一種基于Z源逆變器的燃料電池汽車(chē)變換器

假設在一個(gè)開(kāi)關(guān)周期T中，逆變橋工作于直通零電壓狀態(tài)的時(shí)間為T(mén)0，工作于非直通零電壓狀態(tài)的時(shí)間為T(mén)1，T=T0+T1，則在穩態(tài)下一個(gè)開(kāi)關(guān)周期電感兩端的平均電壓必然為0，由式(2)和式(3)可推出：

式中：M為逆變器的調制因子，。顯然，通過(guò)合適地改變升壓因子和調制因子，交流側輸出電壓即可以升高也可以降低，所以說(shuō)Z源逆變器具有靈活的升降壓特性。由以上分析知，之間均只相差一個(gè)常系數，只要對其中一個(gè)量進(jìn)行控制就可以實(shí)現對其余兩個(gè)量的控制。通常采用Z源電容電壓閉環(huán)控制，使電容電壓值穩定在合理的給定范圍內，從而使輸出電壓保持穩定。
傳統Z源逆變器的優(yōu)點(diǎn)主要包括：運用直通零電壓來(lái)升高直流電壓，以實(shí)現逆變器輸出電壓的升壓功能，實(shí)現寬范圍調壓；由于Z源網(wǎng)絡(luò )的引入，提高了逆變橋的安全性；消除了死區對輸出交流電壓的影響；減小開(kāi)關(guān)損耗，提高電能變換效率。因此Z源逆變器提供了一種低成本、高可靠性的單級式升降壓逆變器實(shí)現方案。Z源逆變器的上述優(yōu)點(diǎn)使它在燃料電池發(fā)電等輸入電壓寬范圍變化的新能源場(chǎng)合具有潛在的應用前景。