专利名称：交直流电源零电阻串并联形成逆变电源的方法
技术领域：
涉及交直流电源零电阻串并联形成逆变电源的方法。
背景技术：
目前的逆变器主要通过PWM发生器，产生SPWM正弦波，通过大功率开关通断实现直流变交流的逆变。但目前SPWM正弦波存在如下缺陷1，非连续性。模拟正弦波是连续的，PWM 波形是间断的。理论上通过PWM转换后形成的数字PWM正弦波需要滤波变成模拟正弦波才能完美得以运用，但是，要提高PWM波形的近似连续性就必须增大开关电源的通断频率，但开关电源通断频率的提高会消耗直流电能从而会影响逆变效率，所以开关电源频率与逆变效率之间有一个平衡值，在波形和能耗之间取一个相对合理值。2，无法消除波形的畸变。 理论上通过PWM转换后形成的数字PWM正弦波需要滤波变成模拟正弦波，但是滤波电路的真正功能是滤去杂波和谐波，不能滤去主波。而PWM波是主波，非连续性是由开关通断产生的，波形失真是功能性，是与生俱来的，滤波电路不能完全滤去因此PWM波的波形问题成了 PWM波逆变器的缺陷，在大功率并网方面缺陷更为明显。所以可以说目前的PWM数字波形在大功率并网领域已近似接近极限。利用电网已有的波形进行放大后并网，是直流变交流的另一种方式，这种信号正弦波完全是连续性的，并且频率和相位随电网变化，几乎做到与电网完全同步，在并网电能质量方面效果显著，但是由于逆变效率低及功率较小，目前这种方式并不被人们看重。三极管具有信号放大作用，能把直流电能转化为交流电能，但是三极管功率太小，转化效率低。不能满足逆变电源的需求。交流与直流的串并联运用，目前在电力动力系统中没有运用。
发明内容
在大型并网逆变电源或逆变电路中，需要从电网或者从用电线路获取一交流信号，然后对用电信号加以放大满足逆变电源与电网同频、同相、同压的并网要求。PWM波逆变器存在波形畸变缺陷及难以承载较大功率。由于电网信号的即时频率、即时相位和即时电压或即时电流有一个变化范围，只有以电网适时并网点的电流同频、同相、同压的电流信号作为逆变电源的参考值和对比值，才能产生高质量的并网交流电，因此，本发明涉及一种用电网适时电压作为逆变电路的参考变化值，把直流电能转化为与交流信号同频、同压、同相或反相的交流电能的电路或设备。本发明采取的技术方案线路组成包括交流电vi、直流电源VAA、滤波电容Cl、互感器RL、减阻电感RL0、减阻电容CO、输出1、输出2。其中交流电vi的有效电压为v0峰值电压为_，直流电源VAA的电压大于等于交流电vi的峰值电压vm，线路组成特征是交流电vi的任意一极和VAA的任意一极相接，组成串联或并联电源电路，通过滤波电容Cl与互感RL或负载串行连接，组成回路，其中减阻电感RLO与vi并联，减阻电容CO与直流电源 VAA并联，使交流电源vi和直流电源VAA阻值相对负载电阻为零，互感RL或负载两端分别是输出端口输出1和输出2。以上技术方案中输出1和输出2之间形成的电势差随交流电vi的变化不断变化， 又因为直流交流电源阻值相对负载电阻接近为零，因此电源的电流输出也随电压的变化而变化，输出与交流电vi的变化规律反相或同相的交流电，同相或反相电流可以直接接负载或并入电网。
附图1为技术方案的一种实施例。图2是技术方案的另一种实施例。图3为技术方案的第三种实施例。其中vi为交流电，VAA, VBB为直流电源，RL为互感器、Cl为滤波电容；RLO为减阻电感、CO为减阻电容、CB为减阻电容，输出1、输出2为电源输出接口。
具体实施例方式结合附图进行一下说明附图1为技术方案的一个实施例。交流电Vi (在图1中标注为市电输入)，表示从电网中输入交流电作为交流电源。 其中交流电vi的有效电压为vO峰值电压为vm，直流电源VAA的电压大于等于交流电vi的峰值电压vm，线路组成特征是交流电vi的负极与直流电源VAA的负极相接，组成串联或称并联电源电路(因为在传统电路中，正极接负极叫串联，正极接正极、负极接负极叫做并联，但由于两个电源负极间并没有连接输出，因此这种连接方式不是传统意义上的串联或并联)，电源电路通过滤波电容Cl与互感RL或负载串行连接，组成回路，其中减阻电感RLO 与vi并联，减阻电容CO与直流电源VAA并联，使交流电源vi和直流电源VAA阻值相对负载电阻为零，互感RL或负载两端分别是输出端口输出1和输出2，输出1和输出2之间形成的电势差随交流电vi的变化不断变化，其变化规律与交流电同相或反相，又因为直流交流电源阻值相对负载电阻接近为零，因此电源的电流输出也随电压的变化而变化，输出与交流电vi的变化规律反相或同相的交流电流，同相或反相电流可以直接接负载或并入电网。其中有一个问题输出1和输出2间输出的交流电既含有交流电Vi的电能，又含有直流电VAA电源的电能，因此计量直流电能转变交流电能一种办法是测直流输出电能， 直流电能的消耗量就是逆变电源的直流电能的转化量。由于变压器或电感存在铜损和铁损，因此直流电能的转化效率和变压器几乎一样，功率越大，相对损耗越小，因此适合大功率并网。另一种办法是输出1和输出2间产生的交流电同相端连接交流电vi，这样输出1 和输出2之间接负载不超负荷时几乎不消耗交流电vi的电能。图2所示的是技术方案的另一种实施例，与图1的区别是直流电源VAA的负极一端接负载，而在图1中是VAA的正极一端接负载。图3所示的是技术方案的第三种实施例。图3所示与图1、图2区别是在vi的两端加有直流电源，减阻电容CB与直流电源VBB并联。好处是输出1和输出2之间输出与交流电vi同相。
权利要求
1.交直流电源零电阻串并联形成逆变电源的方法，这个方法是线路组成包括交流电 vi、直流电源VAA、滤波电容Cl、互感器RL、减阻电感RL0、减阻电容CO、输出1、输出2，其中交流电vi的有效电压为vO，峰值电压为vm，直流电源VAA的电压大于等于交流电vi的峰值电压vm，交流电vi的任意一极和直流电源VAA的任意一极相接，组成串联或并联电源电路，通过滤波电容Cl与互感RL或负载串行连接，组成回路，其中减阻电感RLO与vi并联， 减阻电容CO与直流电源VAA并联，使交流电源vi和直流电源VAA阻值相对负载电阻为零， 互感RL或负载两端分别是输出端口输出1和输出2。
全文摘要
交直流电源零电阻串并联形成逆变电源的方法涉及制作逆变电源的一种方法，此方法能够把直流电能转化为与交流信号同频、同压、同相或反相的交流电能的电路或设备。线路组成包括交流电vi、直流电源VAA、滤波电容C1、互感器RL、减阻电感RL0、减阻电容C0、输出1、输出2。其中交流电vi的有效电压为v0峰值电压为vm,直流电源VAA的电压大于等于交流电vi的峰值电压vm,交流电vi的任意一极和VAA的任意一极相接，组成串联或并联电源电路，通过滤波电容C1与互感RL或负载串行连接，组成回路，其中减阻电感RL0与vi并联，减阻电容C0与直流电源VAA并联，使交流电源vi和直流电源VAA阻值相对负载电阻为零，互感RL或负载两端分别是输出端口输出1和输出2。此电流逆变可实现同相、同频、无谐波、高效率并网。
文档编号H02J3/38GK102497124SQ20111040278
公开日2012年6月13日 申请日期2011年12月6日 优先权日2011年12月6日
发明者冯益安 申请人:冯益安