Однофазний квазі-імпедансний здвоєний інвертор з елементами накопичення електроенергії

Реферат: Однофазний квазі-імпедансний здвоєний інвертор з елементами накопичення енергії. Побудований за схемою здвоєння, яка містить в своєму складі квазі-імпедансну ланку, а також має інтегрований елемент накопичення електроенергії, що надає інвертору ряд переваг в порівнянні з існуючими аналогами та дозволяє його безпосередньо використовувати в автономних системах електроживлення на основі відновлюваних джерел енергії. UA 117295 U (54) ОДНОФАЗНИЙ КВАЗІ-ІМПЕДАНСНИЙ ЗДВОЄНИЙ ІНВЕРТОР З ЕЛЕМЕНТАМИ НАКОПИЧЕННЯ ЕЛЕКТРОЕНЕРГІЇ UA 117295 U UA 117295 U 5 10 15 20 25 30 35 40 Корисна модель належить до електротехніки і може використовуватись у системах електроживлення на основі фотоелектричних перетворювачів та інших відновлюваних джерел енергії. Відомий квазі-імпедансний інвертор для систем електроживлення на основі фотоелектричних перетворювачів [Y. Li, J. Anderson, F. Z. Peng and D. Liu, "Quasi-Z-Source Inverter for Photovoltaic Power Generation Systems, " 2009 Twenty-Fourth Annual IEEE Applied Power Electronics Conference and Exposition, Washington, DC. - 2009. - Р. 918-924.], який зберігає особливості традиційного імпедансного інвертора (можливість перебувати в стані короткого замикання або в розімкнутому стані для формування підвищеної або зниженої вихідної напруги). Переваги квазі-імпедансного інвертора: неперервний вхідний струм; захист від замикання навантаження; низький стартовий струм; широкий діапазон регулювання вхідної напруги. Відомий також, вибраний як прототип, здвоєний інвертор [D. Bortis, D. Neumayr, J. W. Kolar, "np-Pareto Optimization and Comparative Evaluation of Inverter Concepts considered for the GOOGLE Little Box Challenge", 17th IEEE Workshop on Control and Modeling for Power Electronics (COMPEL 2016), Trondheim, Norway, June 27-30, 2016]. Основною особливістю даного прототипу є його виконання за технологією здвоєння. Це дозволяє знизити пульсації струму, а отже і масогабаритні показники індуктивних елементів, та перенапруження на напівпровідникових елементах Однак, цей інвертор не має квазі-імпедансної ланки, а також не містить інтегрованих елементів зберігання електроенергії, що не дає змоги напряму його застосовувати у автономних системах електроживлення на основі фотоелектричних перетворювачів. В основу корисної моделі поставлена задача підвищення питомої потужності інвертора за допомогою використання нових схемотехнічних рішень. Поставлена задача вирішується тим, що використовується здвоєна топологія інвертора, що дозволяє знизити перенапругу на напівпровідникових елементах, покращити масогабаритні показники пасивних елементів та підвищити ефективність. При цьому значно зростає питома потужність інвертора. Заявлений пристрій реалізується за рахунок використання квазі-імпедансної ланки на вході інвертора, що дозволяє розширити межі регулювання вхідної напруги. На кресленні зображена принципова схема запропонованого інвертора, де: PV string - масив фотоелектричних елементів; В - акумуляторна батарея; LB1 та LB2 - фільтруючі індуктивності енергозберігаючого елемента; L1, С1, D1, L2, С2 та L3, С3, D2, L4, C4 - індуктивності, ємності, діоди вхідної квазі-імпедансної ланки; Т1, Т2 та Т3, Т4 - транзистори вхідної квазі-імпедансної ланки; S1, S2, S3, S4 та S5, S6, S7, S8 - транзистори вихідної інвертуючої ланки; Lp1, Lp2 та Lр3, Lp4 - вихідні фільтруючі індуктивності; Lg1 та Lg2 - фільтруючі індуктивності електромережі СF - вихідна фільтруюча ємність; Lg1 та Lg2 - фільтруючі індуктивності електромережі Заявлений пристрій може використовуватись у різноманітних системах електроживлення, як на основі фотоелектричних перетворювачів, так і на основі інших відновлюваних джерел енергії. 45 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 50 Однофазний квазі-імпедансний здвоєний інвертор з елементами накопичення енергії, який відрізняється тим, що побудований за схемою здвоєння, яка містить в своєму складі квазіімпедансну ланку, а також має інтегрований елемент накопичення електроенергії, що надає інвертору ряд переваг в порівнянні з існуючими аналогами та дозволяє його безпосередньо використовувати в автономних системах електроживлення на основі відновлюваних джерел енергії. 1 UA 117295 U Комп’ютерна верстка М. Мацело Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2