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

背景技術：

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)運行于不平衡模式的負載的場合中，三相四橋臂逆變系統(tǒng)的應用也逐漸廣泛。三相四橋臂逆變系統(tǒng)目前的應用主要為基于該拓撲的不同控制方法來實現(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撲的形式進行控制，這必然會導致系統(tǒng)在帶運行于平衡模式的負載時，控制復雜度的增加，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)分運行于平衡模式或者不平衡模式的負載，導致在系統(tǒng)帶運行于平衡模式的負載的情況下，增加了系統(tǒng)的損耗。

技術實現(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)有技術中在帶運行于平衡模式的負載的情況下?lián)p耗大的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本申請?zhí)峁┑募夹g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)所帶負載運行于不平衡模式或者并網(wǎng)電流工作在不平衡模式時，控制所述逆變單元內(nèi)四個橋臂的所有開關管均按照脈寬調(diào)制策略工作；并在所述三相四橋臂逆變系統(tǒng)所帶負載運行于平衡模式或者并網(wǎng)電流工作在平衡模式時，控制所述逆變單元內(nèi)第四橋臂的所有開關管停止工作。

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)所帶負載運行于平衡模式或者并網(wǎng)電流工作在平衡模式時，控制所述逆變單元內(nèi)中第四橋臂的所有開關管停止工作時，具體用于：

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

優(yōu)選的，還包括：分斷裝置；

所述分斷裝置的一端與所述濾波單元輸出端相連；

所述分斷裝置的另一端與三相四線制的負載或者電網(wǎng)相連；

所述分斷裝置的控制端與所述控制單元的輸出端相連；

所述分斷裝置用于在所述三相四橋臂逆變系統(tǒng)所帶負載運行于平衡模式或者并網(wǎng)電流工作在平衡模式時，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線與負載或者電網(wǎng)N線的連接。

優(yōu)選的，所述分斷裝置包括：控制端均與所述控制單元的輸出端相連的一個第一N線開關及三個第一火線開關；其中：

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

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

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

所述第二N線開關連接于所述第一N線開關與運行于不平衡模式的負載之間；

三個所述第二火線開關分別連接于三個所述第一火線開關與運行于不平衡模式的負載之間；

三個所述第三火線開關分別連接于三個所述第一火線開關與運行于平衡模式的負載之間；

三個所述第四火線開關分別連接于三個所述第一火線開關與電網(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DC/DC變換器。

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

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)所帶負載運行于不平衡模式或者并網(wǎng)電流工作在不平衡模式時，控制逆變單元內(nèi)四個橋臂的所有開關管均按照脈寬調(diào)制策略工作；并在所述三相四橋臂逆變系統(tǒng)所帶負載運行于平衡模式或者并網(wǎng)電流工作在平衡模式時，控制所述逆變單元內(nèi)第四橋臂的所有開關管停止工作，進而避免了系統(tǒng)對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)明實施例或現(xiàn)有技術內(nèi)的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術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)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發(fā)明實施例提供的三相四橋臂逆變系統(tǒng)的結構圖；

圖2是本發(fā)明另一實施例提供的三相四橋臂逆變系統(tǒng)的另一結構圖；

圖3是本發(fā)明另一實施例提供的三相四橋臂逆變系統(tǒng)的另一結構圖；

圖4是本發(fā)明另一實施例提供的三相四橋臂逆變系統(tǒng)的另一結構圖；

圖5是本發(fā)明另一實施例提供的三相四橋臂逆變系統(tǒng)的另一結構圖。

具體實施方式

為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結合附圖對本發(fā)明的具體實施方式做詳細的說明。

本發(fā)明提供一種三相四橋臂逆變系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術中在帶運行于平衡模式的負載的情況下?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：

負載或者電網(wǎng)均為三相四線制，且負載可以運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)所帶負載運行于不平衡模式或者并網(wǎng)電流工作在不平衡模式時，控制逆變單元101內(nèi)四個橋臂的開關管均按照脈寬調(diào)制策略工作；并在三相四橋臂逆變系統(tǒng)所帶負載運行于平衡模式或者并網(wǎng)電流工作在平衡模式時，控制逆變單元101內(nèi)第四橋臂的開關管停止工作。

具體的，控制單元在三相四橋臂逆變系統(tǒng)所帶負載運行于平衡模式或者并網(wǎng)電流工作在平衡模式時，控制逆變單元101內(nèi)第四橋臂的開關管停止工作，可以通過控制逆變單元101內(nèi)第四橋臂的開關管關斷來實現(xiàn)，能夠避免系統(tǒng)對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)所帶負載運行于平衡模式或者并網(wǎng)電流工作在平衡模式時，控制逆變單元101內(nèi)第四橋臂的開關管停止工作，也可以通過控制如圖2所示的分斷裝置103斷開來實現(xiàn)。

分斷裝置103的一端與濾波單元102輸出端相連；

分斷裝置103的另一端與三相四線制的負載或者電網(wǎng)相連；

分斷裝置103的控制端與控制單元的輸出端相連；

分斷裝置103用于在三相四橋臂逆變系統(tǒng)所帶負載運行于平衡模式或者并網(wǎng)電流工作在平衡模式時，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)第四橋臂的開關管停止工作。

通過分斷裝置103來實現(xiàn)控制逆變單元101內(nèi)第四橋臂的開關管停止工作的方式，能夠在第四橋臂發(fā)生故障時，也不會影響三相四橋臂逆變系統(tǒng)在所帶負載運行于平衡模式或者并網(wǎng)電流工作在平衡模式時的正常運行，增加了系統(tǒng)的可靠性。

優(yōu)選的，在圖2的基礎上，參見圖3，分斷裝置103包括：控制端均與控制單元的輸出端相連的一個第一N線開關201及三個第一火線開關202；其中：

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

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

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

具體的，當三相四橋臂逆變系統(tǒng)所帶負載運行于不平衡模式或者并網(wǎng)電流工作在不平衡模式時，由控制單元控制一個第一N線開關201及三個第一火線開關202均閉合；當三相四橋臂逆變系統(tǒng)所帶負載運行于平衡模式或者并網(wǎng)電流工作在平衡模式時，由控制單元控制三個第一火線開關202閉合、且第一N線開關201斷開。

本實施例提供的三相四橋臂逆變系統(tǒng)，在面對三相四橋臂逆變系統(tǒng)所帶負載運行于平衡模式或者并網(wǎng)電流工作在平衡模式的情況時，通過控制單元控制逆變單元101內(nèi)第四橋臂的開關管停止工作，進而避免了系統(tǒng)對于第四橋臂的控制和損耗。

本發(fā)明另一實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、一個第一N線開關201、三個第一火線開關202、一個第二N線開關203、三個第二火線開關204、三個第三火線開關205及三個第四火線開關206；其中：

逆變單元101的輸出端與濾波單元102的輸入端相連；

三個第一火線開關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201的一端與濾波單元102輸出端的N線相連；

第二N線開關203連接于第一N線開關201與運行于不平衡模式的負載之間；

三個第二火線開關204分別連接于三個第一火線開關202與運行于不平衡模式的負載之間；

三個第三火線開關205分別連接于三個第一火線開關202與運行于平衡模式的負載之間；

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

控制單元的輸出端分別與逆變單元101、一個第一N線開關201、三個第一火線開關202、一個第二N線開關203、三個第二火線開關204、三個第三火線開關205及三個第四火線開關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能裝置均相連為例進行展示，但并不限于該形式，還可以根據(jù)實際應用環(huán)境與光伏組件和儲能裝置中的任意一個相連，均在本申請的保護范圍內(nèi)。

具體的工作原理為：

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

當負載不工作，且通過電網(wǎng)給儲能裝置充電時，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201和/或第二N線開關203斷開，并控制三個第二火線開關204斷開、而三個第一火線開關202與三個第四火線開關206閉合；且控制單元還可以同時控制逆變單元101第四橋臂上相關的開關管關斷且不工作。當?shù)谒臉虮酃收蠒r，系統(tǒng)仍然可以通過電網(wǎng)向儲能裝置充電，進而保證系統(tǒng)的工作。

當負載不工作，且光伏組件通過逆變器將能量以平衡模式的并網(wǎng)電流進行并網(wǎng)時，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201和/或第二N線開關203斷開，并控制三個第二火線開關204斷開、而三個第一火線開關202與三個第四火線開關206閉合；且控制單元還可以同時控制逆變單元101第四橋臂上相關的開關管關斷。當?shù)谒臉虮酃收蠒r，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)，進而保證系統(tǒng)的正常工作。

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

本發(fā)明另一實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或者兩個DC/DC變換器104，圖5以兩個為例進行展示。

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

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

具體的工作原理與上述實施例相同，此處不再一一贅述。

另外，值得說明的是，本發(fā)明各個實施例中的濾波單元102并不限于圖1至圖5所示的實現(xiàn)形式，還可以根據(jù)具體應用環(huán)境進行選定；同時，在逆變單元101、濾波單元102及所帶負載或者電網(wǎng)之間，還可以根據(jù)具體應用環(huán)境串聯(lián)增加其他器件(比如輔助保護器件)，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)在所帶負載運行于平衡模式或者并網(wǎng)電流工作在平衡模式時，能夠避免對于第四橋臂的控制和損耗的方案，均在本申請的保護范圍內(nèi)。

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

以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制。雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明。任何熟悉本領域的技術人員，在不脫離本發(fā)明技術方案范圍情況下，都可利用上述揭示的方法和技術內(nèi)容對本發(fā)明技術方案做出許多可能的變動和修飾，或修改為等同變化的等效實施例。因此，凡是未脫離本發(fā)明技術方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術實質(zhì)對以上實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)明技術方案保護的范圍內(nèi)。