包括dc转换器无变压器逆变器

(19)中民国家知识

(10)申请号CN102292905日(21)(22)08022223.52008.12.20PCT/EP2009/058363

B·恩格尔P·(74)专利机构永新专利商陈松涛王英H02M7/48WO2010/069620DE(71)申请人艾思玛能技术公(72)发明人K·里格贝斯R·马尔维 权利要求书3页说明书8页附图9(57)CN102292905(10)和DC/DC转换器(5DC/DC变器电桥(10)的上游并将存在于逆变器(1)的两条输入线(6和7)之间的输入直流电压(UE)转换成存在于逆变器电桥(10)的两条输入线(8和9)之间的直流链路电压(UZ)。逆变器电桥(10)将存在于其输入线(8和9)的直流链路电压(UZ)转换成输出交流电压。DC/DC转换5)包括至少一个谐振电路(12(12)具有谐振电感(Lr1)和谐振电容(Cr1)，并可以通过导电的方式在输入侧由至少两个时钟脉冲开关(S1，S2)连接到逆变器的两条输入线(6和7)之一或在其间承(6CN102292905割，并可以交替导电连接到逆变器电桥(10)的两条输入线(8和9)。CN102292905 权利要求 1/3逆变器包括：(UE(10)(89)(UZ)所述逆变器电桥(10)将其输入线(8和9)处存在的所述中间链路电压(UZ)逆变成输出交流电压；所述(Lr1和谐振电(Cr1)，并所述谐振电路能够在其输入处经由至少两个脉冲开关(S1和S2)中的每个脉冲开关以导电方式连接到所述逆变器的所述两条输入线(6和7)之一或连接到存在所述输入线之间的电势的中间电势线(16(6710(89(89)根据权利要求12所述的逆变器特征在于提供了两个谐振电路(1212在其输入处经由两个脉冲开关(分别为S1’和S2’，以及S1”和S2”)一方面连接到所述逆变器的两条输7根据权利要求1到3(12所述至少一个谐振电路(12”)能够经由两个脉冲开关(S1”和S2”)以导电方式在其输入处交替连接到两条中间电势线(16’和16并在输出处交替连接到所述逆变器电桥一种用于从直流电2)向交流电网(4)中馈送电能的无变压器逆变器1所述逆变器包括：(UZ)所述逆变器电桥(10)将其输入线(8和9)处存在的所述中间链路电压(UZ)逆变成输出交流电压；CN102292905 权利要求 2/3所述(Lr1和谐振电Cr1)，并所述谐振电路在其输入处经由至少两个脉冲开关(S1和S2)中的每个脉冲开关以导电方式连接到或能够连接到所述逆变器的两条输入线(6和7)之一或存在中间电势的中间电所述逆变器的输入线(6和7)和所述逆变器电桥(10)的输入线(8和9)以电容方式彼此电分离；述中间电势线(16)的输入分支与其朝向所述逆变器电桥(10)的两条输入线(8和9)的输出分支之间提供电容(Cr2)。(671689)5613)在其输入处经C11和C121)67(1613135或613)D4(89)(67)(16)。(14)Cr2(Lr2)。(S5aS5b)。根据权利要求6以及前述权利要求6的权利要求中的任一项所述的逆变器其特征在于每个谐振电路(12)及其关联的交流回流路径(13)经由电容(Cp)和/或电感(Lm)(10)(89)CN102292905 权利要求 3/3S3513S10(67电路(12)和每个交流回流路径(13)并联布置并且在所述补偿电流路径(18)中布置电容Ce)，所述补偿电流(18)在其与两个脉冲开关(S7，S8S9，S10)相反的端部连接到所述10的输入线(89)之一或所述逆变器的输入线(67)之一或存在中间电势的中间电势线(16)。根据权利要求13所述的逆变器，其特征在于在每个补偿电流路径(18)中提供电感Le18(S7，S8S9，S10)的端部经由耦合电容(CK)连接到所述逆变器的输入线(67)之一或连接到存在中间电势的中间电势线(16)(10)89DC/DC转换器的无变压器逆变[0001]本发明涉及一种用于从直流电源向交流电网中馈送电能的无变压器逆变器，该逆变器包括逆变器电桥和连接在逆变器电桥的上游的DC/DC以及独立权利要求1的[0002] 直流电源具体而言可以是光生伏打系统例如形式为单个光生伏打面板或多个光生伏打面板。不过直流电源也可以是电容非常大的电容器所谓的超级电容器直流电压发生器电池堆等来自直流电源的电能所馈送到的交流电网可以是单相或多相尤是三相直流电网。直流电网可以是公共电网或岛屿电网或任何其他能想到的电网变体。[0003] 因为在包括独立权利要求1的前序部分的特征的逆变器中逆变器的输入线和逆变器电桥的输入线以电容性方式彼此电分离本发明尤其涉及这样的逆变器其未使用互连的变压器而实现直流电源与向其中馈电的交流电网的电分离即涉及无变压器的逆变器。[0004]1 的部分谐振电容的总数。换言之，n是为逆变器电桥所馈电的分割中间链路的部分的数目。[0006]EP2023475A1 EP2023475A1 [0009]1 [0011]1 的两条输入线。这意味着新逆变器的中间链路也是未分割的。这相当于逆变器的基本转换(除了提供11。于尤其 冲开关将这些谐振电路连接到逆变器最多两条输入线之一并连接到均包括中间电势的一 [0019]交流回流路径可以经由两个电容连接到逆变器的输入线，或在其输入处连接到中间电势线的输入分支及其朝向逆变器电桥的输入线的输出分支之间不仅提供电容而且提[0022]如果在每个谐振电路及其关联的交流回流路径之间，在其朝向逆变器两个输入线路或朝向在输入处的中间电势线的分支之后和/或在其朝向逆变器电桥在输出处的两个[0023]处经由两个脉冲开关各自以导电方式连接到逆变器的两条输入线或中间电势线中存在中器中的DC/DCH5H5DC/DC例如DC/DC转换器可以是三层(中性点箝位)转换器。其他可用的切换原理通过关键 中布置电容的补偿电流路径连接到逆变器的输入线或中间电势线中存在中间电势的一个， [0027]连接到逆变器的输入线之一或存在中间电势的中间电势线或连接到逆变器电桥的输入线之一。 实施例的特征或不依赖于权利要求的关系的不同权利要求的特征，本文给出这种启示。 中逆变器电桥被制成H5电路。 [0040]112，尤其是从光生伏打系统34在这41DC/DC5逆变器电10的输入8和9之间存在中间链路直流电压UZ逆变10向交流电4其连接到与谐振电路12相同的线路6和78和9允许电流经谐振电路12流出以流回到直流电源2。在交流回流路径13中提供了电容Cr2其与谐振电容Cr1一起实现逆变器13C11和C12以及C21和C226789。此流路径13彼此连接。通过在这个点脉冲连接谐振电路12和交流回流路径13可以降低中间链路电压UZ于谐振电路12的谐振频率操作开关S1和S2提供逆变器1对直流电源12产生的输入直流电压UE的的可调节性。逆变器1在输入直流电压UE和中间链路UZ之间的基本转换大约为1∶1。通过脉冲开关S5b以相反地增大中间链路其输出侧的输入线89的分支之前彼此连接。总已经描述的根据图1的逆变器1实施例包括多个选项以影响中间链路直流电压UZ。 1213S1和S2以及S3和S4使这两个12141C11C12C2167，还有一个影响经由谐12流回流路13流动的总电流的选择。此外，补充H5电路形式的开关S1S4。Lr1Lr1”’Cr1Cr1D1D2以及D5和D6彼此输入线6和7而是均仅连接到这两个输入线6和7之一以及一条其上存在输入线6和7之间的电势的中间电势线16。这一中间电势线16上的电势一方面由电容C11’和C12’一方面C11C12”平均。对应逆变1的基本转21。此二极管D7D8并联连接到S1和S2通过开S1和S2将谐振电路12分别连接到输入线67或中间电势线16。[0043]4示出了3DC/DC转换5的替代实施例。而3提供S5a’和S5a”用于在输入处连接谐振电路12和关联的交流回流路径13在此提供开关S5b’和S5b”以S6716。同D9D10并联S3和S4。交流回流路13均经由额外的整流二D11到D14连接到输入线8和9。在这里未描述的逆变器电桥的输入线89供缓冲电容C2。在输入线67之间提供分成C1’C1”的缓冲电容，部分电容C1C1”67之间的电势进行平均，用于中间电势线 根据图7的DC/DC转换器5的实施例是根据图5的DC/DC转换器5的变体其中，并非提供具有关联的交流回流路径的两个谐振电路12而是提供了三个这样的谐振电路12和交流回流路径13从而实现输入直流电压UE和中间链路直流电压UZ之间3∶1的总基本转换。在这里提供了中间电势线16’和16其在输入线6和7之间提供两个不 基本上图8示出了根据图2的无变压器逆变器1的设置省略了开关S5和S5b流路径18连接到逆变器电桥10的输入线9。此外经由耦合电容CK18连接到