本發(fā)明涉及三相四橋臂逆變技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種三相四橋臂逆變系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

近年來，隨著三相四橋臂逆變系統(tǒng)調(diào)制策略的發(fā)展成熟，在微網(wǎng)系統(tǒng)等可能出現(xiàn)運(yùn)行于不平衡模式的負(fù)載的場(chǎng)合中，三相四橋臂逆變系統(tǒng)的應(yīng)用也逐漸廣泛。三相四橋臂逆變系統(tǒng)目前的應(yīng)用主要為基于該拓?fù)涞牟煌刂品椒▉韺?shí)現(xiàn)平衡與不平衡、輸出性能、電壓利用率的控制。

但是，目前的方案在任何情形下均以三相四橋臂拓?fù)涞男问竭M(jìn)行控制，這必然會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)在帶運(yùn)行于平衡模式的負(fù)載時(shí)，控制復(fù)雜度的增加，且其得到的控制效果也不一定盡人意，另外在第四橋臂故障情況下，系統(tǒng)不能正常工作。

也即，現(xiàn)有的方案并沒有區(qū)分運(yùn)行于平衡模式或者不平衡模式的負(fù)載，導(dǎo)致在系統(tǒng)帶運(yùn)行于平衡模式的負(fù)載的情況下，增加了系統(tǒng)的損耗。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種三相四橋臂逆變系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術(shù)中在帶運(yùn)行于平衡模式的負(fù)載的情況下?lián)p耗大的問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本申請(qǐng)?zhí)峁┑募夹g(shù)方案如下：

一種三相四橋臂逆變系統(tǒng)，包括：逆變單元、濾波單元及控制單元；其中：

所述逆變單元的輸出端與所述濾波單元的輸入端相連；

所述濾波單元的輸出端與三相四線制的負(fù)載或者電網(wǎng)相連；

所述控制單元的輸出端與所述逆變單元的控制端相連，用于在所述三相四橋臂逆變系統(tǒng)所帶負(fù)載運(yùn)行于不平衡模式或者并網(wǎng)電流工作在不平衡模式時(shí)，控制所述逆變單元內(nèi)四個(gè)橋臂的所有開關(guān)管均按照脈寬調(diào)制策略工作；并在所述三相四橋臂逆變系統(tǒng)所帶負(fù)載運(yùn)行于平衡模式或者并網(wǎng)電流工作在平衡模式時(shí)，控制所述逆變單元內(nèi)第四橋臂的所有開關(guān)管停止工作。

優(yōu)選的，所述控制單元用于在所述三相四橋臂逆變系統(tǒng)所帶負(fù)載運(yùn)行于平衡模式或者并網(wǎng)電流工作在平衡模式時(shí)，控制所述逆變單元內(nèi)中第四橋臂的所有開關(guān)管停止工作時(shí)，具體用于：

在所述三相四橋臂逆變系統(tǒng)所帶負(fù)載運(yùn)行于平衡模式或者并網(wǎng)電流工作在平衡模式時(shí)，控制所述逆變單元內(nèi)第四橋臂的所有開關(guān)管關(guān)斷。

優(yōu)選的，還包括：分?jǐn)嘌b置；

所述分?jǐn)嘌b置的一端與所述濾波單元輸出端相連；

所述分?jǐn)嘌b置的另一端與三相四線制的負(fù)載或者電網(wǎng)相連；

所述分?jǐn)嘌b置的控制端與所述控制單元的輸出端相連；

所述分?jǐn)嘌b置用于在所述三相四橋臂逆變系統(tǒng)所帶負(fù)載運(yùn)行于平衡模式或者并網(wǎng)電流工作在平衡模式時(shí)，根據(jù)所述控制單元的控制，斷開所述濾波單元輸出端的N線與負(fù)載或者電網(wǎng)N線的連接。

優(yōu)選的，所述分?jǐn)嘌b置包括：控制端均與所述控制單元的輸出端相連的一個(gè)第一N線開關(guān)及三個(gè)第一火線開關(guān)；其中：

三個(gè)所述第一火線開關(guān)的一端分別與所述濾波單元輸出端的三相火線相連，三個(gè)所述第一火線開關(guān)的另一端均與三相四線制的負(fù)載或者電網(wǎng)相連；

所述第一N線開關(guān)的一端與所述濾波單元輸出端的N線相連，所述第一N線開關(guān)的另一端與三相四線制的負(fù)載或者電網(wǎng)相連；所述第一N線開關(guān)用于在所述三相四橋臂逆變系統(tǒng)所帶負(fù)載運(yùn)行于平衡模式或者并網(wǎng)電流工作在平衡模式時(shí)，根據(jù)所述控制單元的控制而斷開。

優(yōu)選的，所述分?jǐn)嘌b置還包括：控制端均與所述控制單元的輸出端相連的一個(gè)第二N線開關(guān)、三個(gè)第二火線開關(guān)、三個(gè)第三火線開關(guān)及三個(gè)第四火線開關(guān)；其中：

所述第二N線開關(guān)連接于所述第一N線開關(guān)與運(yùn)行于不平衡模式的負(fù)載之間；

三個(gè)所述第二火線開關(guān)分別連接于三個(gè)所述第一火線開關(guān)與運(yùn)行于不平衡模式的負(fù)載之間；

三個(gè)所述第三火線開關(guān)分別連接于三個(gè)所述第一火線開關(guān)與運(yùn)行于平衡模式的負(fù)載之間；

三個(gè)所述第四火線開關(guān)分別連接于三個(gè)所述第一火線開關(guān)與電網(wǎng)之間。

優(yōu)選的，所述逆變單元的輸入端與光伏組件和/或儲(chǔ)能裝置相連。

優(yōu)選的，還包括：輸出端與所述逆變單元的輸入端相連的DC/DC變換器。

優(yōu)選的，所述DC/DC變換器的輸入端與光伏組件或儲(chǔ)能裝置相連。

優(yōu)選的，還包括：輸出端與所述逆變單元的輸入端相連的兩個(gè)DC/DC變換器。

優(yōu)選的，兩個(gè)所述DC/DC變換器的輸入端分別與光伏組件和儲(chǔ)能裝置相連。

本發(fā)明提供的三相四橋臂逆變系統(tǒng)，通過控制單元在所述三相四橋臂逆變系統(tǒng)所帶負(fù)載運(yùn)行于不平衡模式或者并網(wǎng)電流工作在不平衡模式時(shí)，控制逆變單元內(nèi)四個(gè)橋臂的所有開關(guān)管均按照脈寬調(diào)制策略工作；并在所述三相四橋臂逆變系統(tǒng)所帶負(fù)載運(yùn)行于平衡模式或者并網(wǎng)電流工作在平衡模式時(shí)，控制所述逆變單元內(nèi)第四橋臂的所有開關(guān)管停止工作，進(jìn)而避免了系統(tǒng)對(duì)于第四橋臂的控制和損耗。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)內(nèi)的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述內(nèi)的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的三相四橋臂逆變系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖；

圖2是本發(fā)明另一實(shí)施例提供的三相四橋臂逆變系統(tǒng)的另一結(jié)構(gòu)圖；

圖3是本發(fā)明另一實(shí)施例提供的三相四橋臂逆變系統(tǒng)的另一結(jié)構(gòu)圖；

圖4是本發(fā)明另一實(shí)施例提供的三相四橋臂逆變系統(tǒng)的另一結(jié)構(gòu)圖；

圖5是本發(fā)明另一實(shí)施例提供的三相四橋臂逆變系統(tǒng)的另一結(jié)構(gòu)圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式做詳細(xì)的說明。

本發(fā)明提供一種三相四橋臂逆變系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術(shù)中在帶運(yùn)行于平衡模式的負(fù)載的情況下?lián)p耗大的問題。

具體的，所述三相四橋臂逆變系統(tǒng)，參見圖1，包括：逆變單元101、濾波單元102及控制單元；其中：

逆變單元101的輸出端與濾波單元102的輸入端相連；

濾波單元102的輸出端與三相四線制的負(fù)載或者電網(wǎng)相連；

控制單元的輸出端與逆變單元101的控制端相連。

具體的工作原理為：

負(fù)載或者電網(wǎng)均為三相四線制，且負(fù)載可以運(yùn)行于不平衡模式和平衡模式，電網(wǎng)電流也可以工作在不平衡模式和平衡模式。

控制單元用于在三相四橋臂逆變系統(tǒng)所帶負(fù)載運(yùn)行于不平衡模式或者并網(wǎng)電流工作在不平衡模式時(shí)，控制逆變單元101內(nèi)四個(gè)橋臂的開關(guān)管均按照脈寬調(diào)制策略工作；并在三相四橋臂逆變系統(tǒng)所帶負(fù)載運(yùn)行于平衡模式或者并網(wǎng)電流工作在平衡模式時(shí)，控制逆變單元101內(nèi)第四橋臂的開關(guān)管停止工作。

具體的，控制單元在三相四橋臂逆變系統(tǒng)所帶負(fù)載運(yùn)行于平衡模式或者并網(wǎng)電流工作在平衡模式時(shí)，控制逆變單元101內(nèi)第四橋臂的開關(guān)管停止工作，可以通過控制逆變單元101內(nèi)第四橋臂的開關(guān)管關(guān)斷來實(shí)現(xiàn)，能夠避免系統(tǒng)對(duì)于第四橋臂的控制和損耗。

或者，控制單元在三相四橋臂逆變系統(tǒng)所帶負(fù)載運(yùn)行于平衡模式或者并網(wǎng)電流工作在平衡模式時(shí)，控制逆變單元101內(nèi)第四橋臂的開關(guān)管停止工作，也可以通過控制如圖2所示的分?jǐn)嘌b置103斷開來實(shí)現(xiàn)。

分?jǐn)嘌b置103的一端與濾波單元102輸出端相連；

分?jǐn)嘌b置103的另一端與三相四線制的負(fù)載或者電網(wǎng)相連；

分?jǐn)嘌b置103的控制端與控制單元的輸出端相連；

分?jǐn)嘌b置103用于在三相四橋臂逆變系統(tǒng)所帶負(fù)載運(yùn)行于平衡模式或者并網(wǎng)電流工作在平衡模式時(shí)，根據(jù)控制單元的控制，斷開濾波單元102輸出端的N線與負(fù)載或者電網(wǎng)N線的連接，以使逆變單元101內(nèi)第四橋臂的開關(guān)管停止工作。

通過分?jǐn)嘌b置103來實(shí)現(xiàn)控制逆變單元101內(nèi)第四橋臂的開關(guān)管停止工作的方式，能夠在第四橋臂發(fā)生故障時(shí)，也不會(huì)影響三相四橋臂逆變系統(tǒng)在所帶負(fù)載運(yùn)行于平衡模式或者并網(wǎng)電流工作在平衡模式時(shí)的正常運(yùn)行，增加了系統(tǒng)的可靠性。

優(yōu)選的，在圖2的基礎(chǔ)上，參見圖3，分?jǐn)嘌b置103包括：控制端均與控制單元的輸出端相連的一個(gè)第一N線開關(guān)201及三個(gè)第一火線開關(guān)202；其中：

三個(gè)第一火線開關(guān)202的一端分別與濾波單元102輸出端的三相火線相連，三個(gè)第一火線開關(guān)202的另一端均與三相四線制的負(fù)載或者電網(wǎng)相連；

第一N線開關(guān)201的一端與濾波單元102輸出端的N線相連，第一N線開關(guān)201的另一端與三相四線制的負(fù)載或者電網(wǎng)相連；

第一N線開關(guān)201用于在三相四橋臂逆變系統(tǒng)所帶負(fù)載運(yùn)行于平衡模式或者并網(wǎng)電流工作在平衡模式時(shí)，根據(jù)控制單元的控制而斷開，以使逆變單元101內(nèi)第四橋臂的開關(guān)管停止工作。

具體的，當(dāng)三相四橋臂逆變系統(tǒng)所帶負(fù)載運(yùn)行于不平衡模式或者并網(wǎng)電流工作在不平衡模式時(shí)，由控制單元控制一個(gè)第一N線開關(guān)201及三個(gè)第一火線開關(guān)202均閉合；當(dāng)三相四橋臂逆變系統(tǒng)所帶負(fù)載運(yùn)行于平衡模式或者并網(wǎng)電流工作在平衡模式時(shí)，由控制單元控制三個(gè)第一火線開關(guān)202閉合、且第一N線開關(guān)201斷開。

本實(shí)施例提供的三相四橋臂逆變系統(tǒng)，在面對(duì)三相四橋臂逆變系統(tǒng)所帶負(fù)載運(yùn)行于平衡模式或者并網(wǎng)電流工作在平衡模式的情況時(shí)，通過控制單元控制逆變單元101內(nèi)第四橋臂的開關(guān)管停止工作，進(jìn)而避免了系統(tǒng)對(duì)于第四橋臂的控制和損耗。

本發(fā)明另一實(shí)施例還提供了另外一種三相四橋臂逆變系統(tǒng)，參見圖4，包括：逆變單元101、濾波單元102、控制單元、一個(gè)第一N線開關(guān)201、三個(gè)第一火線開關(guān)202、一個(gè)第二N線開關(guān)203、三個(gè)第二火線開關(guān)204、三個(gè)第三火線開關(guān)205及三個(gè)第四火線開關(guān)206；其中：

逆變單元101的輸出端與濾波單元102的輸入端相連；

三個(gè)第一火線開關(guān)202的一端分別與濾波單元102輸出端的三相火線相連；

第一N線開關(guān)201的一端與濾波單元102輸出端的N線相連；

第二N線開關(guān)203連接于第一N線開關(guān)201與運(yùn)行于不平衡模式的負(fù)載之間；

三個(gè)第二火線開關(guān)204分別連接于三個(gè)第一火線開關(guān)202與運(yùn)行于不平衡模式的負(fù)載之間；

三個(gè)第三火線開關(guān)205分別連接于三個(gè)第一火線開關(guān)202與運(yùn)行于平衡模式的負(fù)載之間；

三個(gè)第四火線開關(guān)206分別連接于三個(gè)第一火線開關(guān)202與電網(wǎng)之間；

控制單元的輸出端分別與逆變單元101、一個(gè)第一N線開關(guān)201、三個(gè)第一火線開關(guān)202、一個(gè)第二N線開關(guān)203、三個(gè)第二火線開關(guān)204、三個(gè)第三火線開關(guān)205及三個(gè)第四火線開關(guān)206的各自控制端相連。

優(yōu)選的，逆變單元101的輸入端與光伏組件和/或儲(chǔ)能裝置相連，圖1至圖4均以逆變單元101的輸入端與光伏組件和儲(chǔ)能裝置均相連為例進(jìn)行展示，但并不限于該形式，還可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用環(huán)境與光伏組件和儲(chǔ)能裝置中的任意一個(gè)相連，均在本申請(qǐng)的保護(hù)范圍內(nèi)。

具體的工作原理為：

當(dāng)該三相四橋臂逆變系統(tǒng)所帶負(fù)載運(yùn)行于不平衡模式或者并網(wǎng)電流工作在不平衡模式時(shí)，控制單元將控制一個(gè)第一N線開關(guān)201、三個(gè)第一火線開關(guān)202、一個(gè)第二N線開關(guān)203及三個(gè)第二火線開關(guān)204閉合，光伏組件或儲(chǔ)能裝置給運(yùn)行于不平衡模式的負(fù)載供電，或者以不平衡模式的并網(wǎng)電流進(jìn)行并網(wǎng)，系統(tǒng)工作在三相四橋臂模式。

當(dāng)負(fù)載不工作，且通過電網(wǎng)給儲(chǔ)能裝置充電時(shí)，為節(jié)省損耗，提高充電效率，控制單元將控制第四橋臂停止工作，即控制第一N線開關(guān)201和/或第二N線開關(guān)203斷開，并控制三個(gè)第二火線開關(guān)204斷開、而三個(gè)第一火線開關(guān)202與三個(gè)第四火線開關(guān)206閉合；且控制單元還可以同時(shí)控制逆變單元101第四橋臂上相關(guān)的開關(guān)管關(guān)斷且不工作。當(dāng)?shù)谒臉虮酃收蠒r(shí)，系統(tǒng)仍然可以通過電網(wǎng)向儲(chǔ)能裝置充電，進(jìn)而保證系統(tǒng)的工作。

當(dāng)負(fù)載不工作，且光伏組件通過逆變器將能量以平衡模式的并網(wǎng)電流進(jìn)行并網(wǎng)時(shí)，為節(jié)省損耗，提高充電效率，控制單元將控制第四橋臂停止工作，即控制第一N線開關(guān)201和/或第二N線開關(guān)203斷開，并控制三個(gè)第二火線開關(guān)204斷開、而三個(gè)第一火線開關(guān)202與三個(gè)第四火線開關(guān)206閉合；且控制單元還可以同時(shí)控制逆變單元101第四橋臂上相關(guān)的開關(guān)管關(guān)斷。當(dāng)?shù)谒臉虮酃收蠒r(shí)，系統(tǒng)仍然可以通過逆變器將光伏組件的能量并入電網(wǎng)，進(jìn)而保證系統(tǒng)的正常工作。

當(dāng)該三相四橋臂逆變系統(tǒng)所帶負(fù)載運(yùn)行于平衡模式或者并網(wǎng)電流工作在平衡模式時(shí)，為節(jié)省損耗，提高工作效率，減小控制復(fù)雜度，控制單元將控制第四橋臂停止工作，即控制第一N線開關(guān)201和/或第二N線開關(guān)203斷開，并控制三個(gè)第二火線開關(guān)204斷開、而三個(gè)第一火線開關(guān)202與三個(gè)第三火線開關(guān)205閉合；且控制單元還可以同時(shí)控制逆變單元101第四橋臂上相關(guān)的開關(guān)管關(guān)斷。當(dāng)?shù)谒臉虮酃收蠒r(shí)，系統(tǒng)仍然可以給運(yùn)行于平衡模式的負(fù)載供電，或者以平衡模式的并網(wǎng)電流進(jìn)行并網(wǎng)，進(jìn)而保證系統(tǒng)的正常工作。

本發(fā)明另一實(shí)施例還提供了另外一種三相四橋臂逆變系統(tǒng)，在圖4的基礎(chǔ)之上，該三相四橋臂逆變系統(tǒng)還包括：輸出端與逆變單元101的輸入端相連的一個(gè)或者兩個(gè)DC/DC變換器104，圖5以兩個(gè)為例進(jìn)行展示。

優(yōu)選的，參見圖5，兩個(gè)DC/DC變換器104的輸入端分別與光伏組件和儲(chǔ)能裝置相連。

該三相四橋臂逆變系統(tǒng)中還可以根據(jù)具體的實(shí)際應(yīng)用情況，增加該DC/DC變換器104，進(jìn)行直流電壓的升壓或者降壓，以滿足系統(tǒng)的應(yīng)用要求。此處不做具體限定，均在本申請(qǐng)的保護(hù)范圍內(nèi)。

具體的工作原理與上述實(shí)施例相同，此處不再一一贅述。

另外，值得說明的是，本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例中的濾波單元102并不限于圖1至圖5所示的實(shí)現(xiàn)形式，還可以根據(jù)具體應(yīng)用環(huán)境進(jìn)行選定；同時(shí)，在逆變單元101、濾波單元102及所帶負(fù)載或者電網(wǎng)之間，還可以根據(jù)具體應(yīng)用環(huán)境串聯(lián)增加其他器件(比如輔助保護(hù)器件)，并不僅限于圖1至圖5所示的形式，只要通過上述原理使系統(tǒng)在所帶負(fù)載運(yùn)行于平衡模式或者并網(wǎng)電流工作在平衡模式時(shí)，能夠避免對(duì)于第四橋臂的控制和損耗的方案，均在本申請(qǐng)的保護(hù)范圍內(nèi)。

本發(fā)明中各個(gè)實(shí)施例采用遞進(jìn)的方式描述，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說明的都是與其他實(shí)施例的不同之處，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似部分互相參見即可。對(duì)于實(shí)施例公開的裝置而言，由于其與實(shí)施例公開的方法相對(duì)應(yīng)，所以描述的比較簡單，相關(guān)之處參見方法部分說明即可。

以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制。雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明。任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍情況下，都可利用上述揭示的方法和技術(shù)內(nèi)容對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案做出許多可能的變動(dòng)和修飾，或修改為等同變化的等效實(shí)施例。因此，凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所做的任何簡單修改、等同變化及修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案保護(hù)的范圍內(nèi)。