一种可切换模式的逆变电路和逆变系统的制作方法

本技术涉及电力转换，尤其涉及一种可切换模式的逆变电路和逆变系统。

背景技术：

1、逆变器是把直流电能(电池、蓄电瓶)转变成定频定压或调频调压交流电(一般为220v,50hz正弦波)的转换器。它由逆变桥、控制器和滤波电路组成。

2、目前全球的电网制式存在多种模式；中国的民用电网制式为单相(单线)220v/50hz；欧洲的民用电网制式与中国类似，只是电压由220v/50hz变为230v/50hz，非洲地区大部分国家与中、欧类似，只是电压略有差异；美国、加拿大地区民用电网制式为单相(单线或双线)120v/60hz，其中单线接法为火线和零线，120v/60hz；双线接法为第一火线、第二火线和零线，240v/60hz；日本地区与美国、加拿大地区相似，只是单相单线电压由120v改为100v，单相两线电压由240v改为200v。美国、加拿大、日本这种单相两线制式的电网可以统称为裂相电网。

3、图1是现有技术中的一种单相逆变电路的结构示意图，图2是现有技术中的一种裂相变压器的结构示意图，图3是现有技术中的一种裂相逆变电路的结构示意图。目前在光伏、储能逆变领域内，单相电网的逆变产品通常使用heric拓扑，如图1所示，裂相电网的逆变产品会使用单相逆变器后级加配外置的裂相变压器方案，如图2所示，或者直接使用裂相拓扑，如图3所示。为了使产品能够兼容全球各个地区国家的电网制式，目前针对单相和裂相产品的兼容方案只有加配外置裂相变压器，但是这种方案由于需要增加外置裂相变压器，造成成本较高，体积巨大，效率低，重量较重，不便于安装。

技术实现思路

1、本实用新型提供了一种可切换模式的逆变电路和逆变系统，解决了使用外置裂相变压器进行兼容的各种弊端。

2、根据本实用新型的一方面，提供了一种可切换模式的逆变电路，其特征在于，包括：直流滤波单元、充能开关单元、续流开关单元、输出滤波单元、第一输出端、第二输出端和第三输出端；

3、所述直流滤波单元包括第一直流端、第二直流端和第三直流端；所述充能开关单元包括第一输入端、第二输入端、第一双向端和第二双向端；所述续流开关单元包括第一续流端、第二续流端和第三续流端；所述输出滤波单元包括第一输出滤波电感和第二输出滤波电感；

4、所述第一直流端和所述第二直流端分别与直流电源的正、负极电连接；所述第一输入端与所述第一直流端电连接；所述第二输入端与所述第二直流端电连接；所述第一双向端通过所述第一输出滤波电感与所述第一输出端电连接；所述第二双向端通过所述第二输出滤波电感与所述第二输出端电连接；所述第一续流端通过所述第一输出滤波电感与所述第一输出端电连接；所述第二续流端通过所述第二输出滤波电感与所述第二输出端电连接；

5、所述逆变电路还包括第一切换开关和第二切换开关；所述第三直流端通过所述第一切换开关与所述第三续流端电连接；所述第三输出端通过所述第二切换开关与所述第三续流端电连接。

6、可选的，所述直流滤波单元包括第一直流母线电容和第二直流母线电容；

7、所述第一直流母线电容的第一极板与所述第一直流端电连接；所述第一直流母线电容的第二极板和所述第二直流母线电容的第一极板均与所述第三直流端电连接；所述第二直流母线电容的第二基板与所述第二直流端电连接。

8、可选的，所述充能开关单元包括第一充能开关、第二充能开关、第三充能开关和第四充能开关；

9、所述第一充能开关的第一端和所述第三充能开关的第一端均与所述第一输入端电连接，且所述第一充能开关的第二端和所述第二充能开关的第一端均与所述第一双向端电连接；所述第三充能开关的第二端和所述第四充能开关的第一端均与所述第二双向端电连接；所述第二充能开关的第二端和所述第四充能开关的第二端均与所述第二输入端电连接。

10、可选的，所述续流开关单元包括第一续流mos管、第二续流mos管、第三续流mos管和第四续流mos管；

11、所述第一续流mos管的第二极与所述第一续流端电连接；所述第一续流mos管的第一极与所述第二续流mos管的第一极电连接；所述第二续流mos管的第二极和所述第三续流mos管的第二极均与所述第三续流端电连接；所述第三续流mos管的第一极与所述第四续流mos管的第一极电连接；所述第四续流mos管的第二极与所述第二续流端电连接。

12、可选的，所述第一切换开关包括第一开关mos管和第二开关mos管；所述第二切换开关包括第三开关mos管和第四开关mos管；

13、所述第一开关mos管的第一极与所述第二开关mos管的第一极电连接；所述第一开关mos管的第二极与所述第一切换开关的第一端电连接；所述第二开关mos管的第二极与所述第一切换开关的第二端电连接；

14、所述第三开关mos管的第一极与所述第四开关mos管的第一极电连接；所述第三开关mos管的第二极与所述第二切换开关的第一端电连接；所述第四开关mos管的第二极与所述第二切换开关的第二端电连接。

15、可选的，所述输出滤波单元还包括第一输出滤波电容和第二输出滤波电容；

16、所述第一输出滤波电容的第一极板与所述第一输出端电连接；所述第一输出滤波电容的第二极板和所述第二输出滤波电容的第一极板均与所述第三输出端电连接；所述第二输出滤波电容的第二极板与所述第二输出端电连接。

17、根据本实用新型的另一方面，提供了一种可切换模式的逆变系统，包括上述可切换模式的逆变电路和控制器；

18、所述控制器包括第一控制信号输出端和第二控制信号输出端；所述第一控制信号输出端与所述第一切换开关的控制端电连接；所述第二控制信号输出端与所述第二切换开关的控制端电连接。

19、本实用新型的技术方案，通过在逆变电路设置第一切换开关和第二切换开关，以切换逆变电路的模式，使得逆变电路兼容单相模式和裂相模式，无需加配外置装置，结构简单，体积小，便于安装；此外，第一切换开关和第二切换开关使得第三直流端与第三续流端之间和第三续流端与第三输出端之间可以完全关断，使得第一输出滤波电感和第二输出滤波电感中的电流值可以一直处于大小相等的状态，提高了逆变电路的可靠性，避免单相模式下的逆变电路的火线和零线不稳定，损毁电路结构，或造成安全隐患。

20、应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本实用新型的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本实用新型的范围。本实用新型的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

技术特征：

1.一种可切换模式的逆变电路，其特征在于，包括：直流滤波单元、充能开关单元、续流开关单元、输出滤波单元、第一输出端、第二输出端和第三输出端；

2.根据权利要求1所述的可切换模式的逆变电路，其特征在于，所述直流滤波单元包括第一直流母线电容和第二直流母线电容；

3.根据权利要求1所述的可切换模式的逆变电路，其特征在于，所述充能开关单元包括第一充能开关、第二充能开关、第三充能开关和第四充能开关；

4.根据权利要求1所述的可切换模式的逆变电路，其特征在于，所述续流开关单元包括第一续流mos管、第二续流mos管、第三续流mos管和第四续流mos管；

5.根据权利要求1所述的可切换模式的逆变电路，其特征在于，所述第一切换开关包括第一开关mos管和第二开关mos管；所述第二切换开关包括第三开关mos管和第四开关mos管；

6.根据权利要求1所述的可切换模式的逆变电路，其特征在于，所述输出滤波单元还包括第一输出滤波电容和第二输出滤波电容；

7.一种可切换模式的逆变系统，其特征在于，包括权利要求1-6任一项所述的可切换模式的逆变电路和控制器；

技术总结
本技术公开了一种可切换模式的逆变电路和逆变系统，逆变电路包括：直流滤波单元、充能开关单元、续流开关单元、输出滤波单元、第一输出端、第二输出端和第三输出端；直流滤波单元包括第一直流端、第二直流端和第三直流端；续流开关单元包括第一续流端、第二续流端和第三续流端；逆变电路还包括第一切换开关和第二切换开关；第三直流端通过第一切换开关与第三续流端电连接；第三输出端通过第二切换开关与第三续流端电连接。采用上述技术方案，使得逆变电路兼容单相模式和裂相模式，无需加配外置装置，还提高了逆变电路的可靠性，避免单相模式下的逆变电路的火线和零线不稳定，损毁电路结构，或造成安全隐患。

技术研发人员：华东,孙中伟,汪华峰,沈高松,龚子俊
受保护的技术使用者：深圳市华宝新能源股份有限公司
技术研发日：20230407
技术公布日：2024/1/12