[发明专利]并网逆变器、系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及并网逆变器(grid tied inverter)、方法和系统。

背景技术

向输电网提供电力对于国内用电客户正变得越来越有吸引力。在用电快速增加的情况下，尤其是在需求高峰期间，这显得特别重要。

可以利用所谓的“并网逆变器”来提供这种电力。这些逆变器是将电池组连接到输电网的DC-DC变换器(直流-直流变换器)。这些逆变器往往非常大且昂贵。

本发明的一个目的是解决这些问题。

发明内容

根据第一方面，提供了一种能连接到电网的并网逆变器，该并网逆变器包括：可操作来从DC电压源生成电流波形的DC-DC电流馈给推挽变换器，该电流波形基本上被同步到电网，该推挽变换器包括具有能连接到电池的第一侧和能连接到电网的第二侧的变压器，其中，两个初级侧中的每个经由开关晶体管被连接到地；以及相应电压箝位器，被连接在变压器的相应初级侧与相应开关晶体管之间，该电压箝位器在开关晶体管关断时对来自变压器的相应初级侧的电流进行整流。

该电压箝位器可包括连接到地的电容器和与该电容器串联连接的开关晶体管。

变压器的第一侧可具有连接到第一晶体管开关和第二晶体管开关的第一绕组，第二晶体管开关是将体二极管的阳极连接到第一绕组的场效应晶体管，由此第一开关被连接到地并且第二开关被连接到第一电容器，第一电容器被连接在第二开关与地之间，其中，为了允许电流流经第一绕组，第一开关被配置为导通并且第二开关被配置为关断，并且在预定时段的电流流动之后，第一开关被配置为关断，从而在此后的预定时段第二开关被配置为导通。

在第一开关被再次切换为导通之前，第二开关可被配置为切换为关断。

根据另一方面，提供了一种用于操作能连接到电网的并网逆变器的方法，该并网逆变器包括DC-DC电流馈给推挽变换器，该方法包括从DC电压源生成电流波形，电流波形基本上被同步到电网，推挽变换器包括具有能连接到电池的第一侧和能连接到电网的第二侧的变压器，其中，两个初级侧中的每个经由开关晶体管被连接到地；并且相应电压箝位器被连接在变压器的相应初级侧与相应开关晶体管之间，其中，在箝位器中，该方法包括当开关晶体管关断时对来自变压器的相应初级侧的电流进行整流。

该电压箝位器可包括连接到地的电容器和与电容器串联连接的开关晶体管。

变压器的第一侧可具有连接到第一晶体管开关和第二晶体管开关的第一绕组，第二晶体管开关是将体二极管的阳极连接到第一绕组的场效应晶体管，由此第一开关被连接到地并且第二开关被连接到第一电容器，第一电容器被连接在第二开关与地之间，其中，为了允许电流流经第一绕组，该方法包括将第一开关切换为导通并将第二开关切换为关断，并且在预定时段的电流流动之后，将第一开关切换为关断，从而在此后的预定时段将第二开关切换为导通。

在第一开关被再次切换为导通之前，第二开关可被切换为关断。

根据另一方面，提供了一种包含根据以上实施例中的任一个实施例的并网逆变器的系统，该并网逆变器被连接在DC电压源与输电网之间。

还提供了一种包含计算机可读指令的计算机程序，计算机可读指令在被加载到计算机上时将所述计算机配置来执行根据实施例中的任一实施例的方法。

附图说明

从结合附图阅读的下面对说明性实施例的详细描述中将清楚本发明的以上以及其它目的、特征和优点，在附图中：

图1示出了根据本发明实施例的框图；

图2示出了说明图1所示的DC-DC变换器和展开电路(unfolding circuit)的电路图；

图3示出了与图2的电路图相关联的时序图；

图4示出了根据本发明实施例的变压器的次级侧；

图5示出了控制图2所示电路的占空比的控制环路；

图6A至图6C示出了平面型变压器的第一配置；以及

图7A至图7C示出了平面型变压器的第二配置。

具体实施方式

参考图1，示出了系统100。系统100包括电池110、DC-DC变换器120和展开电路130。DC-DC变换器120和展开电路130形成根据本发明实施例的并网逆变器。展开电路130通过干线输电网(未示出)连接到干线供电源，并且DC-DC变换器120连接到电池110。