一种双极式隔离微型逆变器电路及微型逆变器的制作方法

本发明涉及逆变器，具体指一种双极式隔离微型逆变器电路及微型逆变器。

背景技术：

1、微型逆变器作为一种关键的电力电子装置，在分布式发电和可再生能源领域扮演着重要角色。它们通常由前级反激模块和后级逆变模块组成。前级反激模块的主要功能是生成双倍工频的馒头波电流，这种电流波形能够为后级逆变模块提供稳定的输入。后级逆变模块则负责将前级生成的馒头波电流转换成符合要求的工频电流波形，以供给负载使用。

2、随着全球对电力电子设备性能和环保要求的提高，微型逆变器需要满足更严格的法规标准。这些标准对微型逆变器的无功输出能力和谐波输出质量提出了更高的要求。在电力系统中，无功功率对于维持电压稳定和电网的频率稳定至关重要。如果无功功率供应不足，将会导致用电设备无法建立正常的电磁场，进而影响设备的正常运行，甚至可能引发电压的剧烈波动，严重时会导致电力系统的稳定运行受到威胁。

3、目前，微型逆变器在输出无功功率时，往往由于电流波形的畸变导致谐波含量超出法规限值，无法满足电力系统对无功功率和电能质量的需求。此外，现有的微逆架构在无功功率输出能力和控制灵活性方面存在限制，无法适应不同负载和电网条件下的运行需求。

4、因此，开发一种新型的微型逆变器设计方案，该方案能够在输出无功功率时保持电流波形的质量，同时提供灵活的无功功率控制能力，以满足严格的法规要求和提高电能质量，成为了电力电子领域内的一个重要研究方向。

技术实现思路

1、为此，本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术中微型逆变器无功功率无法满足电力系统需求的问题，提供一种双极式隔离微型逆变器电路及微型逆变器。

2、为解决上述技术问题，本发明提供了一种双极式隔离微型逆变器电路，其包括：电源；变压器，所述变压器输入端连接所述电源输出端；前级反激模块，所述前级反激模块的输入端连接所述变压器输出端，其包括多个解耦电容，多个所述解耦电容之间并联设置；后级逆变模块，所述后级逆变模块串联于所述前级反激模块的输出端，其包括h4桥逆变结构及控制单元，所述h4桥逆变结构分别连接电网输入端及所述控制单元，多个所述解耦电容分别连接所述h4桥逆变结构的四个开关，所述控制单元通过调节所述h4桥逆变结构的输出电流波形及四个所述开关的启闭时间对多个所述解耦电容输出的无功功率进行调节。

3、在本发明的一个实施例中，还包括协调电容，所述协调电容设置于所述电源与所述变压器之间。

4、在本发明的一个实施例中，所述控制单元内包括脉宽调制器，所述脉宽调制器连接所述h4桥逆变结构。

5、在本发明的一个实施例中，还包括滤波器，所述滤波器设置于所述后级逆变模块与所述电网之间。

6、在本发明的一个实施例中，所述滤波器包括滤波电容器及滤波电感器，所述滤波电容器与所述滤波电感器之间相互串联/并联设置。

7、在本发明的一个实施例中，所述解耦电容为皮法级电容。

8、在本发明的一个实施例中，所述前级反激模块包括相互并联设置的第一解耦电容、第二解耦电容以及第三解耦电容，所述第一解耦电容、所述第二解耦电容以及所述第三解耦电容的容值相同。

9、在本发明的一个实施例中，所述前级反激模块为低电平耦合电容半桥结构或低电平耦合电容全桥结构。

10、本发明还提供一种微型逆变器，其包括上述双极式隔离微型逆变器电路及壳体，所述双极式隔离微型逆变器电路设置于所述壳体内部。

11、在本发明的一个实施例中，还包括散热系统，所述散热系统设置于所述壳体内部。

12、本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

13、本发明所述的双极式隔离微型逆变器电路及微型逆变器，通过在前级反激模块中设置的多个解耦电容提供无功功率，以补偿系统中的无功需求，进而达到维持电路电压稳定、改善系统功率的目的，同时使电路输出无功时的谐波满足要求。此外，基于多个解耦电容与h4桥逆变结构的连接设置，本申请还能够避免系统中电容在不正确配置下影响电路电压和电流平衡的问题。相比于现阶段常规微型逆变器电路设计来说，本申请兼具可调谐无功功率、提高系统的效率和性能、节省空间以及确保系统合规性等显著优势，是一种具有广泛使用前景的新型双极式隔离微型逆变器电路及微型逆变器。

技术特征：

1.一种双极式隔离微型逆变器电路，其特征在于：包括：

2.根据权利要求1所述的双极式隔离微型逆变器电路，其特征在于：还包括协调电容，所述协调电容设置于所述电源与所述变压器之间。

3.根据权利要求1所述的双极式隔离微型逆变器电路，其特征在于：所述控制单元内包括脉宽调制器，所述脉宽调制器连接所述h4桥逆变结构。

4.根据权利要求1所述的双极式隔离微型逆变器电路，其特征在于：还包括滤波器，所述滤波器设置于所述后级逆变模块与所述电网之间。

5.根据权利要求4所述的双极式隔离微型逆变器电路，其特征在于：所述滤波器包括滤波电容器及滤波电感器，所述滤波电容器与所述滤波电感器之间相互串联/并联设置。

6.根据权利要求1所述的双极式隔离微型逆变器电路，其特征在于：所述解耦电容为皮法级电容。

7.根据权利要求1或6所述的双极式隔离微型逆变器电路，其特征在于：所述前级反激模块包括相互并联设置的第一解耦电容、第二解耦电容以及第三解耦电容，所述第一解耦电容、所述第二解耦电容以及所述第三解耦电容的容值相同。

8.根据权利要求1所述的双极式隔离微型逆变器电路，其特征在于：所述前级反激模块为低电平耦合电容半桥结构或低电平耦合电容全桥结构。

9.一种微型逆变器，其特征在于：包括权利要求1～8中任意一项所述的双极式隔离微型逆变器电路及壳体，所述双极式隔离微型逆变器电路设置于所述壳体内部。

10.根据权利要求9所述的微型逆变器，其特征在于：还包括散热系统，所述散热系统设置于所述壳体内部。

技术总结本发明提供了一种双极式隔离微型逆变器电路及微型逆变器，其包括：电源；变压器；前级反激模块，前级反激模块的输入端连接变压器输出端，其包括多个解耦电容，多个解耦电容之间并联设置；后级逆变模块，后级逆变模块串联于前级反激模块的输出端，其包括H4桥逆变结构及控制单元。本申请能够维持电路电压稳定、改善系统功率的目的，同时使电路输出无功时的谐波满足要求。此外，本申请还能够避免系统中电容在不正确配置下影响电路电压和电流平衡的问题。相比于现阶段常规微型逆变器电路设计来说，本申请兼具可调谐无功功率、提高系统的效率和性能、节省空间以及确保系统合规性等显著优势。技术研发人员：王柳,刘安家受保护的技术使用者：苏州腾圣技术有限公司技术研发日：技术公布日：2024/8/27