[发明专利]高输出电压调整率的分布式并联逆变器及其控制方法

摘要

本发明涉及一种高输出电压调整率的分布式并联逆变器及其控制方法，属电能变换装置的直流-交流变换器。该并联逆变器包括n个逆变器模块主电路，n个逆变器模块主电路的输入输出端并联连接其单个逆变器模块的主电路拓扑采用高频隔离的两级式结构：直-直变换级和直-交逆变级，其中直-直变换级采用全桥直流变换器，直-交逆变级采用全桥逆变器。该并联逆变器引入负载电流前馈并将其前馈至电流基准平均点之前，提高了输出电压调整率，同时保留了系统原有的均流效果及限流功能不变，并可实现系统的热插拔与冗余控制。

主权项

一种高输出电压调整率的分布式并联逆变器，其特征在于包括n个逆变器模块主电路，n个逆变器模块主电路的输入输出端并联连接，n为正整数，其单个逆变器模块的主电路拓扑采用高频隔离的两级式结构，该两级式结构分为前级——直‑直变换级(1)和后级——直‑交逆变级(2)，其中直‑直变换级(1)采用全桥直流变换器，其电路包括4个开关管（Q1、Q2、Q3、Q4）、隔离变压器（Tr1）、4个整流管（D1、D2、D3、D4）、整流滤波电感（L1）、整流滤波电容（C1），第一开关管（Q1）的漏极和第三开关管(Q3）的漏极连接，同时与电源滤波电容(Cd1）的正极和电源（vin）的正极连接, 第一开关管（Q1）的源极和第二开关管（Q2）的漏极连接，第三开关管（Q3）的源极和第四开关管（Q4）的漏极连接，第一开关管（Q1）和第二开关管（Q2）的串联点与隔离变压器（Tr1）原边绕组的异名端连接，第三开关管（Q3）和第四开关管（Q4）的串联点与隔离变压器（Tr1）原边绕组的同名端连接，第二开关管（Q2）的源极和第四开关管（Q4）的源极连接，同时与电源滤波电容（Cd1）的负极和电源的负极（vin）连接，第一整流管（D1）的阳极和第二整流管（D2）的阴极连接，第三整流管（D3）的阳极和第四整流管（D4）的阴极连接，第一整流管（D1）的阴极和第三整流管（D3）的阴极连接，同时与整流滤波电感（L1）的一端连接，整流滤波电感（L1）的另一端与整流滤波电容（C1）的正极连接，第二整流管（D2）的阳极和第四整流管（D4）的阳极连接，同时与整流滤波电容（C1）的负极连接，第三整流管（D3）和第四整流管（D4）的串联点与隔离变压器（Tr1）副边绕组的异名端连接，第一整流管（D1）和第二整流管（D2）的串联点与隔离变压器（Tr1）副边绕组的同名端连接；直‑交逆变级(2)采用全桥逆变器，其电路包括4个开关管（S1、S2、S3、S4)、输出滤波电感（Lf1）、输出滤波电容（Cf1），其中第五开关管（S1）的发射极和第六开关管（S2）的集电极连接，第七开关管（S3）的发射极和第八开关管（S4）的集电极连接，第五开关管（S1）的集电极和第七开关管（S3）的集电极、整流滤波电容（C1）的正极连接，第六开关管（S2）的发射极和第八开关管（S4）的发射极、整流滤波电容（C1）的负极连接，第五开关管（S1）的发射极与输出滤波电感（Lf1）的一端连接，输出滤波电感（Lf1）的另一端和输出滤波电容（Cf1）的正极、负载电阻（Z）的正输出端连接，第八开关管（S4）的集电极和输出滤波电容（Cf1）的负极、负载电阻（Z）的负输出端连接。