单相电流型逆变器、逆变电路及其控制方法与流程

[0001]
本发明涉及电力电子技术领域，具体涉及一种单相电流型逆变器、逆变电路及其控制方法。


背景技术：

[0002]
传统电流型逆变器在直流侧串联大电感，由于直流侧电流基本无脉动，因此，可将大电感近似看成直流电流源。与电压型逆变器相比，电流型逆变器具有升压特性，而且，电流型逆变器的储能元件为电感，系统寿命要比储能元件为电解电容的电压型逆变器长。
[0003]
然而，当传统电流型逆变器的直流侧输入电压高于交流侧输出电压时，直流侧输入电感会一直处于充电状态，电感电流持续上升，使得直流侧输入电感磁芯易于饱和。当电路进入稳态时，过大的电感电流会增加系统损耗，降低系统的功率密度。


技术实现要素：

[0004]
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种单相电流型逆变器、逆变电路及其控制方法，以克服目前当电路进入稳态时，过大的电感电流会增加电流型逆变器的损耗，降低功率密度的问题。
[0005]
为实现以上目的，本发明采用如下技术方案：
[0006]
一种单相电流型逆变电路，包括：输入电感、调制单元，以及，第一开关单元至第六开关单元；
[0007]
所述输入电感的第一端同时与外部电源的第一端、所述第一开关单元的第一端、第二开关单元的第一端相连，所述输入电感的第二端同时与第三开关单元的第二端、第四开关单元的第二端相连；
[0008]
所述第二开关单元的第二端同时与所述第三开关单元的第一端、第五开关单元的第二端相连，并作为第一输出端；
[0009]
所述第四开关单元的第一端同时与所述第一开关单元的第二端、所述第六开关单元的第二端相连，并作为第二输出端；
[0010]
所述第五开关单元的第一端同时与所述第六开关单元的第一端、所述外部电源的第二端相连；
[0011]
所述第一开关单元至所述第六开关单元的第三端与所述调制单元的控制端一一相连；
[0012]
所述调制单元，用于获取所述外部电源的第一电压值和所述第一输出端与第二输出端之间的第二电压值，以及，根据所述第一电压值、所述第二电压值和预设的逆变周期，控制所述第一开关单元至第六开关单元的开关状态，切换所述单相电流型逆变电路的工作模态，以使所述第一电压值大于所述第二电压值时，所述输入电感在每个逆变周期内均有充电和放电过程。
[0013]
进一步地，以上所述的单相电流型逆变电路，所述第一输出端与第二输出端之间
并联连接一个负载单元，所述负载单元包括并联连接的输出电容和负载。
[0014]
进一步地，以上所述的单相电流型逆变电路，所述单相电流型逆变电路的工作模态至少包括第一工作模态至第五工作模态；
[0015]
其中，当且仅当所述第三开关单元和所述第五开关单元导通时，或者，当且仅当所述第四开关单元和所述第六开关单元导通时，所述单相电流型逆变电路的工作模态切换为所述第一工作模态，所述外部电源向所述输入电感充电；
[0016]
当且仅当所述第一开关单元和所述第三开关单元导通时，所述单相电流型逆变电路的工作模态切换为第二工作模态，所述输入电感放电且以第一方向为所述负载单元供电；
[0017]
当且仅当所述第三开关单元和所述第六开关单元导通时，所述单相电流型逆变电路的工作模态切换为第三工作模态；若所述第一电压值小于所述第二电压值，所述输入电感放电；若所述第一电压值大于所述第二电压值，所述输入电感充电；所述外部电源和所述输入电感均以所述第一方向为所述负载单元供电；
[0018]
当且仅当所述第二开关单元和所述第四开关单元导通时，所述单相电流型逆变电路的工作模态切换为第四工作模态，所述输入电感放电且以第二方向为所述负载单元供电；
[0019]
当且仅当所述第四开关单元和所述第五开关单元导通时，所述单相电流型逆变电路的工作模态切换为第五工作模态；若所述第一电压值小于所述第二电压值，所述输入电感放电；若所述第一电压值大于所述第二电压值，所述输入电感充电；所述外部电源和所述输入电感均以所述第二方向为所述负载单元供电；
[0020]
其中，所述第一方向与所述第二方向方向相反。
[0021]
进一步地，以上所述的单相电流型逆变电路，若所述调制单元检测到所述第一电压值大于所述第二电压值，所述调制单元，具体用于：当所述逆变周期处于前半周期时，控制所述第一工作模态与所述第二工作模态交替工作；当所述逆变周期处于后半周期时，控制所述第一工作模态和所述第四工作模态交替工作；或者
[0022]
当所述逆变周期处于前半周期时，控制所述第二工作模态和所述第三工作模态交替工作；当所述逆变周期处于后半周期时，控制所述第四工作模态和所述第五工作模态交替工作。
[0023]
进一步地，以上所述的单相电流型逆变电路，若所述调制单元检测到所述第一电压值小于所述第二电压值，所述调制单元，具体用于，当所述逆变周期处于前半周期时，控制所述第一工作模态和所述第三工作模态交替工作；当所述逆变周期处于后半周期时，控制所述第一工作模态和所述第五工作模态交替工作。
[0024]
进一步地，以上所述的单相电流型逆变电路，所述第一开关单元至所述第六开关单元均由单向导电的可控开关或他们的组合构成。
[0025]
进一步地，以上所述的单相电流型逆变电路，所述第一开关单元至所述第六开关单元均包括一个二极管和一个可控开关；
[0026]
所述二极管阴极作为其所在开关单元的第一端，阳极连接所述可控开关的源极，所述可控开关的漏极作为其所在开关单元的第二端。
[0027]
进一步地，以上所述的单相电流型逆变电路，所述负载单元还包括滤波电感；
[0028]
所述输出电容通过所述滤波电感与所述负载相连。
[0029]
本发明还提供了一种单相电流型逆变电路的控制方法，所述单相电流型逆变电路为以上任一项所述的单相电流型逆变电路；所述控制方法包括：
[0030]
获取外部电源的第一电压值和所述第一输出端与第二输出端之间的第二电压值；
[0031]
根据所述第一电压值、所述第二电压值和预设的逆变周期，对所述第一开关单元至第六开关单元的开关状态进行控制，切换所述单相电流型逆变电路的工作模态，以使所述第一电压值大于所述第二电压值时，所述输入电感在每个逆变周期内均有充电和放电过程。
[0032]
进一步地，以上所述的单相电流型逆变电路的控制方法，所述工作模态至少包括第一工作模态至第五工作模态；
[0033]
其中，当且仅当所述第三开关单元和所述第五开关单元导通时，或者，当且仅当所述第四开关单元和所述第六开关单元导通时，所述单相电流型逆变电路的工作模态切换为所述第一工作模态，所述外部电源向所述输入电感充电；
[0034]
当且仅当所述第一开关单元和所述第三开关单元导通时，所述单相电流型逆变电路的工作模态切换为第二工作模态，所述输入电感放电且以第一方向为所述负载单元供电；
[0035]
当且仅当所述第三开关单元和所述第六开关单元导通时，所述单相电流型逆变电路的工作模态切换为第三工作模态；若所述第一电压值小于所述第二电压值，所述输入电感放电；若所述第一电压值大于所述第二电压值，所述输入电感充电；所述外部电源和所述输入电感均以所述第一方向为所述负载单元供电；
[0036]
当且仅当所述第二开关单元和所述第四开关单元导通时，所述单相电流型逆变电路的工作模态切换为第四工作模态，所述输入电感放电且以第二方向为所述负载单元供电；
[0037]
当且仅当所述第四开关单元和所述第五开关单元导通时，所述单相电流型逆变电路的工作模态切换为第五工作模态；若所述第一电压值小于所述第二电压值，所述输入电感放电；若所述第一电压值大于所述第二电压值，所述输入电感充电；所述外部电源和所述输入电感均以所述第二方向为所述负载单元供电；
[0038]
其中，所述第一方向与所述第二方向方向相反；
[0039]
对应地，所述根据所述第一电压值、所述第二电压值和预设的逆变周期，对所述第一开关单元至第六开关单元的开关状态进行控制，切换所述单相电流型逆变电路的工作模态，包括：
[0040]
若所述第一电压值大于所述第二电压值：当所述逆变周期处于前半周期时，控制所述第一工作模态与所述第二工作模态交替工作；当所述逆变周期处于后半周期时，控制所述第一工作模态和所述第四工作模态交替工作；或者，当所述逆变周期处于前半周期时，控制所述第二工作模态和所述第三工作模态交替工作；当所述逆变周期处于后半周期时，控制所述第四工作模态和所述第五工作模态交替工作；
[0041]
若所述第一电压值小于所述第二电压值：当所述逆变周期处于前半周期时，控制所述第一工作模态和所述第三工作模态交替工作；当所述逆变周期处于后半周期时，控制所述第一工作模态和所述第五工作模态交替工作。
[0042]
本发明还提供了一种单相电流型逆变器，包括以上任一项所述的单相电流型逆变电路。
[0043]
本发明提供了一种单相电流型逆变器、逆变电路及其控制方法，与现有技术相比，具有以下有益效果：
[0044]
本申请的方案提供的单相电流型逆变电路，包括输入电感、调制单元，以及，第一开关单元至第六开关单元，其中，调制单元获取外部电源的第一电压值和负载单元的第二电压值，以及，根据第一电压值、第二电压值和预设的逆变周期，对第一开关单元至第六开关单元的开关状态进行控制，切换单相电流型逆变电路的工作模态，第一电压值高于第二电压值时，输入电感在每个逆变周期内均有充电和放电过程，使得输入电感体积大大减小，降低了系统导通损耗和开关损耗，减小了电源体积，提高系统功率密度。
附图说明
[0045]
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0046]
图1是本发明一个实施例提供的一种单相电流型逆变电路的结构图；
[0047]
图2是本发明一个实施例提供的单相电流型逆变电路的第一工作模态的一种示意图；
[0048]
图3是本发明一个实施例提供的单相电流型逆变电路的第一工作模态的另一种示意图；
[0049]
图4是本发明一个实施例提供的单相电流型逆变电路的第二工作模态的示意图；
[0050]
图5是本发明一个实施例提供的单相电流型逆变电路的第三工作模态的示意图；
[0051]
图6是本发明一个实施例提供的单相电流型逆变电路的第四工作模态的示意图；
[0052]
图7是本发明一个实施例提供的单相电流型逆变电路的第五工作模态的示意图；
[0053]
图8是图2中b点在切换方式一作用下的电压值波形图；
[0054]
图9是图2中b点在切换方式二作用下的电压值波形图；
[0055]
图10是本发明一个实施例提供的单相电流型逆变电路在并网情况下输出电容和电网之间加单电感的示意图；
[0056]
图11是本发明一个实施例提供的单相电流型逆变电路在并网情况下输出电容和电网之间加双电感的示意图；
[0057]
图12是本发明另一个实施例提供的一种单相电流型逆变电路的结构图；
[0058]
图13是本发明实施例提供的单相电流型逆变电路的控制方法的流程图。
具体实施方式
[0059]
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。
[0060]
实施例
[0061]
图1是本发明一个实施例提供的一种单相电流型逆变电路的结构图。参见图1，本实施例的单相电流型逆变电路包括：输入电感l1、调制单元，以及，第一开关单元11至第六开关单元16。其中，单相电流型逆变电路输出端连接负载单元17。
[0062]
输入电感l1一端可以连接外部电源s的正极，也可以连接外部电源s的负极，本实施例不做限定。在一种具体实施方式中，外部电源s的第一端为外部电源s的正极，外部电源s的第二端为外部电源s的负极，将输入电感l1一端连接外部电源s的第一端。
[0063]
如图1所示，输入电感l1的第一端同时与外部电源s的第一端、第一开关单元11的第一端、第二开关单元12的第一端相连，输入电感l1的第二端同时与第三开关单元13的第二端、第四开关单元14的第二端相连，第二开关单元12的第二端同时与第三开关单元13的第一端、第五开关单元15的第二端、负载单元17的第一端相连，并作为单相电流型逆变电路的第一输出端，第四开关单元14的第一端同时与第一开关单元11的第二端、第六开关单元16的第二端、负载单元17的第二端相连，并作为单相电流型逆变电路的第二输出端，第五开关单元15的第一端同时与第六开关单元16的第一端、外部电源s的第二端相连，第一开关单元11至第六开关单元16的第三端与调制单元的控制端一一相连。而且，第一输出端与第二输出端之间并联连接上述负载单元17。
[0064]
如图1所示，第一开关单元11至第六开关单元16均由单向导电的可控开关或其组合构成，比如一个二极管串联一个可控开关。具体地，二极管阴极作为其所在开关单元的第一端，阳极连接可控开关的源极，可控开关的漏极作为其所在开关单元的第二端，可控开关的栅极连接调制单元的控制端。
[0065]
调制单元的第一获取端可以和外部电源s的第一端相连，调制单元的第二获取端可以和外部电源s的第二端相连，调制单元可以通过第一获取端和第二获取端获取外部电源s两端的第一电压值；调制单元的第三获取端可以和负载单元17的第一端相连，调制单元的第四获取端可以和负载单元17的第二端相连，调制单元可以通过第三获取端和第四获取端获取负载单元17的第二电压值。需要说明的是，此处只是对获取第一电压值和获取第二电压值的方式进行举例说明，并没有对其进行限定，现有技术中获取电压的方式均可以应用到本实施例中。
[0066]
需要说明的是，第一电压值是外部电源s两端第一电压v的绝对值，第二电压值是负载单元17两端第二电压v0的绝对值。
[0067]
调制单元根据第一电压值、第二电压值和预设的逆变周期，对第一开关单元11至第六开关单元16的开关状态进行控制，切换单相电流型逆变电路的工作模态，以使当第一电压值大于第二电压值时，输入电感l1在每个逆变周期内均有充电和放电过程。即，输入电感l1充电时，流经输入电感l1的电感电流i
l
逐渐增大，输入电感l1放电时，流经输入电感l1的电感电流i
l
逐渐减小，充电和放电交替工作，有效解决了电感电流持续增大增加系统损耗，降低系统的功率密度的问题。
[0068]
进一步地，本实施例的负载单元17包括输出电容c，输出电容c的第一端作为负载单元17的第一端与单相电流型逆变电路的第一输出端相连，输出电容c的第二端作为负载单元17的第二端与单相电流型逆变电路的第二输出端相连。而且，输出电容c的第一端和输出电容c的第二端还用于连接负载r，即输出电容c的第一端还连接负载r的第一端，输出电
容c的第二端还连接负载r的第二端。
[0069]
进一步地，上述单相电流型逆变电路的工作模态至少包括第一工作模态至第五工作模态。
[0070]
图2是本发明一个实施例提供的单相电流型逆变电路的第一工作模态的一种示意图，图3是本发明一个实施例提供的单相电流型逆变电路的第一工作模态的另一种示意图。
[0071]
如图2所示，当且仅当第三开关单元13和第五开关单元15导通时，单相电流型逆变电路的工作模态切换为第一工作模态，外部电源s、输入电感l1、第三开关单元13和第五开关单元15组成电流回路，外部电源s向输入电感l1充电；输出电容c和负载r组成电流回路，输出电容c向负载r供电。
[0072]
如图3所示，当且仅当第四开关单元14和第六开关单元16导通时，单相电流型逆变电路的工作模态也切换为第一工作模态，第四开关单元14、第六开关单元16、外部电源s和输入电感l1组成电流回路，外部电源s向输入电感l1充电；输出电容c和负载r组成电流回路，输出电容c向负载r供电。
[0073]
图4是本发明一个实施例提供的单相电流型逆变电路的第二工作模态的示意图。如图4所示，当且仅当第一开关单元11和第三开关单元13导通时，单相电流型逆变电路的工作模态切换为第二工作模态，输入电感l1、第三开关单元13、负载单元17(输出电容c、负载r)和第一开关单元11组成电流回路，输入电感l1放电且以第一方向为负载单元17供电。
[0074]
图5是本发明一个实施例提供的单相电流型逆变电路的第三工作模态的示意图。如图5所示，当且仅当第三开关单元13和第六开关单元16导通时，单相电流型逆变电路的工作模态切换为第三工作模态，第三开关单元13、负载单元17(输出电容c、负载r)、第六开关单元16、外部电源s和输入电感l1组成电流回路。此时，若所述第一电压值小于所述第二电压值，所述输入电感放电；若所述第一电压值大于所述第二电压值，所述输入电感充电。外部电源s和输入电感l1均以第一方向为负载单元17供电。
[0075]
图6是本发明一个实施例提供的单相电流型逆变电路的第四工作模态的示意图。如图6所示，当且仅当第二开关单元12和第四开关单元14导通时，单相电流型逆变电路的工作模态切换为第四工作模态，第二开关单元12、输出电容c、用电负载r、第四开关单元14和输入电感l1组成电流回路，输入电感l1放电且以第二方向为负载单元17供电。其中，第二方向与第一方向为相反的方向。
[0076]
图7是本发明一个实施例提供的单相电流型逆变电路的第五工作模态的示意图。如图7所示，当且仅当第四开关单元14和第五开关单元15导通时，单相电流型逆变电路的工作模态切换为第五工作模态，第四开关单元14、负载单元17(输出电容c、负载r)、第五开关单元15、外部电源s和输入电感l1组成电流回路。此时，若所述第一电压值小于所述第二电压值，所述输入电感放电；若所述第一电压值大于所述第二电压值，所述输入电感充电。外部电源s和输入电感l1均以第二方向为负载单元17供电。
[0077]
进一步地，本实施例提供了切换方式一。
[0078]
具体地，一个逆变周期包括前半周期和后半周期，若以第一方向为正方向，那么前半周期即为正半周期，第二电压v0为正数，后半周期即为负半周期，第二电压v0为负数。
[0079]
若调制单元检测到第一电压值大于第二电压值，调制单元，具体用于当逆变周期处于前半周期，即逆变周期处于本实施例的正半周期时，控制第一工作模态与第二工作模
态交替工作。
[0080]
具体地，当本实施例的单相电流型逆变电路处于第一工作模态时，外部电源s向输入电感l1充电，当输入电感l1充电时间或者充电电量达到预设值时，切换至第二工作模态；当切换为第二工作模态时，输入电感l1放电，即输入电感l1以第一方向为负载单元17供电；当输入电感l1的放电时间或者放电电量达到预设值时，再切换回第一工作模态，如此循环即可；当又切换回第一工作模态时，外部电源s又向输入电感l1充电，输出电容c放电，即输出电容c以第一方向为负载r供电。
[0081]
若调制单元检测到第一电压值大于第二电压值，且逆变周期处于后半周期，即逆变周期处于本实施例的负半周期时，控制第一工作模态和第四工作模态交替工作。
[0082]
具体地，当本实施例的单相电流型逆变电路处于第一工作模态时，外部电源s向输入电感l1充电，当输入电感l1充电时间或者充电电量达到预设值后，切换至第四工作模态；当切换为第四工作模态时，输入电感l1放电，即输入电感l1以第二方向为负载单元17供电，当输入电感l1的放电时间或放电电量达到预设值后，又切换回第一工作模态，如此循环；当又切换回第一工作模态时，外部电源s向输入电感l1充电。
[0083]
上述过程中，输入电感l1充电过程与放电过程交替，即使处于第一电压值大于第二电压值的状态，电感电流也不会持续上升，进而使得输入电感体积大大减小，降低了系统导通损耗和开关损耗，提高系统功率密度，而且，可以选择规格更小的输入电感l1，有效减小单相电流型逆变电路的体积。
[0084]
若调制单元检测到第一电压值小于第二电压值，且逆变周期处于前半周期时，调制单元控制第一工作模态和第三工作模态交替工作。
[0085]
具体地，当本实施例的单相电流型逆变电路处于第一工作模态时，外部电源s向输入电感l1充电，当输入电感l1充电时间或者充电电量达到预设值时，切换至第三工作模态；当切换为第三工作模态时，输入电感l1放电，输入电感l1和外部电源s均以第一方向为负载单元17供电，当输入电感l1放电达到预设时间或者预设电量后，又切换回第一工作模态，如此循环；当又切换回第一工作模态时，外部电源s向输入电感l1充电，输出电容c以第一方向为负载r供电。
[0086]
若调制单元检测到第一电压值小于第二电压值，且逆变周期处于后半周期时，调制单元控制第一工作模态和第五工作模态交替工作。
[0087]
具体地，当本实施例的单相电流型逆变电路处于第一工作模态时，外部电源s向输入电感l1充电，当输入电感l1充电时间或者充电电量达到预设值后，切换至第五工作模态；当切换为第五工作模态时，输入电感l1放电，外部电源s和输入电感l1均以第二方向为负载单元17供电，当输入电感l1放电达到预设时间或者预设电量后，又切换回第一工作模态，如此往复；当又切换回第一工作模态时，外部电源s向输入电感l1充电，输出电容c以第二方向为负载r供电。
[0088]
上述过程中，第一电压值小于第二电压值，输入电感l1充电过程与放电过程交替，因此电感电流不会持续上升。
[0089]
图8是图2中b点在切换方式一作用下的电压值波形图，b点为输入电感l1与第三开关单元13相连的端点，如图1至图7所示。在切换方式一的作用下，b点电压值变化如图8所示。
[0090]
需要说明的是，b点电压值为b点的电压v
b
的绝对值。
[0091]
进一步地，本实施例还提供了切换方式二。
[0092]
具体地，若调制单元检测到第一电压值大于第二电压值，调制单元，具体用于当逆变周期处于前半周期时，控制第二工作模态和第三工作模态交替工作。
[0093]
具体地，当本实施例的单相电流型逆变电路处于第三工作模态时，外部电源s向输入电感l1充电，同时输入电感l1和外部电源s还均以第一方向为负载单元17供电，当输入电感l1充电达到预设时间或者预设电量后，切换为第二工作模态；当切换为第二工作模态时，输入电感l1放电且以第一方向为负载单元17供电；当输入电感l1的放电时间或者放电电量达到预设值时，再切换回第三工作模态，如此往复即可。
[0094]
若调制单元检测到第一电压值大于第二电压值，调制单元，具体用于当逆变周期处于后半周期时，控制第四工作模态和第五工作模态交替工作。
[0095]
具体地，当本实施例的单相电流型逆变电路处于第五工作模态时，外部电源s向输入电感l1充电，同时输入电感l1和外部电源s还均以第二方向为负载单元17供电，当输入电感l1充电达到预设时间或者预设电量后，切换为第四工作模态；当切换为第四工作模态时，输入电感l1放电且以第二方向为负载单元17供电，当输入电感l1放电达到预设时间或者预设电量后，又切换回第五工作模态，如此往复。
[0096]
上述过程中，输入电感l1充电过程与放电过程交替，即使处于第一电压值大于第二电压值的状态，电感电流也不会持续上升，进而使得输入电感体积大大减小，降低了系统导通损耗和开关损耗，提高系统功率密度，而且，可以选择规格更小的输入电感l1，有效减小单相电流型逆变电路的体积。
[0097]
若调制单元检测到第一电压值小于第二电压值，调制单元，具体用于当逆变周期处于前半周期时，控制第一工作模态和第三工作模态交替工作；当逆变周期处于后半周期时，控制第一工作模态和第五工作模态交替工作。其具体工作过程与切换方式一中相同，此处不做赘述。
[0098]
图9是图2中b点在切换方式二作用下的电压值波形图，本实施例中b点电压值变化如图9所示。
[0099]
切换方式一与切换方式二中b点的电压值如下表2所示。
[0100]
表2
[0101][0102]
进一步地，本实施例的第一开关单元11至第六开关单元16均由单向导电的可控开关或其组合构成，比如一个二极管串联一个可控开关。具体地，二极管阴极作为其所在开关单元的第一端，阳极连接可控开关的源极，可控开关的漏极作为其所在开关单元的第二端，可控开关的栅极连接调制单元的控制端。可控开关可以采用igbt或mosfet器件等。但是，本
发明并不限定于igbt器件和mosfet器件，也可以采用其它可控开关实现。
[0103]
本实施例以n沟道mosfet为例进行说明，n沟道mosfet的第一端指漏极，第二端指源极，第三端指栅极。
[0104]
其中，第一开关单元包括第一mosfet器件t1和第一二极管d1，第二开关单元包括第二mosfet器件t2和第二二极管d2，第三开关单元包括第三mosfet器件t3和第三二极管d3，第四开关单元包括第四mosfet器件t4和第四二极管d4，第五开关单元包括第五mosfet器件t5和第五二极管d5，第六开关单元包括第六mosfet器件t6和第六二极管d6，如图1所示。
[0105]
第一开关单元至第六开关单元的连接方式相同，以第一开关单元为例进行说明。第一二极管d1阴极作为第一开关单元的第一端，d1阳极连接第一mosfet器件t1的源极，t1的漏极作为第一开关单元的第二端，t1的栅极连接调制单元的控制端。
[0106]
进一步地，本实施例的单相电流型逆变电路可以应用于并网情况。为了避免输出电容c会被电网电压箝位，失去输出滤波作用，负载单元17还设置滤波电感。输出电容c的第一端和/或输出电容c的第二端通过滤波电感与负载r相连。
[0107]
图10是本发明一个实施例提供的单相电流型逆变电路在并网情况下输出电容和电网之间加单电感的示意图，图11是本发明一个实施例提供的单相电流型逆变电路在并网情况下输出电容和电网之间加双电感的示意图。
[0108]
如图10所示，在一种具体的实施方式中，输出电容和电网之间加一个滤波电感l2，如图10所示，输出电容c的第一端通过滤波电感l2与电网相连。
[0109]
如图11所示，在另外一种具体的实施方式中，输出电容和电网之间加两个滤波电感，分别为电感l3和电感l4。输出电容c的第一端通过电感l3与电网相连，输出电容c的第二端通过电感l4与电网相连。
[0110]
图12是本发明另一个实施例提供的一种单相电流型逆变电路的结构图。输入电感l1可以加在外部电源s的负极。将输入电感l1加在外部电源s的负极后，电路图可以参照图12，其工作原理和控制方式本领域的技术人员可以结合图12以及上述实施例，在不需要付出创造性劳动的情况下获得，此处不做赘述。
[0111]
本实施例提供的单相电流型逆变电路，包括输入电感l1、调制单元，以及，第一开关单元11至第六开关单元16，其中，调制单元获取外部电源s的第一电压值和两输出端之间的第二电压值，以及，根据第一电压值、第二电压值和预设的逆变周期，对第一开关单元11至第六开关单元16的开关状态进行控制，切换单相电流型逆变电路的工作模态，实现第一电压值高于第二电压值时，输入电感l1在每个逆变周期内均有充电和放电过程，使得输入电感体积大大减小，降低了导通损耗和开关损耗，减小了电源体积，提高系统功率密度。
[0112]
基于一个总的发明构思，本实施例提供了一种单相电流型逆变电路的控制方法，其中，单相电流型逆变电路为以上实施例提供的单相电流型逆变电路。
[0113]
参见图13，图13是本发明实施例提供的单相电流型逆变电路的控制方法的流程图。
[0114]
s2o1、获取外部电源的第一电压值和第一输出端与第二输出端之间的第二电压值；
[0115]
s2o2、根据第一电压值、第二电压值和预设的逆变周期，对第一开关单元11至第六开关单元16的开关状态进行控制，切换单相电流型逆变电路的工作模态，以使第一电压值
大于第二电压值时，输入电感在每个逆变周期内均有充电和放电过程。
[0116]
进一步地，工作模态至少包括第一工作模态至第五工作模态；
[0117]
其中，当且仅当第三开关单元和第五开关单元导通时，或者，当且仅当第四开关单元和第六开关单元导通时，单相电流型逆变电路的工作模态切换为第一工作模态，外部电源向输入电感充电；
[0118]
当且仅当第一开关单元和第三开关单元导通时，单相电流型逆变电路的工作模态切换为第二工作模态，输入电感放电且以第一方向为负载单元供电；
[0119]
当且仅当第三开关单元和第六开关单元导通时，单相电流型逆变电路的工作模态切换为第三工作模态。此时，若所述第一电压值小于所述第二电压值，所述输入电感放电；若所述第一电压值大于所述第二电压值，所述输入电感充电。外部电源和输入电感均以第一方向为负载单元供电；
[0120]
当且仅当第二开关单元和第四开关单元导通时，单相电流型逆变电路的工作模态切换为第四工作模态，输入电感放电且以第二方向为负载单元供电；
[0121]
当且仅当第四开关单元和第五开关单元导通时，单相电流型逆变电路的工作模态切换为第五工作模态。此时，若所述第一电压值小于所述第二电压值，所述输入电感放电；若所述第一电压值大于所述第二电压值，所述输入电感充电。外部电源和输入电感均以第二方向为负载单元供电；
[0122]
其中，第一方向与第二方向方向相反；
[0123]
对应地，根据第一电压值、第二电压值和预设的逆变周期，对第一开关单元至第六开关单元的开关状态进行控制，切换单相电流型逆变电路的工作模态，包括：
[0124]
若第一电压值大于第二电压值：当逆变周期处于前半周期时，控制第一工作模态与第二工作模态交替工作；当逆变周期处于后半周期时，控制第一工作模态和第四工作模态交替工作；或者，当逆变周期处于前半周期时，控制第二工作模态和第三工作模态交替工作；当逆变周期处于后半周期时，控制第四工作模态和第五工作模态交替工作；
[0125]
若第一电压值小于第二电压值，当逆变周期处于前半周期时，控制第一工作模态和第三工作模态交替工作；当逆变周期处于后半周期时，控制第一工作模态和第五工作模态交替工作。
[0126]
本申请实施例提供的单相电流型逆变电路的控制方法的具体实施方案可以参考以上任意实施例的单相电流型逆变电路的实施方式，此处不再赘述。
[0127]
基于一个总的发明构思，本申请另一个实施例还提供了一种单相电流型逆变器，包括以上的任一单相电流型逆变电路。
[0128]
本申请实施例提供的单相电流型逆变器的具体实施方案可以参考以上任意实施例的单相电流型逆变电路的实施方式，此处不再赘述。
[0129]
可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。
[0130]
需要说明的是，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指至少两个。
[0131]
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括
一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本相同的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
[0132]
应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(pga)，现场可编程门阵列(fpga)等。
[0133]
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
[0134]
此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
[0135]
上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
[0136]
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0137]
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。