包括dc轉(zhuǎn)換器無(wú)變壓器逆變器

(19)中民國(guó)家知識(shí)

(10)申請(qǐng)?zhí)朇N102292905日(21)(22)08022223.52008.12.20PCT/EP2009/058363

B·恩格爾P·(74)專利機(jī)構(gòu)永新專利商陳松濤王英H02M7/48WO2010/069620DE(71)申請(qǐng)人艾思瑪能技術(shù)公(72)發(fā)明人K·里格貝斯R·馬爾維 權(quán)利要求書(shū)3頁(yè)說(shuō)明書(shū)8頁(yè)附圖9(57)CN102292905(10)和DC/DC轉(zhuǎn)換器(5DC/DC變器電橋(10)的上游并將存在于逆變器(1)的兩條輸入線(6和7)之間的輸入直流電壓(UE)轉(zhuǎn)換成存在于逆變器電橋(10)的兩條輸入線(8和9)之間的直流鏈路電壓(UZ)。逆變器電橋(10)將存在于其輸入線(8和9)的直流鏈路電壓(UZ)轉(zhuǎn)換成輸出交流電壓。DC/DC轉(zhuǎn)換5)包括至少一個(gè)諧振電路(12(12)具有諧振電感(Lr1)和諧振電容(Cr1)，并可以通過(guò)導(dǎo)電的方式在輸入側(cè)由至少兩個(gè)時(shí)鐘脈沖開(kāi)關(guān)(S1，S2)連接到逆變器的兩條輸入線(6和7)之一或在其間承(6CN102292905割，并可以交替導(dǎo)電連接到逆變器電橋(10)的兩條輸入線(8和9)。CN102292905 權(quán)利要求 1/3逆變器包括：(UE(10)(89)(UZ)所述逆變器電橋(10)將其輸入線(8和9)處存在的所述中間鏈路電壓(UZ)逆變成輸出交流電壓；所述(Lr1和諧振電(Cr1)，并所述諧振電路能夠在其輸入處經(jīng)由至少兩個(gè)脈沖開(kāi)關(guān)(S1和S2)中的每個(gè)脈沖開(kāi)關(guān)以導(dǎo)電方式連接到所述逆變器的所述兩條輸入線(6和7)之一或連接到存在所述輸入線之間的電勢(shì)的中間電勢(shì)線(16(6710(89(89)根據(jù)權(quán)利要求12所述的逆變器特征在于提供了兩個(gè)諧振電路(1212在其輸入處經(jīng)由兩個(gè)脈沖開(kāi)關(guān)(分別為S1’和S2’，以及S1”和S2”)一方面連接到所述逆變器的兩條輸7根據(jù)權(quán)利要求1到3(12所述至少一個(gè)諧振電路(12”)能夠經(jīng)由兩個(gè)脈沖開(kāi)關(guān)(S1”和S2”)以導(dǎo)電方式在其輸入處交替連接到兩條中間電勢(shì)線(16’和16并在輸出處交替連接到所述逆變器電橋一種用于從直流電2)向交流電網(wǎng)(4)中饋送電能的無(wú)變壓器逆變器1所述逆變器包括：(UZ)所述逆變器電橋(10)將其輸入線(8和9)處存在的所述中間鏈路電壓(UZ)逆變成輸出交流電壓；CN102292905 權(quán)利要求 2/3所述(Lr1和諧振電Cr1)，并所述諧振電路在其輸入處經(jīng)由至少兩個(gè)脈沖開(kāi)關(guān)(S1和S2)中的每個(gè)脈沖開(kāi)關(guān)以導(dǎo)電方式連接到或能夠連接到所述逆變器的兩條輸入線(6和7)之一或存在中間電勢(shì)的中間電所述逆變器的輸入線(6和7)和所述逆變器電橋(10)的輸入線(8和9)以電容方式彼此電分離；述中間電勢(shì)線(16)的輸入分支與其朝向所述逆變器電橋(10)的兩條輸入線(8和9)的輸出分支之間提供電容(Cr2)。(671689)5613)在其輸入處經(jīng)C11和C121)67(1613135或613)D4(89)(67)(16)。(14)Cr2(Lr2)。(S5aS5b)。根據(jù)權(quán)利要求6以及前述權(quán)利要求6的權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的逆變器其特征在于每個(gè)諧振電路(12)及其關(guān)聯(lián)的交流回流路徑(13)經(jīng)由電容(Cp)和/或電感(Lm)(10)(89)CN102292905 權(quán)利要求 3/3S3513S10(67電路(12)和每個(gè)交流回流路徑(13)并聯(lián)布置并且在所述補(bǔ)償電流路徑(18)中布置電容Ce)，所述補(bǔ)償電流(18)在其與兩個(gè)脈沖開(kāi)關(guān)(S7，S8S9，S10)相反的端部連接到所述10的輸入線(89)之一或所述逆變器的輸入線(67)之一或存在中間電勢(shì)的中間電勢(shì)線(16)。根據(jù)權(quán)利要求13所述的逆變器，其特征在于在每個(gè)補(bǔ)償電流路徑(18)中提供電感Le18(S7，S8S9，S10)的端部經(jīng)由耦合電容(CK)連接到所述逆變器的輸入線(67)之一或連接到存在中間電勢(shì)的中間電勢(shì)線(16)(10)89DC/DC轉(zhuǎn)換器的無(wú)變壓器逆變[0001]本發(fā)明涉及一種用于從直流電源向交流電網(wǎng)中饋送電能的無(wú)變壓器逆變器，該逆變器包括逆變器電橋和連接在逆變器電橋的上游的DC/DC以及獨(dú)立權(quán)利要求1的[0002] 直流電源具體而言可以是光生伏打系統(tǒng)例如形式為單個(gè)光生伏打面板或多個(gè)光生伏打面板。不過(guò)直流電源也可以是電容非常大的電容器所謂的超級(jí)電容器直流電壓發(fā)生器電池堆等來(lái)自直流電源的電能所饋送到的交流電網(wǎng)可以是單相或多相尤是三相直流電網(wǎng)。直流電網(wǎng)可以是公共電網(wǎng)或島嶼電網(wǎng)或任何其他能想到的電網(wǎng)變體。[0003] 因?yàn)樵诎í?dú)立權(quán)利要求1的前序部分的特征的逆變器中逆變器的輸入線和逆變器電橋的輸入線以電容性方式彼此電分離本發(fā)明尤其涉及這樣的逆變器其未使用互連的變壓器而實(shí)現(xiàn)直流電源與向其中饋電的交流電網(wǎng)的電分離即涉及無(wú)變壓器的逆變器。[0004]1 的部分諧振電容的總數(shù)。換言之，n是為逆變器電橋所饋電的分割中間鏈路的部分的數(shù)目。[0006]EP2023475A1 EP2023475A1 [0009]1 [0011]1 的兩條輸入線。這意味著新逆變器的中間鏈路也是未分割的。這相當(dāng)于逆變器的基本轉(zhuǎn)換(除了提供11。于尤其 沖開(kāi)關(guān)將這些諧振電路連接到逆變器最多兩條輸入線之一并連接到均包括中間電勢(shì)的一 [0019]交流回流路徑可以經(jīng)由兩個(gè)電容連接到逆變器的輸入線，或在其輸入處連接到中間電勢(shì)線的輸入分支及其朝向逆變器電橋的輸入線的輸出分支之間不僅提供電容而且提[0022]如果在每個(gè)諧振電路及其關(guān)聯(lián)的交流回流路徑之間，在其朝向逆變器兩個(gè)輸入線路或朝向在輸入處的中間電勢(shì)線的分支之后和/或在其朝向逆變器電橋在輸出處的兩個(gè)[0023]處經(jīng)由兩個(gè)脈沖開(kāi)關(guān)各自以導(dǎo)電方式連接到逆變器的兩條輸入線或中間電勢(shì)線中存在中器中的DC/DCH5H5DC/DC例如DC/DC轉(zhuǎn)換器可以是三層(中性點(diǎn)箝位)轉(zhuǎn)換器。其他可用的切換原理通過(guò)關(guān)鍵 中布置電容的補(bǔ)償電流路徑連接到逆變器的輸入線或中間電勢(shì)線中存在中間電勢(shì)的一個(gè)， [0027]連接到逆變器的輸入線之一或存在中間電勢(shì)的中間電勢(shì)線或連接到逆變器電橋的輸入線之一。 實(shí)施例的特征或不依賴于權(quán)利要求的關(guān)系的不同權(quán)利要求的特征，本文給出這種啟示。 中逆變器電橋被制成H5電路。 [0040]112，尤其是從光生伏打系統(tǒng)34在這41DC/DC5逆變器電10的輸入8和9之間存在中間鏈路直流電壓UZ逆變10向交流電4其連接到與諧振電路12相同的線路6和78和9允許電流經(jīng)諧振電路12流出以流回到直流電源2。在交流回流路徑13中提供了電容Cr2其與諧振電容Cr1一起實(shí)現(xiàn)逆變器13C11和C12以及C21和C226789。此流路徑13彼此連接。通過(guò)在這個(gè)點(diǎn)脈沖連接諧振電路12和交流回流路徑13可以降低中間鏈路電壓UZ于諧振電路12的諧振頻率操作開(kāi)關(guān)S1和S2提供逆變器1對(duì)直流電源12產(chǎn)生的輸入直流電壓UE的的可調(diào)節(jié)性。逆變器1在輸入直流電壓UE和中間鏈路UZ之間的基本轉(zhuǎn)換大約為1∶1。通過(guò)脈沖開(kāi)關(guān)S5b以相反地增大中間鏈路其輸出側(cè)的輸入線89的分支之前彼此連接?？傄呀?jīng)描述的根據(jù)圖1的逆變器1實(shí)施例包括多個(gè)選項(xiàng)以影響中間鏈路直流電壓UZ。 1213S1和S2以及S3和S4使這兩個(gè)12141C11C12C2167，還有一個(gè)影響經(jīng)由諧12流回流路13流動(dòng)的總電流的選擇。此外，補(bǔ)充H5電路形式的開(kāi)關(guān)S1S4。Lr1Lr1”’Cr1Cr1D1D2以及D5和D6彼此輸入線6和7而是均僅連接到這兩個(gè)輸入線6和7之一以及一條其上存在輸入線6和7之間的電勢(shì)的中間電勢(shì)線16。這一中間電勢(shì)線16上的電勢(shì)一方面由電容C11’和C12’一方面C11C12”平均。對(duì)應(yīng)逆變1的基本轉(zhuǎn)21。此二極管D7D8并聯(lián)連接到S1和S2通過(guò)開(kāi)S1和S2將諧振電路12分別連接到輸入線67或中間電勢(shì)線16。[0043]4示出了3DC/DC轉(zhuǎn)換5的替代實(shí)施例。而3提供S5a’和S5a”用于在輸入處連接諧振電路12和關(guān)聯(lián)的交流回流路徑13在此提供開(kāi)關(guān)S5b’和S5b”以S6716。同D9D10并聯(lián)S3和S4。交流回流路13均經(jīng)由額外的整流二D11到D14連接到輸入線8和9。在這里未描述的逆變器電橋的輸入線89供緩沖電容C2。在輸入線67之間提供分成C1’C1”的緩沖電容，部分電容C1C1”67之間的電勢(shì)進(jìn)行平均，用于中間電勢(shì)線 根據(jù)圖7的DC/DC轉(zhuǎn)換器5的實(shí)施例是根據(jù)圖5的DC/DC轉(zhuǎn)換器5的變體其中，并非提供具有關(guān)聯(lián)的交流回流路徑的兩個(gè)諧振電路12而是提供了三個(gè)這樣的諧振電路12和交流回流路徑13從而實(shí)現(xiàn)輸入直流電壓UE和中間鏈路直流電壓UZ之間3∶1的總基本轉(zhuǎn)換。在這里提供了中間電勢(shì)線16’和16其在輸入線6和7之間提供兩個(gè)不 基本上圖8示出了根據(jù)圖2的無(wú)變壓器逆變器1的設(shè)置省略了開(kāi)關(guān)S5和S5b流路徑18連接到逆變器電橋10的輸入線9。此外經(jīng)由耦合電容CK18連接到