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专利号: 2021108364561
申请人: 南京信息工程大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-12-30
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种双输入双升压无漏电流逆变器,其特征在于:包括开关管S1、开关管S2、开关管S3、开关管S4、开关管S5、开关管D1、开关管D2、电感L1、电容C1和电容C2;其中,输入电源Uin1的正极与电感L1一端连接,电感L1另一端与二极管D1阳极和开关管S1的A端相连;二极管D1阴极连接开关管S5的A端和电容C1的一端;

输入电源Uin2的正极与二极管D2的阳极连接,二极管D2的阴极与电感L2的一端相连;电感L2的另一端连接开关管S2的A端和电容C2的一端,电容C2的另一端与开关管S3的C端和开关管S4的C端相连;

开关管S4的A端与开关管S5的C端相连,并接于节点a;

输入电源Uin1的负极、开关管S1的C端、电容C1的另一端、输入电源Uin2的负极、开关管S2的C端和开关管S3的A端均接于节点b;

节点a和b形成输出侧。

2.根据权利要求1所述的一种双输入双升压无漏电流逆变器,其特征在于:所述逆变器还包括滤波器,滤波器的输入端连接节点a和b,滤波器的输出端与负载或电网连接。

3.根据权利要求2所述的一种双输入双升压无漏电流逆变器,其特征在于:开关管S1、开关管S2、开关管S3、开关管S4和开关管S5为IGBT或MOSEFET。

4.根据权利要求3所述的一种双输入双升压无漏电流逆变器,其特征在于:滤波器的输出侧电压为反馈电压,与给定电压Uref相比较得到误差值,误差值经调节器调节后与三角波比较产生单极性半周期调制波形,将单极性半周期调制波形输入到开关管S1、开关管S2、开关管S3、开关管S4和开关管S5的B端。

5.根据权利要求4所述的一种双输入双升压无漏电流逆变器,其特征在于:所述滤波器为滤波器I,所述滤波器I包括滤波电感L3,滤波电感L3一端与节点a连接,滤波电感L3另一端连接于节点b;滤波电感L3另一端和节点b形成所述滤波器I的输出侧。

6.根据权利要求4所述的一种双输入双升压无漏电流逆变器,其特征在于:所述滤波器为滤波器II,所述滤波器II包括滤波电感L30和滤波电容C0,滤波电感L30一端与节点a连接,滤波电感L30另一端和滤波电容C0一端连接,滤波电容C0另一端连接于节点b,滤波电容C0一端和节点b形成所述的滤波器II的输出侧。

7.根据权利要求4所述的一种双输入双升压无漏电流逆变器,其特征在于:所述滤波器为滤波器III,所述滤波器III包括滤波电感L301、滤波电感L401以及滤波电容C01;滤波电感L301一端与节点a连接,滤波电感L301另一端和滤波电感L401一端、滤波电容C01一端连接,滤波电容C01另一端连接于节点b,滤波电感L401另一端和节点b形成所述的滤波器III的输出侧。

8.一种双输入双升压无漏电流逆变器的控制方法,其特征在于:采用权利要求5所述的一种双输入双升压无漏电流逆变器,采用单电压闭环控制方法,包括以下工作模态:模态1:

开关管S1和开关管S5导通,开关管S2、开关管S3和开关管S4关断,二极管D1和二极管D2关断;输入电源Uin1通过开关管S1给电感L1充电,电感L1电流iL1线性增加;电容C1通过开关管S5给输出侧节点a和b供电;输入电源Uin2不工作,电容C2两端电压不变,进入下一个模态;

模态2:

开关管S3导通,开关管S1、开关管S2、开关管S4和开关管S5关断,二极管D1导通,二极管D2关断;输入电源Uin1和电感L1通过二极管D1给电容C1充电,电感L1电流iL1线性减小;电容C2保持两端电压不变;滤波电感L3和负载通过开关管S3和开关管S4续流,滤波电感L3的电流iL3逐渐减小,进入下一个模态;

模态3:

开关管S3导通,开关管S1、开关管S2、开关管S4和开关管S5关断,二极管D1和二极管D2关断;输入电源Uin1和输入电源Uin2都不工作;电容C1和电容C2均保持两端电压不变;滤波电感L3和负载继续通过开关管S3和开关管S4续流,滤波电感L3的电流iL3继续减小,直到为零,进入下一个模态;

模态4:

开关管S2和开关管S4导通,开关管S1、开关管S3和开关管S5关断,二极管D1关断,二极管D2导通;输入电源Uin2通过开关管S2和二极管D2给电感L2充电,电感L2电流iL2线性增加;电容C2通过开关管S2和开关管S4给输出侧节点b和a供电;输入电源Uin1不工作,电容C1两端电压不变,进入下一个模态;

模态5:

开关管S4保持导通,开关管S1、开关管S2、开关管S3和开关管S5关断,二极管D1关断,二极管D2导通;输入电源Uin2通过二极管D2、开关管S3反并联二极管和电感L2给电容C2充电,电感L2电流iL2线性减小;输入电源Uin1不工作,滤波电感L3和负载通过开关管S3和开关管S4续流,滤波电感L3的电流iL3逐渐减小,进入下一个模态;

模态6:

开关管S4导通,开关管S1、开关管S2、开关管S3和开关管S5关断,二极管D1、D2关断;输入电源Uin1和输入电源Uin2都不工作;电容C1和电容C2均保持两端电压不变;滤波电感L3和负载继续通过开关管S3和开关管S4续流,滤波电感L3的电流iL3继续减小,直到为零,返回模态1。

9.根据权利要求8所述的一种双输入双升压无漏电流逆变器的控制方法,其特征在于:滤波器输出侧的电压与输入电源Uin1的电压之比G:,滤波器输出侧的电压与输入电源Uin2的电压之比G:,其中,Uom为滤波器输出侧电压幅值;输入电源Uin1和输入电源Uin2的电压幅值相等均为Uin;m为调制比;f为开关频率;RO为滤波器输出侧连接的负载或电网的阻抗等效值。