[发明专利]基于开关感容网络的组合式升压逆变系统及其控制方法

说明书

本发明涉及一种基于开关感容网络的组合式升压逆变系统及其控制方法,包括输入直流源、开关感容网络、单相高频组合调制开关、LC滤波器和负载；所述输入直流源、开关感容网络、单相高频组合调制开关、LC滤波器和负载依序级联。本发明相较于传统Boost型升压逆变系统，其具有输入输出电流纹波小，输入输出电压传输比增加一倍，有体积小、重量轻等优点，适用于中小容量逆变场合。

技术领域

本发明涉及电力电子变换技术领域，具体涉及一种基于开关感容网络的组合式升压逆变系统及其控制方法。

背景技术

随着光伏、风力、太阳能等清洁能源被广泛的应用，逆变系统在清洁能源并网等领域发挥着越来越重要的作用，传统逆变系统常见的升压方式有以下几种（1）Buck型低频环节逆变系统采用后级串联一个工频升压变压器实现升压，由于引入低频升压变压器，使其具有装置体积大、成本高、噪声大的特点；（2）对于高频环节逆变系统，其中准单级或两级式逆变系统有效的解决了使用低频升压变压器所带来的装置体积和成本问题，具有效率高、体积小等优点，但由于存在前后级隔离高频变压器，导致高端输入电压时占空比较小，变换效率低的问题。（3）准Z源型逆变系统，虽然具有高增益宽输入特性，但其依靠阻抗网络升压，体积成本不占优势。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种基于开关感容网络的组合式升压逆变系统及其控制方法，以解决上述问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于开关感容网络的组合式升压逆变系统，包括输入直流源、开关感容网络、单相高频组合调制开关、LC滤波器和负载；所述输入直流源、开关感容网络、单相高频组合调制开关、LC滤波器和负载依序级联。

进一步的，所述开关感容网络包括储能电感L₁、两个储能电容C₁、C₂、一个高频斩波功率开关S₅、以及两个模式选择开关S₆、S₇；所述储能电感L₁的一端与输入直流源的参考正极性端相连；所述储能电感的另一端与高频斩波功率开关S₅的一端、储能电容C₁的参考正极性端以及模式选择开关S₆的一端分别连接；所述高频斩波功率开关S₅的另一端与输入电源的参考负极性端、储能电容C₂的参考负极性端、模式选择开关S₇分别连接；所述模式选择开关S₇的另一端与储能电容C₁的参考负极性端相连接；所述模式选择开关S₆的另一端与储能电容C₂的参考正极性端相连接。

进一步的，所述单相高频组合调制开关由四个承受单相电压应力和双相电流应力的两象限功率开关S₁₁、S₁₂、S₁₃、S₁₄构成。

进一步的，所述LC滤波器由输出滤波电感L_f、输出滤波电容C_f依次级联构成。