[发明专利]单相非隔离型逆变器及其控制方法

说明书

本发明涉及一种单相非隔离型逆变器及其控制方法，每路直流输入电源均连接一路前级boost单元，各路前级boost单元的输出并联连接到母线电容和后级逆变单元。调制单元能够实时获取输入电压值、负载电压值，根据预设的负载周期以及输入电压值、负载电压值控制前级boost单元和后级逆变单元分时或部分分时工作在高频调制状态。各路所述前级boost单元输出并联，拓宽了电压范围，而且优化的母线电容设计，避免了传统两级式逆变器需要大电解电容实现解耦，减小电容容值，提高了电容的寿命，在调制单元的控制下前级boost单元和后级逆变单元不需要同时工作在高频调制状态，减小了逆变器可控开关整体的开关损耗，提高了效率。

技术领域

本发明涉及电力电子变换技术领域，具体涉及一种单相非隔离型逆变器及其控制方法。

背景技术

单相非隔离型逆变器具有体积小、重量轻、效率高等优势，广泛应用于光伏发电、储能等涉及电力变换的各个领域。目前，单相非隔离型逆变器存在单级式和两级式两种结构。传统单级式非隔离型逆变器，其输入电压范围受限，导致功率能量等级受限；而传统两级式非隔离型逆变器，其两级之间需要大电容进行能量解耦控制，限制了其使用寿命和功率密度，同时两级电路需同时工作在高频调制状态，导致系统整体的开关损耗大，使得系统的效率受到影响。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种单相非隔离型逆变器及其控制方法，以克服目前传统单级式非隔离型逆变器，其输入电压范围受限，导致功率能量等级受限；而传统两级式非隔离型逆变器，系统整体的开关损耗大，使得系统的效率受到影响的问题。

为实现以上目的，本发明采用如下技术方案：

一种单相非隔离型逆变器，应用于包括至少两路直流输入电源的电路中，所述单相非隔离型逆变器包括：前级boost单元、后级逆变单元、母线电容和调制单元；其中，每路所述直流输入电源均连接一路所述前级boost单元；

各路所述前级boost单元的输出并联连接，且各路所述前级boost单元的第一输出端同时连接所述母线电容第一端和所述后级逆变单元第一输入端，各路所述前级boost单元的第二输出端同时连接所述母线电容第二端和所述后级逆变单元第二输入端；

所述后级逆变单元输出与负载单元相连；所述调制单元与所述后级逆变单元的若干控制端、所有路所述前级boost单元的控制端相连；

所述调制单元，用于实时获取所有路所述直流输入电源的输入电压值和所述负载单元的负载电压值，根据所述输入电压值、所述负载电压值和预设的负载周期，控制所述前级boost单元和所述后级逆变单元的工作状态，以使所述前级boost单元和所述后级逆变单元分时或部分分时工作在高频调制状态。

进一步地，以上所述的单相非隔离型逆变器，每路所述前级boost单元均包括前级电感、前级二极管和前级可控开关；

所述前级电感的第一端与对应路的所述直流输入电源的正极相连，所述前级电感的第二端同时与对应路的所述前级二极管的阳极、对应路的所述前级可控开关的第一端相连，对应路的所述前级可控开关的第二端与对应路的所述直流输入电源的负极相连并同时作为对应路的所述前级boost单元的第二输出端，对应路的所述前级二极管的阴极作为对应路的所述前级boost单元的第一输出端，各路所述前级boost单元中的前级可控开关的第三端作为所述前级boost单元的若干控制端。

进一步地，以上所述的单相非隔离型逆变器，每路所述直流输入电源还均连接一个滤波单元；

每个所述滤波单元均包括滤波电容，所述滤波电容与对应路的所述直流输入电源并联连接；和/或

所述负载单元包括滤波电感和用于连接负载的负载接口；

所述滤波电感的第一端连接所述后级逆变单元的第一输出端，所述滤波电感的第二端与所述负载接口的第一端相连；