[发明专利]一种逆变电源装置

说明书

技术领域

本发明涉及电压转换技术领域，具体涉及一种逆变电源装置。

背景技术

目前，在光伏发电领域，还是以一体式并网发电为主。光伏并网发电系统通过并网逆变器将太阳能电池板的直流电转换成与电网电压同频、同相的交流电并输送给电网，因此，并网逆变器是光伏并网发电系统的核心设备，它的可靠性、高效性和安全性会影响到整个发电系统，直接关系到电站发电量及运行稳定。

光伏并网微逆变器(简称微逆变器)与单个光伏组件相连，可以将光伏组件输出的直流电直接变换成交流电并传输到电网，并保证输出电流与电网电压频率、相位完全一致。在两级式光伏并网发电系统中，并网逆变器只需进行逆变控制，光伏阵列最大功率点跟踪(MPPT)由前级DC/DC变换器完成，并网逆变器通过控制DC/DC变换器的输出电压实现系统功率平衡。

在现有技术中，微逆变器拓扑结构大部分以反激式前级结合后级工频换向来实现，如图1所示。其中，前级中的开关管Q1通过软开关进行控制，后级中的四个开关管T1-T4工频切换将电容C1端能量传输到电网，图2是图1所示微逆变器中间电容C1两端的电压波形。

由图2可以看出，传统微型逆变器前级反激式电路输出的不是恒定的直流电，无法实现无功调节。另外，在这种结构的微逆变器中，变压器T不仅要用于储能，而且还要用于传输能量，因此需要开气隙，故前级反激式电路无法将功率做大，即使功率做大，效率也很低。而且，为了实现软开关，不仅需要选用较高性能的控制器，而且设计上比较复杂，有时还需要增加一些辅助电路。

发明内容

本发明实施例针对上述现有技术存在的问题，提供一种逆变电源装置，在保证能量转换效率的情况下，降低控制的复杂度，方便功率扩容。

为此，本发明实施例提供如下技术方案：

一种逆变电源装置，用于将直流电源输出的直流电转换成交流电，包括前级电流馈电电路和后级逆变电路，所述电流馈电电路包括：依次串接的全桥变换器、隔离变压器和整流电路；所述后级逆变电路包括：储能电路和双极性全桥高频逆变电路，所述储能电路连接在所述电流馈电电路的两个输出端之间，所述双极性全桥高频逆变电路用于将所述电流馈电电路输出的直流电压转换为交流电压。

优选地，所述全桥变换器包括：第一电感、第一开关器件、第二开关器件、第三开关器件和第四开关器件；

第一电感的第一端连接所述直流电源的正端，第一电感的第二端连接第一开关器件的第一端和第三开关器件的第一端，第二开关器件的第二端和第四开关器件的第二端连接所述直流电源的负端；

第一开关器件的第二端与第二开关器件的第一端一起连接到所述隔离变压器的原边的同名端，第三开关器件的第二端与第四开关器件的第一端一起连接到所述隔离变压器的原边的异名端。

优选地，所述第一开关器件和第四开关器件以第一脉冲信号触发动作，第二开关器件和第三开关器件以第二脉冲信号触发动作，所述第一脉冲信号和所述第二脉冲不同，并且在任意时刻，所述第一开关器件和第二开关器件中有至少一个导通。

优选地，所述整流电路为全波整流电路，包括：四个二极管，其中第一二极管的阳极和第三二极管的阴极一起连接到所述隔离变压器的副边的同名端，第二二极管的阳极和第四二极管的阴极一起连接到所述隔离变压器的副边的异名端；

第一二极管的阴极与第二二极管的阴极相连并作为所述电流馈电电路的第一输出端；

第三二极管的阳极与第四二极管的阳极相连并作为所述电流馈电电路的第二输出端。

优选地，所述双极性全桥高频逆变电路包括：四个开关器件，其中：

第五开关器件的第一端和第七开关器件的第一端一起连接到所述电流馈电电路的第一输出端；

第六开关器件的第二端和第八开关器件的第二端一起连接到所述电流馈电电路的第二输出端；

第五开关器件的第二端与第六开关器件的第一端相连作为所述双极性全桥高频逆变电路的一个输出端，第七开关器件的第二端与第八开关器件的第一端相连作为所述双极性全桥高频逆变电路的另一个输出端。

优选地，第五开关器件和第八开关器件以第一同步高频脉冲信号触发动作，第六开关器件和第七开关器件以第二同步高频脉冲信号触发动作，并且在一个工作周期内，第五开关器件与第六开关器件互补导通，并加入死区，第七开关器件与第八开关器件互补导通，并加入死区。

优选地，所述高频脉冲信号为PWM脉冲信号。

优选地，所述后级逆变电路还包括：