[发明专利]一种双向DC-AC变换器

说明书

本发明公开了一种双向DC‑AC变换器，采用DC‑脉动DC双向变换主电路、脉动DC‑AC双向变换主电路、第一调节电路、第二调节电路、第三调节电路、第一PWM电路、第二PWM电路、第三PWM电路、第一驱动电路、第二驱动电路、第三驱动电路和数字控制电路，DC‑脉动DC双向变换主电路与脉动DC‑AC双向变换主电路之间通过两级级联的中间端口相连接。本发明变换器采用两级保护和两级控制方式，基本保护由纯硬件电路承担，保证可靠性和快速性，综合智能性保护由数字控制中的软件承担，保证灵活性和全面性；高频控制由纯硬件电路完成，保证控制的实时性，低频控制由数字控制中的软件承担，保证灵活性和高性价比。

技术领域

本发明涉及电流换技术领域，尤其公开了一种可广泛应用于光伏发电、储能电站、蓄电池充放电等需要直流/交流电能双向流动的领域，在不同工况下，实现直流电能向交流电能的正向转换，以及交流电能向直流电能的反向转换的双向DC-AC变换器。

背景技术

DC-AC变换器实现直流（Directed Current，DC）到交流（Alternating Current，AC）的逆变变换；AC-DC变换器实现交流（Alternating Current，AC）到直流（DirectedCurrent, DC）的整流变换。反向并联的单向DC-AC变换器与AC-DC变换器可实现双向DC-AC变换，但变换器效率、体积、成本、控制复杂度与控制效果等均不理想，尤其是交流并网性能受限。

现有技术存在的不足：

（1）传统DC-AC变换器或AC-DC变换器只能实现单向变换，当用传统DC-AC变换器和AC-DC变换器并联实现双向DC-AC变换功能时，两套系统分时工作，系统所用元器件数量多，特别是功率器件多，导致成本高、体积大、性价比不高。

（2）传统DC-AC变换器工作频率相对较低，需要的感性器件和容性器件的容量大，导致设备体积大，变换器功率密度不高。

（3）传统DC-AC变换器的工作频率相对较低，感性器件参数较大，逐周期储能量较大，能量控制粒度不够精细，变换器输出精度难以提高，且动态电路的时间常数大，达到较高控制指标时的控制算法复杂。

（4）传统DC-AC变换器由于开关周期相对较大，软开关的精确实现难度大，导致功率开关管的开关损耗大，限制了变换器效率的提高。

（5）传统DC-AC变换器的逆变桥在进一步提高开关管工作频率时，同桥臂开关管易发生直通而导致损毁元器件。

因此，现有DC-AC变换器或AC-DC变换器只能实现单向变换，是目前亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明提供了一种双向DC-AC变换器，旨在解决现有DC-AC变换器或AC-DC变换器只能实现单向变换的技术问题。