获得高升压的前提是有较高的直通占空比，这样降低了逆变器的调制因子，起到了反向调节作用，限制了其应用范围。文献Qian W,Peng F Z,ChaH. Trans-Z-source inverters[J].IEEEtransactions onpower electronics,2011,26(12): 3453-3463所提出的变压器型Z源逆变器(Trans-ZSI)将储能电感替换为耦合电感，实现了升压比双自由度调节，且在较小的直通占空比条件下，通过改变耦合电感匝数比，仍可获得较大的直流链升压比。在此基础上，逆变调制因子也较大，可获得较高的逆变电压增益，但是，耦合电感的高匝数比会造成较大的漏感和串联电阻等不良参数，不但会使工作效率降低，而且漏感释放的能量会造成大的直流链电压峰值，逆变效果差，影响电路工作性能。文献Loh P C,Li D,Blaabjerg F. Γ-Z-source inverters[J].IEEE transactions on Power Electronics,2013,28(11):4880-4884所提出的Γ型Z源逆变器(Γ-ZSI)也是通过引入耦合电感来提高升压比，和Trans-ZSI耦合绕组结构类似，耦合电感模块所处的结构同样会导致直流链电压的尖峰过高。未解决上述问题，可通过多级电路进行级联，在较小的直通占空比情况下，获得较高的电压增益，但这样增加了电路中元器件的数量，提高了电路的复杂程度，降低了工作效率。因此，寻找一种在较低直通占空比下能获得较高的电压增益、结构简单、工作效率高、逆变效果好的逆变电路已经成为当下本领域的研究热点。

发明内容：

本实用新型的发明目的在于克服现有技术存在的缺点，设计提供一种新型倍压-Z源逆变器(A Novel Z-source Inverter with Voltage Multiplier Cells (VMC-ZSI))，在较小的直通占空比、较大的调制因子条件下，获得较高的电压增益，同时拓扑结构较为简单，工作效率高，故障率低，逆变效果好。