[发明专利]功率转换系统

说明书

本发明提供一种功率转换系统，包括：整流模块，将交流输入电压转化为直流母线电压；逆变模块，将直流母线电压转换为交流输出电压；控制模块，产生整流模块及逆变模块的控制信号；其中，所述整流模块中功率开关管的开关频率为所述逆变模块中功率开关管的开关频率的偶数倍，且所述逆变模块中功率开关管的PWM载波的端点分别与所述整流模块中功率开关管的PWM载波的端点对齐。本发明采用前级整流后级逆变的拓扑结构，能够大幅度减小直流母线储能电容两端的高频纹波电流，减小储能电容的损耗，因此可大大减小直流母线储能电容的容量、体积及成本，提高系统的功率密度以及可靠性。

技术领域

本发明涉及功率变换领域，特别是涉及一种功率转换系统。

背景技术

现有技术中采用前级带PFC(Power Factor Correction，功率因数校正)的功率转换系统，目的是降低电网的低次谐波，提高电网的功率因数，同时能够控制直流母线电压，提高系统效率。

但缺点是PFC整流前端以及IPM逆变后端的功率器件的高频开关动作，会给直流母线电容带来高频的纹波电流。如图1所示为从PFC流入储能电容的高频纹波；如图2所示为从储能电容流向逆变IPM的高频纹波；如图3所示为实际经过储能电容两端的高频纹波。通常电容厂商在说明书中会给出此款电容纹波电流的耐受值，一般的，电容容值越大，纹波电流的耐受能力越强。但是电容容值越大，其体积和成本也相应增加，非常不利于系统功率密度的提高和成本的降低。

因此，如何减小直流母线储能电容、提高功率密度、降低成本，已成为本领域技术人员亟待解决的问题之一。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种功率转换系统，用于解决现有技术中储能电容大、功率密度低、成本高等问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种功率转换系统，所述功率转换系统至少包括：

整流模块，接收交流输入电压，并将所述交流输入电压转化为直流母线电压；

逆变模块，连接所述整流模块的输出端，将所述直流母线电压转换为交流输出电压；

控制模块，连接所述整流模块及所述逆变模块，用于产生所述整流模块及所述逆变模块的控制信号；

其中，所述整流模块中功率开关管的开关频率为所述逆变模块中功率开关管的开关频率的偶数倍，且所述逆变模块中功率开关管的PWM载波的端点分别与所述整流模块中功率开关管的PWM载波的端点对齐。

可选地，所述整流模块为三电平拓扑结构。

更可选地，所述整流模块为VIENNA整流模块。

更可选地，所述VIENNA整流模块包括第一、第二、第三、第四、第五、第六二极管，第一、第二、第三电感，第一、第二、第三、第四、第五、第六功率开关管，第一组储能电容及第二组储能电容；

所述第一、第三、第五二极管的阴极连接在一起，所述第一二极管的阳极连接所述第二二极管的阴极并经由所述第一电感连接所述交流输入电压的第一相，所述第三二极管的阳极连接所述第四二极管的阴极并经由所述第二电感连接所述交流输入电压的第二相，所述第五二极管的阳极连接所述第六二极管的阴极并经由所述第三电感连接所述交流输入电压的第三相，所述第二、第四、第六二极管的阳极连接在一起；

所述第一组储能电容与所述第二组储能电容串联后并联于所述第一、第三、第五二极管的阴极与所述二、第四、第六二极管的阳极之间；