[发明专利]一种用于将直流电转换为交流电的混合式逆变器

说明书

技术领域

本发明涉及电力电子技术的应用领域，尤其涉及电力电子技术中混合式逆变器的电路结构设计。

背景技术

如人们所熟知的，逆变器又称为逆变电源，它是一种电源转换装置，用于将直流电转换为输出电压和频率稳定的交流电，从这个意义上说，逆变器也是一种DC/AC(Direct Current/AlternatingCurrent，直流/交流)转换器。利用逆变器，用户可以将直流电(诸如蓄电池、开关电源和燃料电池等)转换成交流电，为移动供电场所或无电地区提供稳定可靠的交流供电电源。此外，逆变器还可与发电机配套使用，以有效地节约燃料、减少噪音，尤其是在风力发电和太阳能发电等可再生能源领域，逆变器更是必不可少。

对于现有的逆变器来说，一般可大体划分为DC/DC(直流/直流，Direct Current/Direct Current)单元和DC/AC单元，其中的DC/DC单元用于提供期望的直流容量，并将该直流容量送入DC/AC单元，以最终转换成所需要的交流电。然而，如果DC/DC单元中的直流输入为不同的能源类型时，就会给用户带来诸多不便。例如，功率为1kW的风能必须使用专业的风能逆变器来进行匹配，功率为5kW的太阳能必须使用专业的太阳能逆变器来进行匹配。这样一来，势必会造成设计安装麻烦且价格昂贵。而且，若逆变器的使用环境发生改变或者需要扩充新的能源时，原来的逆变器就不能充分地被利用，因此还会增加更新成本。如何迅捷地利用多种再生能源方式的混合式逆变器将直流电转化为交流电，是相关技术工作者面前的一项重要课题。

发明内容

针对现有技术中混合式逆变器在使用时所存在的上述技术缺陷，本发明提供了一种新型的、用于将直流电转换为交流电的混合式逆变器。

根据本发明的一个方面，提供了一种用于将直流电转换为交流电的混合式逆变器，包括：

一直流转换阵列，该阵列的每一行和每一列均具有多个DC-DC模块，并且该阵列的第一行中彼此相邻的两个DC-DC模块电性连接，以及该阵列的每一列中彼此相邻的两个DC-DC模块电性连接；

一DC/AC转换器，用于将直流电转换为交流电；以及

一传输线，电性连接于该阵列和DC/AC转换器之间，

其中，该阵列的各列中的任一DC-DC模块分别电性连接至多种再生能源的电性输入端。

优选地，多种再生能源可以是太阳能或者风能。

优选地，在传输线与混合式逆变器的接地电压间跨接有一滤波电容。

优选地，输入至DC/AC转换器的直流容量可以通过用户自定义设置该阵列的电路结构来实现。更加具体地，输入至DC/AC转换器的直流容量是多种再生能源所贡献的容量之和。

优选地，阵列中电性连接的两DC-DC模块间设置一开关，当该开关断开时，电性连接的两DC-DC模块转换为电性绝缘状态。更加具体地，当不同类型的再生能源的电性输入端连接至阵列的不同列时，通过开关，将阵列的第一行中彼此相邻的两个DC-DC模块由电性连接状态切换为电性绝缘状态。

优选地，阵列中的多个DC-DC模块是相同类型的。

采用本发明中用于将直流电转换为交流电的混合式逆变器，可以将逆变器中的DC/DC单元划分为多个相同类型的子单元，通过现场自定义设置这些子单元的连接关系来生成期望的直流容量，以便实现“混合输入、单一输出”的效果。此外，由于本发明的混合式逆变器侧重于关注各种混合能源输入方式所贡献的容量总和，当某一再生能源设备故障时，并不影响其他再生能源设备的正常工作，因此降低了整个逆变器的维修成本，并且极大地改善了逆变器在各种不同环境下的适应能力。

附图说明

读者在参照附图阅读了本发明的具体实施方式以后，将会更清楚地了解本发明的各个方面。其中，

图1示出本发明用于将直流电转换为交流电的混合式逆变器的示意性结构框图；

图2示出如图1所示的混合式逆变器在直流容量为15kW时所设定的直流转换阵列电路结构的第一实施例；

图3示出如图1所示的混合式逆变器在直流容量为15kW时所设定的直流转换阵列电路结构的第二实施例；

图4示出如图1所示的混合式逆变器在直流容量为10kW时所设定的直流转换阵列电路结构的第一实施例；以及

图5示出如图1所示的混合式逆变器在直流容量为10kW时所设定的直流转换阵列电路结构的第二实施例。

具体实施方式

下面参照附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述。