一种多输入全桥并网逆变器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种多输入全桥并网逆变器，属于电力电子变换器技术领域。
【背景技术】
[0002]随着能源危机和环境污染问题日益严重，太阳能、风能、燃料电池等新能源发电技术成为世界各国关注和研宄的热点。新能源发电系统按照是否与公共电网相连，分为并网运行和独立运行两种方式。其中，并网运行是新能源发电应用最普遍的方式，当多种新能源同时向电网馈送能量时，通常由多台并网逆变器分别连接不同的新能源再接入电网，如图1所示。第一直流电源Udcl和第二直流电源Utk2分别通过不同的并网逆变器接入电网。由于第一直流电源Udca的电压低于电网电压的峰值，第一直流电源Udca还需经过一级升压电路再接入对应的并网逆变器。因此，图1所示系统的成本较高，且第一直流电源Udca需要经过两级功率变换，变换级数多，系统效率低。
[0003]因此，有必要研宄出一种针对多种新能源接入应用场合的并网逆变器。
【发明内容】
[0004]为了解决上述技术问题，本发明提供了一种多输入全桥并网逆变器。
[0005]为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是:
[0006]—种多输入全桥并网逆变器，包括第一功率传输支路、第二功率传输支路、公共功率传输支路和交流滤波支路；所述第一功率传输支路和第二功率传输支路均与公共功率传输支路连接，所述公共功率传输支路和交流滤波支路连接，所述交流滤波支路外接电网，所述第一功率传输支路、公共功率传输支路和交流滤波支路构成一个全桥并网逆变器，所述第二功率传输支路、公共功率传输支路和交流滤波支路构成另一个全桥并网逆变器。
[0007]所述第一功率传输支路包括第一直流电源、第一直线母线电容和用以电压变换的功率单元，所述功率单元具有第一连接端、第二连接端和第三连接端，所述第一连接端和第二连接端为功率单元的输出端，所述第三连接端为功率单元的输入端；所述第一直流电源的正输出端和负输出端分别与第一直线母线电容的正极和负极连接，所述功率单元的第三连接端与第一直线母线电容的正极连接；所述第二功率传输支路包括第二直流电源、第二直线母线电容、第三功率开关管和第四功率开关管；所述第二直流电源的正输出端和负输出端分别与第二直线母线电容的正极和负极连接，所述第二直线母线电容的负极还连接第一直线母线电容的负极，所述第三功率开关管和第四功率开关管的集电极同时连接第二直线母线电容的正极；所述第三功率开关管的发射极与功率单元的第一连接端连接，所述第四功率开关管的发射极与功率单元的第二连接端连接；所述公共功率传输支路包括第五功率开关管和第六功率开关管；所述第五功率开关管和第六功率开关管的发射极同时连接第二直线母线电容的负极，所述第五功率开关管的集电极与第三功率开关管的发射极连接，所述第六功率开关管的集电极分别与第四功率开关管的发射极连接；所述交流滤波支路包括第一滤波电感、第二滤波电感和滤波电容；所述第一滤波电感的一端与第五功率开关管的集电极连接，另一端与滤波电容的一端连接，所述滤波电容的另一端与第二滤波电感的一端连接，所述第二滤波电感的另一端与第六功率开关管的集电极连接，所述滤波电容的两端外接电网。
[0008]所述功率单元包括功率二极管、第一功率开关管和第二功率开关管，所述功率二极管的阳极与第三连接端连接，阴极分别与第一功率开关管和第二功率开关管的集电极连接，所述第一功率开关管的发射极与第一连接端连接，所述第二功率开关管的发射极与第二连接端连接。
[0009]所述功率单元包括第一功率二极管、第二功率二极管、第一功率开关管和第二功率开关管，所述第一功率二极管和第二功率二极管的阳极均与第三连接端连接，所述第一功率二极管的阴极与第一功率开关管的集电极连接，所述第一功率开关管的发射极与第一连接端连接，所述第二功率二极管的阴极与第二功率开关管的集电极连接，所述第二功率开关管的发射极与第二连接端连接。
[0010]所述第一功率传输支路包括第一直流电源、第一直线母线电容和用以电压变换的功率单元，所述功率单元具有第一连接端、第二连接端和第三连接端，所述第一连接端和第二连接端为功率单元的输出端，所述第三连接端为功率单元的输入端；所述第一直流电源的正输出端和负输出端分别与第一直线母线电容的正极和负极连接，所述功率单元的第三连接端与第一直线母线电容的负极连接；所述第二功率传输支路包括第二直流电源、第二直线母线电容、第三功率开关管和第四功率开关管；所述第二直流电源的正输出端和负输出端分别与第二直线母线电容的正极和负极连接，所述第二直线母线电容的正极还连接第一直线母线电容的正极，所述第三功率开关管和第四功率开关管的发射极同时连接第二直线母线电容的负极；所述第三功率开关管的集电极与功率单元的第二连接端连接，所述第四功率开关管的集电极与功率单元的第一连接端连接；所述公共功率传输支路包括第五功率开关管和第六功率开关管；所述第五功率开关管和第六功率开关管的集电极同时连接第二直线母线电容的正极，所述第五功率开关管的发射极与第三功率开关管的集电极连接，所述第六功率开关管的发射极分别与第四功率开关管的集电极连接；所述交流滤波支路包括第一滤波电感、第二滤波电感和滤波电容；所述第一滤波电感的一端与第五功率开关管的发射极连接，另一端与滤波电容的一端连接，所述滤波电容的另一端与第二滤波电感的一端连接，所述第二滤波电感的另一端与第六功率开关管的发射极连接，所述滤波电容的两端外接电网。
[0011]所述功率单元包括功率二极管、第一功率开关管和第二功率开关管，所述功率二极管的阴极与第三连接端连接，阳极分别与第一功率开关管和第二功率开关管的发射极连接，所述第一功率开关管的集电极与第一连接端连接，所述第二功率开关管的集电极与第二连接端连接。
[0012]所述功率单元包括第一功率二极管、第二功率二极管、第一功率开关管和第二功率开关管，所述第一功率二极管和第二功率二极管的阴极均与第三连接端连接，所述第一功率二极管的阳极与第一功率开关管的发射极连接，所述第一功率开关管的集电极与第一连接端连接，所述第二功率二极管的阳极与第二功率开关管的发射极连接，所述第二功率开关管的集电极与第二连接端连接。
[0013]所述第一直流电源的电压低于第二直流电源的电压。
[0014]所有开关管均采用具有反并联二极管的IGBT。
[0015]本发明所达到的有益效果:1、本发明通过一个并网逆变器实现了两种电源的并网运行，实现了多个输入单输出的功能；2、本发明减少了器件和相关的控制电路，减小了功率损耗，提高了变换效率；3、本发明集成滤波电感，减小了系统体积，降低了系统的成本，实现高的功率密度；4、本发明整个为一个整体，可以采用集中控制，实现更加有效的管理；5、本发明提高了滤波电感上电压的变化频率，减小了滤波电感体积。
【附图说明】
[0016]图1为传统并网逆变器的电路结构。
[0017]图2为本发明的电路拓扑实施例一。
[0018]图3为实施例一中功率单元的第一种电路。
[0019]图4为实施例一中功率单元的第二种电路。
[0020]图5为实施例一的驱动原理波形。
[0021]图6为本发明的电路拓扑实施例二。
[0022]图7为实施例二中功率单元的第一种电路。
[0023]图8为实施例二中功率单元的第二种电路。
[0024]图9为实施例二的驱动原理波形。
【具体实施方式】
[0025]下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
[0026]—种多输入全桥并网逆变器，包括第一功率传输支路1、第二功率传输支路2、公共功率传输支路3和交流滤波支路4 ;第一功率传输支路I和第二功率传输支路2均与公共功率传输支路3连接，公共功率传输支路3和交流滤波支路4连接，交流滤波支路4外接电网Ug，第一功率传输支路1、公共功率传输支路3和交流滤波支路4构成一个全桥并网逆变器，第二功率传输支路2、公共功率传输支路3和交流滤波支路4构成另一个全桥并网逆变器。
[0027]各部件的具体连接结构有两种方式。
[0028]第一种方式，如图2所示:
[0029]第一功率传输支路I包括第一直流电源Udca、第一直线母线电容Cdca和用以电压变换的功率单元11，功率单元11具有第一连接端、第二连接端和第三连接端，第一连接端和第二连接端为功率单元11的输出端，第三连接端为功率单元11的输入端；第一直流电源Udca的正输出端和负输出端分别与第一直线母线电容C dc;1的正极和负极连接，功率单元11的第三连接端与第一直线母线电容Cdca的正极连接。
[0030]第二功率传输支路2包括第二直流电源Ude2、第二直线母线电容Cde2、第三功率开关管S3和第四功率开关管S 4;第二直流电源U dc;2的正输出端和负输出端分别与第二直线母线电容Ctk2的正极和负极连接，第二直线母线电容C dc;2的负极还连接第一直线母线电容C dcl的负极，第三功率开关管S3和第四功率开关管S 4的集电极同时连接第二直线母线电容C dc2的正极；第三功率开关管S3的发射极