[发明专利]一种双并联Buck-Boost逆变器及其控制方法

说明书

本发明公开了一种双并联Buck‑Boost逆变器，包括直流侧端口、第一交错斩波单元、第一开关单元、第二交错斩波单元、第二开关单元及交流侧端口，第一交错斩波单元包括第三开关单元、第四开关单元、第一单向导通器件、第二单向导通器件、第一储能元件及第二储能元件，第二交错斩波单元与第一斩波单元结构相同；第三开关单元、反接的第一单向导通器件、第二单向导通器件及第四开关单元依次连接，第三开关单元、第四开关单元与直流侧端口正极连接，第一单向导通器件及第二单向导通器件的正极分别通过第一开关单元与直流侧端口负极连接；第一储能元件、第二储能元件分别与第一单向导通器件、第二单向导通器件负极对应连接，以提高变换效率。

技术领域

本发明涉及逆变器技术领域，具体涉及一种双并联Buck-Boost逆变器及其控制方法。

背景技术

逆变器是一种将直流输入的电压或电流变换为交流输出的电压或电流的变换器，被广泛地应用于新能源发电系统、电力驱动系统、交流不间断电源、感应加热、有源电力滤波器和静态无功补偿器等场合。

传统电压源型逆变器(Voltage-source inverter，VSI)的拓扑结构如图1所示。桥臂的4个开关管反并联二极管，使其具有双向电流流动和单向电压阻断能力。缺点在于：一方面，传统电压源型逆变器(VSI)属于降压型变换器，输出的交流电压低于直流母线电压。因此，对于输入直流电压较低，又需要输出较高交流电压的功率变换场合，如新能源发电系统，需要在逆变桥前级增加一个额外的DC-DC升压变换器，将母线电压升到大于交流输出电压幅值，以输出期望的交流电压。但增加的一级功率变换器增加了系统的成本，降低了变换效率和可靠性。另一方面，常规的电压源逆变器同一桥臂的开关管不能同时导通，否则将会发生直通短路而损坏开关器件，使变换器不能可靠工作。为防止桥臂直通，通常采用插入死区的方法，但死区时间会引起输出谐波电压的增大和控制的复杂性。

发明内容

为解决上述技术缺陷，本发明采用的技术方案在于，提供一种双并联Buck-Boost逆变器，包括直流侧端口、第一交错斩波单元、第一开关单元、第二交错斩波单元、第二开关单元及交流侧端口，所述第一交错斩波单元包括第三开关单元、第四开关单元、第一单向导通器件、第二单向导通器件、第一储能元件及第二储能元件，所述第二交错斩波单元包括第五开关单元、第六开关单元、第三单向导通器件、第四单向导通器件、第三储能元件及第四储能元件。

所述第三开关单元、反接的第一单向导通器件、第二单向导通器件及第四开关单元依次连接后形成第一回路，所述第五开关单元、反接的第三单向导通器件、第四单向导通器件及第六开关单元依次连接后形成第二回路，所述第三开关单元的第一端部、第四开关单元的第一端部、所述第五开关单元的第一端部、第六开关单元的第一端部分别与直流侧端口的正极电连接，所述第一单向导通器件的正极、第二单向导通器件的正极分别通过第一开关单元与直流侧端口的负极电连接，所述第三单向导通器件的正极、第四单向导通器件的正极分别通过第二开关单元与直流侧端口的负极电连接，所述第一开关单元的第一端部、第二开关单元的第一端部与交流侧端口的两端电连接。

所述第一储能元件的第一端部、第二储能元件的第一端部、第三储能元件的第一端部及第四储能元件的第一端部分别与第一单向导通器件的负极、第二单向导通器件的负极、第三单向导通器件的负极、第四单向导通器件的负极一一对应电连接，所述第一储能元件的第二端部、第二储能元件的第二端部、第三储能元件的第二端部、第四储能元件的第二端部分别与直流侧端口的负极、第一开关单元的连接处电连接。

进一步地，所述第一开关单元、第二开关单元、第三开关单元、第四开关单元、第五开关单元及第六开关单元为双向可控开关元件，或两个反向并联且不带体二极管的单向可控开关元件，或两个反向串联的带有体二极管的单向可控开关元件。

进一步地，所述第一单向导通器件、第二单向导通器件、第三单向导通器件及第四单向导通器件为二极管或开关管。

进一步地，所述第一储能元件、第二储能元件、第三储能元件及第四储能元件为电感。