[发明专利]逆变器和不间断电源

说明书

技术领域

本发明涉及电力电子技术领域，尤其涉及一种逆变器和不间断电源。

背景技术

逆变器是一种将直流电转化为交流电的装置，被广泛应用。发展至今，逆变器有许多电路拓扑，以电压型逆变器为例，可以为半桥逆变器、全桥逆变器、多电平逆变器等。如图1所示，不论哪种拓扑，逆变器主要包括5部分：直流源1、斩波电路2、LC滤波电路、检测电路4和控制电路3。其中滤波电感L的电流需要被检测，一是为了使控制电路根据测量信号进行环路控制以稳定输出，二是为了逐波限流以防止斩波电路中的开关管损坏。

现有技术中检测电路4采用单独的电流互感器（Current Transformer，简称CT）或者霍尔传感器（Hall Current Transformer，简称HCT）对滤波电感电流进行检测并输出电压信号至控制电路，控制电路根据电压信号对电路进行控制。如果使用HCT对滤波电感电流进行检测，由于相同容量的HCT相对于CT价格高很多，从而增大了成本，并且，HCT的输出信号相对于实际的电流信号有几微秒的延时，从而增加了环路控制的延时并且在进行逐波限流时会使实际的限流点高于理论限流点，增大了逐波限流时的电流应力。如果使用CT对滤波电感电流进行检测，如果逆变器的负载为半波载或者在多个逆变器进行并机时，滤波电感电流中会包括直流分量，由于CT自身的特性，无法检测出直流分量，因此无法实现精确控制。

发明内容

本发明提供一种逆变器和不间断电源，能够使用较低成本对滤波电感电流进行检测，并且避免了延时以及无法检测直流分量的问题。

为解决上述技术问题，一方面，本发明提供了一种逆变器，包括：

斩波电路、连接于所述斩波电路的控制电路以及连接于所述斩波电路的滤波电感，其特征在于，所述滤波电感包括n股导线，其中为大于或等于2的自然数，所述n股导线长度相同并绕在同一磁芯上，且所述n股导线的横截面积相同，所述n股导线包括p股第一导线，其中n>p≥1，

所述逆变器还包括：与所述p股第一导线连接的霍尔传感器、与所述霍尔传感器连接的低通滤波器、与所述n股导线连接的电流互感器、与所述低通滤波器和所述电流互感器连接的计算单元；

所述霍尔传感器用于检测所述p股第一导线上的总电流，并输出第一测量值至所述低通滤波器；

所述低通滤波器用于滤除所述第一测量值中的交流分量以得到第二测量值，并输出所述第二测量值至所述计算单元；

所述电流互感器用于检测所述n股导线上总电流，并输出第三测量值至所述计算单元；

所述计算单元用于根据所述第二测量值获得所述n股导线上总电流的直流分量的第四测量值，并输出所述第四测量值与所述第三测量值之和至所述控制电路；

所述控制电路用于根据所述第四测量值与所述第三测量值之和对斩波电路进行环路控制和逐波限流。

进一步地，还包括：连接于所述斩波电路的直流源和连接于所述直流源的滤波电容；

所述n股导线中每股导线的一端连接于所述斩波电路；

所述n股导线还包括n-p股第二导线，其中所述p股第一导线的另一端连接于第一节点，所述n-p股第二导线的另一端连接于第二节点

所述第一节点连接于所述第二节点，所述第二节点连接于所述滤波电容的一端，所述滤波电容的另一端连接于所述直流源；

所述霍尔传感器的输入端连接于所述第一节点和第二节点之间，其输出端连接于所述低通滤波器的输入端；

所述电流互感器的输入端连接于所述第二节点与所述滤波电容之间；

计算单元的输入端连接于所述低通滤波器的输出端和所述电流互感器的输出端，其输出端连接于所述控制电路。

具体地，其中U2为所述第二测量值，U4为所述第四测量值。

另一方面，本发明还提供了一种不间断电源，包括：

上述的逆变器；

用于给所述逆变器提供直流电的电池；

用于给所述逆变器提供直流电和给所述电池充电的整流器。

具体地，所述逆变器为半桥逆变器、全桥逆变器或多电平逆变器。

本发明提供的逆变器，由于可以使用较低容量等级的霍尔传感器，因此成本更低，且由于同时使用了电流互感器进行电感电流检测，减少了延时和逐波限流时的电流应力。与现有技术中单独使用电流互感器进行电感电流检测相比，能够同时对电感电流直流分量进行检测，使得环路控制更加精确。

附图说明