申请/专利权人：合肥工业大学

申请日：2019-08-30

公开（公告）日：2021-07-20

公开（公告）号：CN110535365B

主分类号：H02M7/483(20070101)

分类号：H02M7/483(20070101);H02M1/12(20060101)

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2021.07.20#授权;2019.12.27#实质审查的生效;2019.12.03#公开

摘要：本发明公开了一种三相共模电流与开关损耗协同抑制的逆变系统。所述系统包括直流供电系统，三相三电平ANPC逆变电路，三相限流电容，滤波电路，三相负载。直流供电系统提供直流电压，三相三电平ANPC逆变电路包括逆变主电路和两个相同的支撑电容，三相限流电容包括三个相同的限流电容。滤波电路包括两种不同电路结构并且拉回直流母线中点，三相负载包括三条交流母线。本发明所设计的一种三相共模电流与开关损耗协同抑制的逆变系统使用辅助电容电感数量少，占用体积小，能在高开关频率工作环境中，协同抑制三相共模电流与开关损耗。

主权项：1.一种三相共模电流与开关损耗协同抑制的逆变系统，包括直流供电系统10，三相三电平ANPC逆变电路20，三相限流电容30，滤波电路40和三相负载50；所述的三相三电平ANPC逆变电路20包括直流正母线P、直流负母线N、直流母线中点O、两个相同的支撑电容和逆变主电路21，其中，逆变主电路21包括A相桥臂211、B相桥臂212、C相桥臂213，每一相桥臂包括6个带反并联二极管的开关管，即逆变主电路21合计共18个带反并联二极管的开关管和18个反并联二极管，其中，18个带反并联二极管的开关管分别记为开关管Sij，18个反并联二极管分别记为二极管Dij，其中i表示三相，i＝a，b，c，j表示开关管和二极管的序号，j＝1，2，3，4，5，6；两个支撑电容分别记为支撑电容C1和支撑电容C2，支撑电容C1和支撑电容C2串联后与逆变主电路21并联，支撑电容C1连接在直流正母线P和直流母线中点O之间，支撑电容C2连接在直流母线中点O和直流负母线N之间，逆变主电路的A、B、C三相桥臂在直流正母线P和直流负母线N之间互相并联；在每个桥臂上，开关管Si1的输入端接直流正母线P，开关管Si1的输出端接开关管Si2的输入端，开关管Si2的输出端接开关管Si3的输入端，开关管Si3的输出端接开关管Si4的输入端，开关管Si4的输出端接直流负母线N，开关管Si5的输入端接开关管Si1的输出端，开关管Si5的输出端接直流母线中点O，开关管Si6的输入端接直流母线中点O，开关管Si6的输出端接开关管Si3的输出端；开关管Sa2和开关管Sa3的公共节点记为点a，开关管Sb2和开关管Sb3的公共节点记为点b，开关管Sc2和开关管Sc3的公共节点记为点c；所述三相负载50包括U相交流母线51、V相交流母线52和W相交流母线53，其中，U相交流母线51的端点记为点u，V相交流母线52的端点记为点v，W相交流母线53的端点记为点w；其特征在于，所述三相限流电容30包括三个相同的限流电容，三个限流电容分别记为限流电容C3、限流电容C4和限流电容C5；所述滤波电路40包括下述两种拓扑结构：第一种：所述滤波电路40包括三个相同的滤波电感、三个相同的滤波电容和一个拉回直流母线中点O的电感，三个滤波电感分别记为滤波电感L1、滤波电感L2和滤波电感L3，三个滤波电容分别记为滤波电容C6、滤波电容C7和滤波电容C8，拉回直流母线中点O的电感记为平衡电感L0；滤波电感L1的一端与点a相连，另一端与滤波电容C6串联，滤波电感L2的一端与点b连接，另一端与滤波电容C7串联，滤波电感L3的一端与点c连接，另一端与滤波电容C8串联，滤波电感L1和滤波电容C6串联的公共节点记为点j，滤波电感L2和滤波电容C7串联的公共节点记为点k，滤波电感L3和滤波电容C8串联的公共节点记为点l，滤波电容C6、滤波电容C7、滤波电容C8的另一端连接在一起并记为中性点Q，平衡电感L0的一端连接中性点Q，另一端连接直流母线中点O，即平衡电感L0连接在中性点Q和直流母线中点O之间；第二种：所述滤波电路40包括第一组三个相同的滤波电感、第二组三个相同的滤波电感、三个相同的滤波电容和一个拉回直流母线中点O的电感，第一组三个滤波电感分别记为滤波电感L1、滤波电感L2和滤波电感L3，第二组三个滤波电感分别记为滤波电感L4、滤波电感L5和滤波电感L6，三个滤波电容分别记为滤波电容C6、滤波电容C7和滤波电容C8，拉回直流母线中点O的电感记为平衡电感L0；滤波电感L1的一端与点a相连，另一端与滤波电容C6、滤波电感L4串联，滤波电感L2的一端与点b连接，另一端与滤波电容C7、滤波电感L5串联，滤波电感L3的一端与点c连接，另一端与滤波电容C8、滤波电感L6串联，滤波电感L4的另一端记为点j，滤波电感L5的另一端记为点k，滤波电感L6的另一端记为点l，滤波电容C6、滤波电容C7、滤波电容C8的另一端连接在一起并记为中性点Q，平衡电感L0的一端连接中性点Q，另一端连接直流母线中点O，即平衡电感L0连接在中性点Q和直流母线中点O之间；所述三相限流电容30接于三相三电平ANPC逆变电路20之后，限流电容C3的一端与点a相连，限流电容C4的一端与点b相连，限流电容C5的一端与点c相连，将限流电容C3、限流电容C4、限流电容C5的另一端连接在一起并接地；所述负载50的U相交流母线51的端点u连接滤波电路40的点j，V相交流母线52的端点v连接滤波电路40的点k，W相交流母线53的端点w连接滤波电路40的点l；所述限流电容C3、限流电容C4、限流电容C5的电容值和平衡电感L0的电感值满足如下关系：C0≤Cph21 式中，C0为限流电容C3、限流电容C4、限流电容C5的电容值；L为滤波电感L1、滤波电感L2、滤波电感L3的电感值；Cph1为对地寄生电容累加和1，Cph1＝3×Cp1，其中，Cp1＝Cp11+Cp12+Cp13+Cp14，Cp11代表开关管Sa2的输出端对地共模寄生电容，记为寄生电容Cp11，Cp12代表开关管Sa3的输入端对地共模寄生电容，记为寄生电容Cp12，Cp13代表二极管Da2的阳极对地共模寄生电容，记为寄生电容Cp13，Cp14代表二极管Da3的阴极对地共模寄生电容，记为寄生电容Cp14，寄生电容Cp11、寄生电容Cp12、寄生电容Cp13、寄生电容Cp14的电容值之和记为寄生电容和Cp1；Cph2为对地寄生电容累加和2，Cph2＝3×Cp2+Cp3+Cp4+Cp5+Cp6，其中，Cp2＝Cp21+Cp22，Cp21代表开关管Sa1的输入端对地共模寄生电容，记为寄生电容Cp21，Cp22代表二极管Da1的阴极对地共模寄生电容，记为寄生电容Cp22，寄生电容Cp21、寄生电容Cp22的电容值之和记为寄生电容和Cp2；Cp3＝Cp31+Cp32+Cp33+Cp34+Cp35+Cp36，Cp31代表开关管Sa1的输出端对地共模寄生电容，记为寄生电容Cp31，Cp32代表开关管Sa2的输入端对地共模寄生电容，记为寄生电容Cp32，Cp33代表开关管Sa5的输入端对地共模寄生电容，记为寄生电容Cp33，Cp34代表二极管Da1的阳极对地共模寄生电容，记为寄生电容Cp34，Cp35代表二极管Da2的阴极对地共模寄生电容，记为寄生电容Cp35，Cp36代表二极管Da5的阴极对地共模寄生电容，记为寄生电容Cp36，寄生电容Cp31、寄生电容Cp32、寄生电容Cp33、寄生电容Cp34、寄生电容Cp35、寄生电容Cp36的电容值之和记为寄生电容和Cp3；Cp4＝Cp41+Cp42+Cp43+Cp44+Cp45+Cp46，Cp41代表开关管Sa3的输出端对地共模寄生电容，记为寄生电容Cp41，Cp42代表开关管Sa4的输入端对地共模寄生电容的，记为寄生电容Cp42，Cp43代表开关管Sa6的输出端对地共模寄生电容，记为寄生电容Cp43，Cp44代表二极管Da3的阳极对地共模寄生电容，记为寄生电容Cp44，Cp45代表二极管Da4的阴极对地共模寄生电容，记为寄生电容Cp45，Cp46代表二极管Da6的阳极对地共模寄生电容，记为寄生电容Cp46，寄生电容Cp41、寄生电容Cp42、寄生电容Cp43、寄生电容Cp44、寄生电容Cp45、寄生电容Cp46的电容值之和记为寄生电容和Cp4；Cp5＝Cp51+Cp52，Cp51代表开关管Sa4的输出端对地共模寄生电容，记为寄生电容Cp51，Cp52代表二极管Da4的阳极对地共模寄生电容，记为寄生电容Cp52，寄生电容Cp51、寄生电容Cp52的电容值之和记为寄生电容和Cp5；Cp6＝Cp61+Cp62+Cp63+Cp64，Cp61代表开关管Sa5的输出端对地共模寄生电容，记为寄生电容Cp61，Cp62代表开关管Sa6的输入端对地共模寄生电容，记为寄生电容Cp62，Cp63代表二极管Da5的阳极对地共模寄生电容，记为寄生电容Cp63，Cp64代表二极管Da6的阴极对地共模寄生电容，记为寄生电容Cp64，寄生电容Cp61、寄生电容Cp62、寄生电容Cp63、寄生电容Cp64的电容值之和记为寄生电容和Cp6；所述寄生电容和Cp1、寄生电容和Cp2、寄生电容和Cp3、寄生电容和Cp4、寄生电容和Cp5、寄生电容和Cp6均通过阻抗分析仪测量得到。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 合肥工业大学 三相共模电流与开关损耗协同抑制的逆变系统

免责声明
1、本报告根据公开、合法渠道获得相关数据和信息，力求客观、公正，但并不保证数据的最终完整性和准确性。
2、报告中的分析和结论仅反映本公司于发布本报告当日的职业理解，仅供参考使用，不能作为本公司承担任何法律责任的依据或者凭证。

阅读全文 双屏查看 官方信息 专利公告 收藏专利 下载PDF 下载WORD