一種基于Z源逆變器的燃料電池汽車變換器

假設(shè)在一個(gè)開關(guān)周期T中，逆變橋工作于直通零電壓狀態(tài)的時(shí)間為T0，工作于非直通零電壓狀態(tài)的時(shí)間為T1，T=T0+T1，則在穩(wěn)態(tài)下一個(gè)開關(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(diào)制因子，。顯然，通過合適地改變升壓因子和調(diào)制因子，交流側(cè)輸出電壓即可以升高也可以降低，所以說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(shù)，只要對(duì)其中一個(gè)量進(jìn)行控制就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)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(wěn)定在合理的給定范圍內(nèi)，從而使輸出電壓保持穩(wěn)定。
傳統(tǒng)Z源逆變器的優(yōu)點(diǎn)主要包括：運(yùn)用直通零電壓來升高直流電壓，以實(shí)現(xiàn)逆變器輸出電壓的升壓功能，實(shí)現(xiàn)寬范圍調(diào)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(qū)對(duì)輸出交流電壓的影響；減小開關(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(jí)式升降壓逆變器實(shí)現(xiàn)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合具有潛在的應(yīng)用前景。