●前言
第1章 新能源多輸入逆變器的現狀與發展 1
1.1 概述 1
1.1.1 分布式能源繫統 1
1.1.2 新能源多輸入逆變器 2
1.2 新能源多輸入逆變器的現狀與發展 5
1.2.1 傳統直流變換器型兩級多輸入逆變器 5
1.2.2 新穎的直流變換器型兩級多輸入逆變器 6
1.2.3 多輸入直流變換器型準單級多輸入逆變器 12
1.2.4 單級多輸入逆變器 16
1.3 新能源多輸入逆變器的發展趨勢 27
參考文獻 27
第2章 新穎的直流變換器型兩級多輸入逆變器 29
2.1 概述 29
2.2 新穎的直流變換器型兩級多輸入逆變器電路結構與拓撲族 29
2.2.1 電路結構與拓撲族 29
2.2.2 分布式發電繫統構成 36
2.3 新穎的Boost直流變換器型兩級多輸入逆變器能量管理控制策略 37
2.3.1 能量管理模式 37
2.3.2 能量管理控制策略 38
2.4 新穎的Boost直流變換器型兩級多輸入逆變器的原理特性 42
2.4.1 高頻開關過程分析 42
2.4.2 Boost型多輸入直流變換器的外特性 48
2.4.3 啟動時儲能電感的磁飽和抑制 50
2.5 新穎的Boost直流變換器型兩級多輸入逆變器關鍵電路參數設計 52
2.5.1 高頻變壓器匝比 52
2.5.2 輸入濾波電容 52
2.5.3 儲能電感 52
2.5.4 直流母線濾波電容 53
2.5.5 鉗位電容 53
2.6 1kV A新穎的Boost直流變換器型兩級多輸入逆變器樣機實驗 53
2.6.1 樣機構成 53
2.6.2 樣機實驗 55
參考文獻 64
第3章 直流變換器型準單級多輸入逆變器 65
3.1 概述 65
3.2 直流變換器型準單級多輸入逆變器電路結構與拓撲族 65
3.2.1 Buck型電路結構與拓撲族 65
3.2.2 Buck-Boost型電路結構與拓撲族 68
3.2.3 分布式發電繫統構成 71
3.3 直流變換器型準單級多輸入逆變器的能量管理控制策略 72
3.3.1 能量管理控制策略 72
3.3.2 動態調節過程分析 73
3.4 直流變換器型準單級多輸入逆變器的原理特性 73
3.4.1 高頻開關過程分析 73
3.4.2 整流二極管關斷電壓尖峰抑制 76
3.5 直流變換器型準單級多輸入逆變器的關鍵電路參數設計 76
3.5.1 控制環路設計 76
3.5.2 關鍵電路參數設計 84
3.6 3kW直流變換器型準單級多輸入逆變器樣機實驗 84
3.6.1 樣機實例 84
3.6.2 樣機實驗 85
參考文獻 87
第4章 外置並聯分時選擇開關供電型單級多輸入逆變器 89
4.1 概述 89
4.2 外置並聯分時選擇開關供電型單級多輸入逆變器電路結構與拓撲族 89
4.2.1 Buck型電路結構與拓撲族 89
4.2.2 Buck-Boost型電路結構與拓撲族 96
4.3 外置並聯分時選擇開關供電型單級多輸入分布式發電繫統能量管理控制策略 99
4.3.1 能量管理控制策略 99
4.3.2 三種供電模式 101
4.3.3 輸出電壓的穩定和不同供電模式的平滑切換 102
4.4 外置並聯分時選擇開關供電型多輸入分布式發電繫統原理特性 103
4.4.1 高頻開關過程分析 103
4.4.2 多路占空比的推導與外特性 112
4.4.3 關鍵問題討論 115
4.5 外置並聯分時選擇開關供電型單級多輸入分布式發電繫統關鍵電路參數設計 118
4.5.1 控制環路設計 118
4.5.2 關鍵電路參數設計 124
參考文獻 128
第5章 內置並聯分時選擇開關供電型單級多輸入逆變器 130
5.1 概述 130
5.2 內置並聯分時選擇開關供電型單級多輸入逆變器電路結構與拓撲族 130
5.2.1 Buck型電路結構與拓撲族 130
5.2.2 Buck-Boost型電路結構與拓撲族 134
5.2.3 分布式發電繫統構成 134
5.3 內置並聯分時選擇開關供電型單級多輸入逆變器能量管理控制策略 137
5.3.1 兩種能量管理模式 137
5.3.2 優選功率輸出能量管理SPWM控制策略 137
5.4 內置並聯分時選擇開關供電型單級多輸入逆變器原理特性 139
5.4.1 高頻開關過程分析 139
5.4.2 選擇開關關斷電壓尖峰抑制 143
5.5 內置並聯分時選擇開關供電型單級多輸入逆變器關鍵電路參數設計 144
5.5.1 輸出濾波電感和變壓器繞組電流 144
5.5.2 功率開關電壓和電流應力 146
5.6 3kW內置並聯分時選擇開關供電型單級多輸入逆變器仿真分析 148
5.6.1 穩態仿真 148
5.6.2 動態仿真 148
參考文獻 151
第6章 並聯分時選擇開關直流斬波器型單級多輸入逆變器 153
6.1 概述 153
6.2 並聯分時選擇開關直流斬波器型單級多輸入逆變器電路結構與拓撲族 153
6.2.1 Buck型電路結構與拓撲族 153
6.2.2 Buck-Boost型電路結構與拓撲族 155
6.2.3 分布式發電繫統構成 156
6.3 並聯分時選擇開關直流斬波器型單級多輸入逆變器能量管理控制策略 157
6.3.1 兩種能量管理模式 157
6.3.2 優選功率輸出能量管理SPWM控制策略 157
6.4 並聯分時選擇開關直流斬波器型單級多輸入逆變器原理特性 160
6.4.1 正向傳遞功率時的高頻開關過程 160
6.4.2 反向傳遞功率時的高頻開關過程 162
6.5 並聯分時選擇開關直流斬波器型單級多輸入逆變器關鍵電路參數設計 164
6.5.1 高頻變壓器匝比 164
6.5.2 功率開關電壓和電流應力 165
6.6 3kW並聯分時選擇開關直流斬波器型單級多輸入逆變器仿真 167
6.6.1 設計實例 167
6.6.2 仿真分析 167
參考文獻 172
第7章 串聯同時選擇開關Buck直流斬波器型單級多輸入逆變器 173
7.1 概述 173
7.2 串聯同時選擇開關Buck直流斬波器型單級多輸入逆變器電路結構與拓撲族 173
7.2.1 電路結構 173
7.2.2 電路拓撲族 174
7.2.3 分布式發電繫統構成 176
7.3 串聯同時選擇開關Buck直流斬波器型單級多輸入逆變器能量管理控制策略 177
7.3.1 兩種能量管理模式 177
7.3.2 能量管理控制策略 177
7.4 串聯同時選擇開關Buck直流斬波器型單級多輸入逆變器原理特性 179
7.4.1 uo＞0、iLf＞0時高頻開關過程分析 179
7.4.2 uo＞0、iLf＜0時高頻開關過程分析 184
7.5 串聯同時選擇開關Buck直流斬波器型單級多輸入逆變器關鍵電路參數設計 187
7.5.1 輸入源共模干擾及抑制 187
7.5.2 功率開關電壓應力 187
7.6 3kVA串聯同時選擇開關Buck直流斬波器型單級多輸入逆變器樣機實驗 189
7.6.1 樣機實例 189
7.6.2 樣機實驗 189
參考文獻 192
第8章 串聯同時選擇開關Buck-Boost直流斬波器型單級多輸入逆變器 193
8.1 概述 193
8.2 串聯同時選擇開關Buck-Boost直流斬波器型單級多輸入逆變器電路結構與拓撲族 193
8.2.1 電路結構 193
8.2.2 電路拓撲族 196
8.2.3 分布式發電繫統構成 196
8.3 串聯同時選擇開關Buck-Boost直流斬波器型單級多輸入逆變器能量管理控制策略 197
8.3.1 兩種能量管理模式 197
8.3.2 主從功率分配能量管理控制策略 197
8.4 串聯同時選擇開關Buck-Boost直流斬波器型單級多輸入逆變器原理特性 199
8.4.1 一個低頻輸出周期內的穩態原理 199
8.4.2 高頻開關過程分析 201
8.4.3 輸出外特性 206
8.5 串聯同時選擇開關Buck-Boost直流斬波器型單級多輸入逆變器關鍵電路參數設計 211
8.5.1 儲能式變壓器匝比 211
8.5.2 功率開關電壓和電流應力 211
參考文獻 215
第9章 多繞組同時供電Boost型單級多輸入逆變器 216
9.1 概述 216
9.2 多繞組同時供電Boost型單級多輸入逆變器電路結構與拓撲族 216
9.2.1 電路結構 216
9.2.2 電路拓撲族 222
9.2.3 分布式發電繫統構成 222
9.3 多繞組同時供電Boost型單級多輸入逆變器能量管理控制策略 223
9.3.1 能量管理控制策略 223
9.3.2 供電模式 226
9.4 多繞組同時供電Boost型單級多輸入高頻環節逆變器原理特性 226
9.4.1 低頻輸出周期內的穩態原理 226
9.4.2 高頻開關過程分析 230
9.4.3 多路占空比推導及外特性 246
9.4.4 儲能電感電流限定值討論 248
9.5 多繞組同時供電Boost型單級多輸入逆變器關鍵電路參數設計 249
9.5.1 控制環路設計 249
9.5.2 關鍵電路參數設計 251
參考文獻 252
第10章 新能源單級多輸入分布式發電繫統的研制 253
10.1 概述 253
10.2 3kVA並聯分時供電Buck型單級多輸入分布式發電繫統研制 253
10.2.1 繫統構成與功率電路 253
10.2.2 控制電路 254
10.2.3 功率電路參數設計與選取 256
10.2.4 樣機實驗 261
10.3 1kVA串聯同時供電Buck-Boost型單級多輸入分布式發電繫統研制 271
10.3.1 繫統構成與功率電路 271
10.3.2 控制電路 272
10.3.3 機內輔助電源 275
10.3.4 功率電路參數設計與選取 275
10.3.5 樣機實驗 278
10.4 3kW多繞組同時供電Boost型單級多輸入分布式發電繫統研制 280
10.4.1 繫統構成與功率電路 280
10.4.2 控制電路 281
10.4.3 功率電路參數設計與選取 284
10.4.4 樣機實驗 288
參考文獻 290
本書按照輸入源路數、功率變換級數、電氣隔離、電路拓撲等類型，在論述新能源多輸入逆變器的現狀與發展的基礎上，提出並繫統深入地論述新穎的直流變換器型兩級多輸入逆變器、直流變換器型準單級多輸入逆變器和外置並聯分時選擇開關供電型、內置並聯分時選擇開關供電型、並聯分時選擇開關直流斬波器型、串聯同時選擇開關Buck直流斬波器型、串聯同時選擇開關Buck-Boost直流斬波器型、多繞組同時供電Boost型單級多輸入逆變器。本書以三類單級多輸入逆變器為例，論述新能源單級多輸入分布式發電繫統的設計與研制。在光伏、風力、燃料電池等多種新能源聯合供電的場合，單級多輸入分布式發電繫統具有重要的應用價值。
本書集新概念、繫統性、理論性、工程性於一體，是一本內容十分翔實、理論與工程實踐緊密結合的著作，可作為高等學校電氣工程等相關學科研究生的參考書，也可供從事新能源分布式發電繫統研究、開發的工程技術人員參考等
