用于逆变器的辅助供电装置、逆变器及其启动方法与流程

1.本发明涉及逆变器领域，尤其是一种用于逆变器的辅助供电装置、逆变器及其启动方法。


背景技术：

2.储能逆变器系统由双向储能逆变器与储能介质(例如动力电池)共同组成，它的应用可以使微电网更加智能和稳定。储能逆变器系统作为未来微电网的核心部件，用户可以得到极大受益。
3.如图1所示，储能逆变器运作于并网模式，其交流侧通过ac面板耦接於电网，直流侧通过dc面板耦接於电池，能量双向流动。其中，ac面板和dc面板的位置和结构可以根据实际情况设置，当然也可以去掉ac面板和dc面板。在并网模式下，储能逆变器可与新能源设备结合使用：平滑新能源的间歇性输出，提升电能质量和电网可靠性；针对存在峰值用电的场合，储能逆变器进行负荷均衡、削峰填谷，以减小电网投资和用电费用。另外，储能逆变器还可以进行无功功率控制和电网频率调节，改善电网质量。
4.如图2所示，储能逆变器运作于独立模式，其交流侧通过ac面板耦接於本地负载，直流侧通过dc面板耦接於电池。其中，ac面板的位置和结构可以根据实际情况设置，当然也可以去掉ac面板。储能逆变器将电池中的电能转换为交流电能，传输至交流侧为交流侧的本地关键负载供电。
5.如图3所示，储能逆变器运行于直流电压源模式，其交流侧通过ac面板耦接於电网，直流侧通过dc面板耦接於至少一路dc变换器，能量双向流动。其中dc变换器可以为pv适配器、dc充电器等，ac面板的位置和结构可以根据实际情况设置，当然也可以去掉ac面板和dc面板。储能逆变器运行于直流电压源模式，作为一个整流设备提供直流电压源，为dc侧的负载提供能量。
6.双向储能逆变器作为微电网中的核心部件，用户对其功率等级要求越来越大，并且不同的应用场合，功率等级也不相同。一般而言，储能逆变器包括多个并联的功率模块，以提高功率等级，图4示出了现有逆变器中功率模块的电路示意图。如图4所示，为了同时满足图1～图3所示的三种模式，功率模块(power module)内部设置有ac隔离辅助电源3和dc隔离辅助电源4；以及与ac隔离辅助电源3对应的ac启动回路1，与dc隔离辅助电源4对应的dc启动回路2。ac启动回路1包括ac主开关和ac软启动回路，dc启动回路2包括dc主开关和dc软启动回路。ac隔离辅助电源3的初级侧耦接於功率模块的交流端，dc隔离辅助电源4的初级侧耦接於功率模块的直流端，ac隔离辅助电源3和dc隔离辅助电源4的次级侧并联在一起为模块内部控制板、继电器等辅助回路供电。并网模式对并网逆变器有相关安规要求：逆变器的dc侧和ac侧满足单一失效下相互基本隔离。功率模块内部在交流端和直流端取电的辅助电源同样需要满足上述要求，因此在直流端和交流端配备的两个辅助电源均是高压隔离电源，将高压输入转换为低压输出，但高压隔离电源的体积大、电路复杂。
7.功率模块内部配备两个高压隔离辅助电源，从而可以从交流端或者直流端启动功
率模块，即双向储能逆变器的dc侧和ac侧均配备辅助电源，从而可以从dc侧或者ac侧启动逆变器系统，同时满足图1～图3所示的三种工作模式。请一并参考图1和图4，在并网模式，功率模块的交流端(r，s，t)耦接於电网，直流端(dc ，dc-)耦接於电池，电网为功率模块内部的ac隔离辅助电源3供电，闭合ac软启动回路，可以实现从交流端启动功率模块；或者电池为功率模块内部的dc隔离辅助电源4供电，闭合dc软启动回路，可以实现从直流端启动功率模块。请一并参考图2和图4，在独立模式，功率模块的交流端(r，s，t)耦接於负载，直流端(dc ，dc-)耦接於电池，电池为功率模块内部的dc隔离辅助电源4供电，闭合dc软启动回路，实现从直流端启动功率模块。请一并参考图3和图4，在直流电压源模式，功率模块的交流端(r，s，t)耦接於电网，直流端(dc ，dc-)耦接於dc变换器，电网为功率模块内部的ac隔离辅助电源3供电，闭合ac软启动回路，可以实现从交流端启动功率模块。
8.现有方案可以满足并网、独立、直流电压源模式及dc端口与ac电网之间的基本绝缘，但功率模块内部配置了两个高压隔离辅助电源及两个软启动回路，提高了逆变器系统的整体成本和复杂程度。并且随着大功率逆变系统趋于高压化，ac启动回路中满足基本绝缘的ac继电器选型困难，成本高。随着功率等级增加，上述缺陷愈加突出，以10个功率模块并联组成的逆变系统为例，至少需要10个ac隔离辅助电源3、10个dc隔离辅助电源4、10套ac启动回路(包含软启动回路)以及10套dc启动回路(包含软启动回路)。功率模块内两个高压隔离电源及两个软启动回路极大限制了逆变器在成本、体积、损耗等方面的优化，削弱了产品的竞争力。
9.因此，寻找一种低成本、体积小并且可以同时满足多种工作模式的用于逆变器的辅助供电装置、逆变器及其启动方法，是非常有必要的。


技术实现要素：

10.有鉴于此，本发明的一个目的在于提供一种用于逆变器的辅助供电装置，其通过集中式辅助电源，实现了直流电压源模式的启动电源，对整个系统的成本、体积、损耗、电磁兼容性能等均有显著改善。
11.为了实现上述目的，本发明提供一种用于逆变器的辅助供电装置，该逆变器包括多个功率模块，该多个功率模块并联连接，该辅助供电装置包括：
12.多个软启动回路，每一该软启回路耦接於对应功率模块的直流端与变换电路之间；
13.多个分布式辅助电源，每一该分布式辅助电源的输入端耦接於对应的功率模块的直流端与软启动回路之间；以及
14.一集中式辅助电源，其输入端耦接於该逆变器的交流侧，其输出端耦接於该逆变器的直流侧。
15.本发明还提供一种逆变器，包括：
16.多个功率模块，该多个功率模块的交流端并联耦接以形成该逆变器的交流侧，该多个功率模块的直流端并联耦接以形成该逆变器的直流侧；
17.所述逆变器还包括一集中式辅助电源，其输入端耦接於该逆变器的交流侧，其输出端耦接於该逆变器的直流侧；
18.其中，每一该功率模块包括：
19.一软启动回路，耦接於该功率模块的直流端；以及
20.一分布式辅助电源，其输入端耦接於该软启回路和该功率模块的直流端之间。
21.本发明还提供一种逆变器的启动方法，该逆变器包括：n个功率模块，该n个功率模块并联连接；以及一集中式辅助电源，其输入端耦接於该逆变器的交流侧，其输出端耦接於该逆变器的直流侧；其中每一该功率模块包括：一软启动回路，耦接於该功率模块的直流端；以及一分布式辅助电源，其输入端耦接於该软启回路和该功率模块的直流端之间；
22.该方法包括以下步骤：
23.建立该逆变器的直流侧电压，为该分布式辅助电源供电；
24.闭合该n个功率模块的软启动回路，建立该n个功率模块的交流侧电压；
25.闭合该n个功率模块的交流侧主开关。
26.本发明通过设置集中式辅助电源替代了所有功率模块中的交流侧辅助电源，同时省去了所有功率模块中的交流侧软启动回路。本发明中，功率模块pm内部降低了成本和体积，集中式辅助电源由ac继电器和直流桥构成，无高频切换器件，可靠性高，电磁兼容性能更好，同时，降低了辅助电源损耗，集中式辅助电源正常工作时一直处于断开状态，因而，整个系统的成本、体积、损耗、电磁兼容性能等均有显著改善。
27.以下将以实施方式对上述的说明作详细的描述，并对本发明的技术方案提供更进一步的解释。
附图说明
28.为让本发明的上述和其他目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，所附附图的说明如下：
29.图1为现有技术中运行于并网模式的储能逆变器的电路示意图；
30.图2为现有技术中运行于独立模式的储能逆变器的电路示意图；
31.图3为现有技术中运行于直流电压源模式的储能逆变器的电路示意图；
32.图4示出了现有技术中储能逆变器的功率模块内部结构的示意图；
33.图5示出了根据本发明一种优选实施方式的并网运行模式的储能逆变器的电路示意图；
34.图6示出了根据本发明一种优选实施方式的储能逆变器的功率模块内部结构的示意图；
35.图7示出了根据本发明一种优选实施方式的独立运行模式的储能逆变器的电路示意图；
36.图8示出了根据本发明一种优选实施方式的直流电压源模式的储能逆变器的电路示意图；
37.图9示出了根据本发明一种优选实施方式的直流电压源模式的储能逆变器的启动方法流程图。
具体实施方式
38.为了使本发明的叙述更加详尽与完备，可参照所附的附图及以下该各种实施例，附图中相同的号码代表相同或相似的组件。另一方面，众所周知的组件与步骤并未描述于
实施例中，以避免对本发明造成不必要的限制。此外，为简化附图起见，一些已知惯用的结构与元件在附图中将以简单示意的方式绘示。
39.本发明提供了一种用于逆变器的辅助供电装置，该逆变器可以为储能逆变器，例如实现能量双向流动的双向储能逆变器。逆变器包括多个功率模块及辅助供电装置，多个功率模块并联连接。基于实现的功能，辅助供电装置包含辅助回路和辅助电源，其中辅助电源为多个功率模块内的控制器、继电器、驱动器等供电，辅助回路对应为功率模块内部的软启动回路，受控于功率模块内的控制器，实现功率模块的软启动。
40.具体地，辅助供电装置包括：多个软启动回路，每一软启回路耦接於对应功率模块的直流端及变换电路之间；多个分布式辅助电源，每一分布式辅助电源的输入端耦接於对应功率模块的直流端与软启动回路之间；以及一集中式辅助电源，其输入端耦接於逆变器的交流侧，其输出端耦接於逆变器的直流侧。下面将结合具体的实施例及附图说明本案的逆变器及其辅助供电装置。
41.实施例一
42.图5示出了根据本发明一实施例的储能逆变器(以下简称逆变器)的电路示意图。如图5所示，储能逆变器(以下简称逆变器)100包括并联的多个功率模块pm1、pm2、pm3
……
，多个功率模块的交流端并联耦接以形成逆变器100的交流侧，多个功率模块的直流端并联耦接以形成逆变器的直流侧。可选地，交流汇流排包含多组交流端子，每一功率模块的三相交流端对应琐附在交流汇流排的一组三相交流端子上；直流汇流排包含多组直流端子，每一功率模块的直流端对应琐附在直流汇流排的一组直流端子上。交流侧通过ac开关耦接於电网7，直流侧通过dc熔断器和dc开关耦接於储能元件即电池8，逆变器100工作于并网模式以实现电网为电池充电或电池放电至电网。ac开关、断路器、dc开关和dc熔断器用作配电保护器件。
43.逆变器100包括系统辅助电源5，系统辅助电源5通过断路器耦接於ac开关及逆变器交流侧，为逆变器的控制装置例如系统控制器供电，在并网或独立模式，通过系统控制器实现启动电池(或其他储能介质)的功能。系统辅助电源5包括不间断电源(uninterrupted power supply,ups)和电源供应单元(power supply unit，psu)，其中psu的输入耦接至电网和ups，psu的输出耦接至控制装置。ac开关和断路器保持闭合，电网为psu提供输入电能，psu将电网电压转换为低压直流电为控制装置供电；当电网故障或设备离线时，ac开关和断路器断开，ups为psu提供输入电能以持续为控制装置供电。
44.逆变器100还包括集中式辅助电源6，其输入端耦接於逆变器100的交流侧，其输出端耦接於逆变器100的直流侧。可选地，直流汇流排还包含一组直流端子与集中式辅助电源6的输出端电连接。一般而言，集中式辅助电源的容量远小于功率模块的容量，优选地可采用导线实现集中式辅助电源6的输出端与直流汇流排中直流端子之间的电连接；但不以此为限也可采用其他连接结构。集中式辅助电源6的输入端通过断路器耦接於ac开关和逆变器的交流侧；集中式辅助电源6的输出端依次耦接於dc熔断器和逆变器的直流侧。
45.下面以功率模块pm1为例，进一步详细描述其内部结构。如图6所示，该功率模块内部设置一个启动回路2和一个分布式辅助电源4。功率模块pm1的变换电路包括双向逆变桥和直流母线，其中直流母线包括正直流母线、负直流母线以及母线电容。正直流母线耦接於正直流端dc ，负直流母线耦接於负直流端dc-，母线电容cd1和cd2串联连接，公共连接点对
应为直流母线中点busn。启动回路2耦接於功率模块pm1的直流端(dc ，dc-)和变换电路之间。进一步地，启动回路2串联耦接於直流端(dc ，dc-)和变换电路之间。启动回路2包括dc主开关和软启动回路，均耦接於直流端(dc ，dc-)和变换电路之间。dc主开关包括两组，软启动回路包括两组，一组dc主开关与一组软启动回路并联连接，该并联的启动回路串联耦接於直流端dc 和变换电路之间；另一组dc主开关与另一组软启动回路并联连接，该并联的启动回路串联耦接於直流端dc-和变换电路之间。dc主开关可为继电器，一般称作dc主relay，可根据功率模块的容量进行选型，其额定电流一般为200a-400a；软启动回路为dc软启动回路，包括串联连接的开关和电阻，开关可为继电器，一般称作dc preload relay，其额定电流一般为20a-50a，以缓慢建立直流母线电压。分布式辅助电源4的输入端耦接於启动回路2和功率模块pm1的直流端之间，且分布式辅助电源4的输入端与功率模块pm1的直流端并联连接。分布式辅助电源4的输出端耦接於内部负载，为内部负载供电。内部负载包括控制器板、继电器、霍尔传感器或驱动器等。本实施例中，功率模块pm1的直流端还设置有emi滤波器。
46.可以理解的是，启动回路2例如具体为dc启动回路，分布式辅助电源4例如具体为dc隔离辅助电源。如图6所示，功率模块pm1的交流端无需设置ac隔离辅助电源，相应的交流端的启动回路仅包括ac主开关，无需设置ac软启动回路，其中ac主开关可为大容量的接触器或继电器。功率模块pm1中，l1～l3为交流滤波电感，cfa/cfb/cfc为交流滤波电容，双向逆变桥(bi-directional inverter bridge)是变换电路主拓扑，内部负载(internal load)是辅助电源供电对象。其余功率模块pm2、pm3
……
的结构和功率模块pm1相同。
47.请一并参考图5和图6，多个dc软启动回路、多个分布式辅助电源4和集中式辅助电源6作为逆变器的辅助供电装置，实现多个功率模块的可靠启动及稳定运行。集中式辅助电源6的输出端实质上耦接於多个功率模块的直流端，例如集中式辅助电源6的输出端通过导线电连接到逆变器100直流侧的直流汇流排上，多个功率模块的dc 和dc-通过母排电连接到逆变器100直流侧的直流汇流排上，实现并联连接。
48.相比现有技术，本发明的功率模块pm内部省去了交流ac软启动回路和ac隔离辅助电源，这样辅助回路仅需dc软启动回路，辅助电源仅需dc辅助电源。若逆变器包括并联的n个功率模块pm1、pm2、pm3
……
pmn，则本发明的辅助供电装置对应包括n个dc软启动回路、n个分布式辅助电源4以及1个集中式辅助电源6，共包含2n 1个必要结构；而原有逆变器中辅助供电装置至少需设置n个ac软启动回路、n个ac隔离辅助电源、n个dc软启动回路、n个dc隔离辅助电源，至少包含4n个必要结构。显然本发明的逆变系统的体积、结构及成本均有显著改善，随着功率等级增加，本发明提出的模块并联的辅助电源优化结构更有优势。
49.如图5所示，集中式辅助电源6包括：开关电路，其第一端耦接於该逆变器的交流侧；以及整流电路，其第一端耦接於该开关电路的第二端，其第二端耦接於该逆变器的直流侧。该开关电路还包括控制端耦接於逆变器100的控制装置，以使该开关电路受控于该控制装置。该控制装置例如为系统控制器。优选地，该开关电路包括继电器。进一步，开关电路包括串联连接的第一交流继电器rl1和第二交流继电器rl2，两个继电器的设置可实现冗余隔离。第一交流继电器rl1的控制端和第二交流继电器rl2的控制端均耦接於控制装置。整流电路包括三相整流桥61。
50.辅助供电装置还可包括备用集中式辅助电源，以和集中式辅助电源6形成冗余设
置。备用集中式辅助电源可与该集中式辅助电源6具有相同的结构。集中式辅助电源的主要结构为小型继电器和整流桥，成本低、结构简单。
51.请一并参考图5和图6，逆变器100运行在并网模式，其交流侧耦接於电网7，直流侧耦接於电池8，可以实现能量双向流动。因功率模块内部仅存在dc隔离辅助电源和dc软启动回路，所以功率模块仅能从直流端启动。电池8为每一功率模块内部的分布式辅助电源4供电，分布式辅助电源将电池8提供的输入电力转换为低压直流电(例如12v、5v等)为内部负载供电。功率模块id分配，确定要启动的功率模块，功率模块内部的dc软启动回路闭合，电池8为每一功率模块内的母线电容cd1和cd2充电，以提供功率模块启动所需的能量。双向逆变桥将母线电容的电能转换为交流电能为交流侧电容cfa、cfb和cfc充电，闭合交流主开关完成功率模块启动。依次启动所有功率模块，逆变器完成启动。
52.当逆变器的直流侧耦接於储能元件，集中式辅助电源6不工作，即开关电路保持断开。储能元件可为任何的储能介质，例如电池、超级电容等。
53.实施例二
54.图7示出了根据本发明又一实施例的储能逆变器的电路示意图。实施例二与实施例一的区别在于，逆变器100运行于独立模式，其交流侧耦接於负载，电池为负载供电。其余请参考实施例一的描述，此处不再赘述。
55.实施例三
56.图8示出了根据本发明又一实施例的储能逆变器的电路示意图。实施例三与实施例一的区别在于，逆变器100运行于直流电压源模式，其直流侧耦接於一耗能元件例如dc负载。dc负载可为但不限于dc转换器，例如降压转换器、升压转换器、降压-升压转换器、降压 升压转换器、反激式转换器、正激式转换器、丘克(cuk)转换器、电荷泵或其它类型的转换器。
57.因功率模块内部仅存在dc隔离辅助电源和dc软启动回路，所以功率模块仅能从直流端启动。本实施例中逆变器100的直流侧不存在能量源，通过集中式辅助电源提供功率模块启动所需的直流能量。当该逆变器启动时，使能集中式辅助电源6，为每一功率模块的分布式辅助电源4供电。分布式辅助电源4将集中式辅助电源6提供的输入电力转换为低压直流电(例如12v、5v等)为内部负载供电。系统控制器或上位机确定首先启动的功率模块(例如第i个功率模块，i＝1,2,3
……
)，将第i个功率模块置为主功率模块，此时第i个功率模块内部的软启动回路闭合。以第一个功率模块pm1首先启动为例，功率模块pm1内部的软启动回路闭合后，集中式辅助电源6的输出电能为功率模块pm1的母线电容cd1和cd2充电，双向逆变桥将母线电容的电能转换为交流电能为交流侧电容cfa、cfb和cfc充电，闭合交流主开关，功率模块pm1完成启动，集中式辅助电源6停止工作。已启动的功率模块pm1将电网的输入电力进行pwm整流以输出直流电压，从而建立逆变器直流侧的直流电压，该直流电压为其余功率模块pm2、pm3
……
的直流母线电容充电，提供其余功率模块的启动能量，所有功率模块依次启动，逆变器启动完成。
58.一般而言，集中式辅助电源6提供的电力小于多个功率模块所需的启动能量。集中式辅助电源6仅提供部分功率模块的启动功率和多个分布式辅助电源需要的功率。本实施例中，以10个功率模块为例，集中式辅助电源6提供一个功率模块(例如pm1)的开环空载运行能量和10个功率模块中分布式辅助电源的能量，如此集中式辅助电源6的体积和成本最
优。例如，对于一个100kw左右的功率模块，其分布式辅助电源的额定功率约为100w，该功率模块需要的启动功率或开环功率约为2kw，则集中式辅助电源6的额定功率设置为3kw左右。集中式辅助电源6主要包括三相整流桥、继电器和散热器，三相整流桥主要由二极管器件构成，成本低廉；继电器的容量小(例如本实施例中小于3kw)，成本较低。一个集中式辅助电源的成本约为n个ac侧分布式辅助电源和n个ac侧软启动回路的1/5之一左右；体积、结构复杂性也大大降低；且集中式辅助电源无高频开关切换，可靠性高，emc性能优越。因此，本发明的方案远优于现有方案中n个功率模块内部的n个交流侧隔离辅助电源和n个交流侧软启动回路。另外，集中式辅助电源中的三相整流桥由二极管构成，选型容易，控制简单，其结构和设计也优于交流隔离辅助电源和交流软启动回路。本发明提出的辅助回路供电装置，优化了逆变器的辅助回路，尤其适用于多个功率模块并联的架构。
59.本实施例中，逆变器运行于直流电压源模式，将输入的交流电逆变为直流电，为后续dc负载供电。当逆变器启动时，集中式辅助电源6的开关电路闭合，不控整流电路将逆变器的交流输入转换为第一直流电压并输入至逆变器的直流侧，为多个分布式辅助电源4供电，并为至少一个功率模块提供启动功率。至少一个功率模块启动后，开关电路断开，集中式辅助电源6停止工作。已启动的功率模块将逆变器的交流输入转换为第二直流电压(例如750～1000v)并输入至逆变器的直流侧，为多个分布式辅助电源4供电，并为其余功率模提供启动功率。其中，集中式辅助电源的电力容量远小于功率模块的电力容量，具有较小的结构、较低的成本且结构简单。
60.在并网模式下，当存在电池过放的情况，在逆变器启动时直流侧电池不能放电，无法建立直流电压，需要通过集中式辅助电源提供直流电压，完成功率模块启动，具体请参考实施例三中的描述。
61.根据本发明的一种优选实施方式，该逆变器包括并联的n个功率模块pm1、pm2、pm3
……
pmn。该辅助供电装置由n个该软启动回路、n个该分布式辅助电源4以及1个集中式辅助电源6组成。优选地，该辅助供电装置由n个该软启动回路、n个该分布式辅助电源4以及两个集中式辅助电源6组成，该两个集中式辅助电源6并联连接，形成冗余结构。
62.根据本发明的又一种优选实施方式，如图8所示，该逆变器的直流侧耦接於一耗能元件，当该逆变器启动时，该集中式辅助电源6为该多个分布式辅助电源4供电。如图5所示，该逆变器的直流侧耦接於一储能元件，该储能元件为该多个分布式辅助电源4供电。
63.根据本发明的又一种优选实施方式，当该逆变器的直流侧耦接於一储能元件，该开关电路保持断开；当该逆变器的直流侧耦接於一耗能元件，该逆变器启动时，该开关电路闭合，该整流电路61将该逆变器交流侧电压转换为直流电压，为该多个分布式辅助电源4供电。
64.如图9所示，还提供了一种逆变器的启动方法，该逆变器包括：n个功率模块，该n个功率模块并联连接；以及集中式辅助电源6，其输入端耦接於该逆变器的交流侧，其输出端耦接於该逆变器的直流侧；其中每一该功率模块包括：启动回路，串联耦接於该功率模块的直流端；以及分布式辅助电源4，其输入端耦接於该启回路和该功率模块的直流端之间，启动回路包括并联连接的主开关和软启动回路。
65.该方法包括以下步骤：
66.建立该逆变器的直流侧电压，为该分布式辅助电源4供电；
67.闭合该n个功率模块的软启动回路，建立该n个功率模块的交流端电压；
68.闭合该n个功率模块的交流端主开关。
69.根据本发明的又一种优选实施方式，建立该逆变器的直流侧电压包括：判断该逆变器是否运作于直流电压源模式，若是，则通过该集中式辅助电源6建立该逆变器的直流侧电压。
70.根据本发明的又一种优选实施方式，当该逆变器运作于直流电压源模式，该集中式辅助电源6将该逆变器的交流输入转换为第一直流电压并输入至该逆变器的直流侧，为n个功率模块的分布式辅助电源4供电；
71.确定首先启动的功率模块，例如第i个功率模块，闭合第i个功率模块的软启动电路，控制该第一直流电压为第i个功率模块的直流电容充电，该第i个功率模块将直流电容电压转换为交流电压，为该第i个功率模块的交流电容充电；
72.闭合该第i个功率模块的交流端主开关，完成该第i个功率模块的软启动，该集中式辅助电源6停止工作；
73.该第i个功率模块将该逆变器的交流输入转换为第二直流电压并输入该逆变器的直流侧，以提供其余n-1个功率模块启动所需的能量。
74.可以理解的是，第i个功率模块可以设置为n个功率模块中的任何一个，例如第1个功率模块，第5个功率模块等等。
75.根据本发明的又一种优选实施方式，以首先启动功率模块pm1为例，该逆变器的启动方法可具体包括以下步骤：
76.i.首先系统辅助电源5工作，而后系统控制器开始工作，接收直流电压源运行模式的指令；
77.ii.系统控制器控制第一继电器rl1和第二继电器rl2合闸(两个继电器可实现冗余隔离)，整流桥61输出第一直流电压至功率模块pm1～pmn的dc端口，所有功率模块的分布式辅助电源4开始工作；此后功率模块间进行id的分配，确定首先启动的功率模块pm1，控制功率模块pm1的dc软启动回路闭合，pm1检测dc端口的电压是否为预定范围内，即pm1检测dc端口的电压是否为不控整流电压；
78.iii.pm1内部的软启动电路工作并给直流母线电容充电；
79.iv.pm1锁相电网电压，得到逆变器交流侧电网电压的角度值θ；
80.v.pm1开环启动双向逆变桥，将第一直流电压逆变为交流电压，为ac cap(cfa/cfb/cfc)充电；
81.vi.pm1合闸主回路ac继电器，pm1完成启动；封锁双向逆变器的pwm信号；第一继电器rl1和第二继电器rl2断开，整流桥61退出运行；
82.vii.pm1启动直流电压源模式，输出pwm信号至双向逆变桥，控制双向逆变器的开关运作，将电网电压整流为第二直流电压并输出至功率模块pm1～pmn的dc端口，建立pm1～pmn所有的dc端口的直流电压。
83.根据本发明的又一种优选实施方式，在pm1启动直流电压源模式之后，启动pm2～pmn，以pm2为例，包括如下步骤：
84.i.pm2内部的软启动电路闭合并给直流母线电容充电；
85.ii.pm2锁相电网电压，得到ac侧电网电压的角度值θ；
86.iii.pm2开环启动双向逆变桥，将第二直流电压逆变为交流电压，为ac cap(cfa/cfb/cfc)充电；
87.iv.pm2合闸主回路ac继电器，pm2从开环逆变模式切换为直流电压源模式。
88.功率模块pm3～pmn的启动流程与功率模块pm2类似，此处不再赘述。第一直流电压为不控整流电压，第二直流电压为功率模块的输出电压，以220v电网为例第一直流电压为不控整流电压的线电压峰值，其取值范围一般设为350-450v，以避免电网波动的影响；第二直流电压的取值范围为750～1000v。
89.本发明通过设置集中式辅助电源替代了所有功率模块中的交流侧辅助电源，同时省去了所有功率模块中的交流侧软启动回路。功率模块内的辅助回路仅包含dc辅助电源和dc软启动回路，降低了功率模块的成本和体积。并且本发明的逆变器可以满足并网模式、独立模式和直流电压源模式，以及dc端口与ac电网之间的基本绝缘。本发明中，集中式辅助电源由继电器和整流桥构成，无高频切换器件，可靠性高，电磁兼容性能更好，同时，降低了辅助电源损耗，集中式辅助电源在逆变器正常工作时一直处于断开状态，降低了损耗，因而整个系统的成本、体积、损耗、电磁兼容性能等均有显著改善。
90.虽然本发明已以实施方式揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟悉此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视所附的权利要求书所界定的范围为准。