CN108448925A - 高可靠性高能效双输入双向逆变器 - Google Patents

高可靠性高能效双输入双向逆变器 Download PDF

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CN108448925A CN201810319400.7A CN201810319400A CN108448925A CN 108448925 A CN108448925 A CN 108448925A CN 201810319400 A CN201810319400 A CN 201810319400A CN 108448925 A CN108448925 A CN 108448925A
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杨帆
葛红娟
于兆龙
吴红飞
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Abstract

本发明公开了一种高可靠性高能效双输入双向逆变器，属于电力电子变换器技术领域。该变换器由两个直流输入电压源(Vin1～Vin2)、六个开关管(S1～S6)、四个二极管(D1～D4)、两个滤波电感(L1～L2)、滤波电容(Co)和负载(Zload)构成。本发明仅用一个逆变器就实现了两个独立的直流输入源同时或者分时向交流负载供电、实现了两个单输入逆变器的功能，具有集成度高、效率高、成本低的优点。本发明每个高频开关桥臂都由一个开关管和一个二极管串联，避免了桥臂直通的问题，可靠性高。本发明可在桥臂中点产生多种电平，有助于开关损耗和滤波器体积的减小。本发明输出可在电流电压四象限工作，较两象限并网逆变器应用范围更加广泛。

Description

高可靠性高能效双输入双向逆变器
技术领域
本发明涉及高可靠性高能效双输入双向逆变器，属于电力电子技术领域，特别属于直流-交流电能变换技术领域。
背景技术
近年来，随着航空航天、新能源发电、智能电网等对电源的要求越来越高，国内外学者对高可靠性高效率逆变电源的研究也日益增多。传统的逆变器桥臂是由两个开关管串联而成，因其直接并在直流源的两端，故存在桥臂直通从而导致电源短路的隐患。为了减小桥臂直通风险，通常加入死区时间，而死区的加入又会引入低次谐波降低输出波形的质量。如何提高逆变器的可靠性、从根本上杜绝开关桥臂直通问题，成为以航空供电系统为代表的高可靠性高电源系统的迫切需求。
针对上述问题，国内外学者提出了双buck逆变器的概念，其与直流源并联的桥臂是由开关管和二极管串联而成的buck单元，从根本上解除了桥臂直通的隐患。例如专利“公开号：CN103107720A”提出的一种三电感双buck逆变器。但其输出电压只有±Uin/2两种电平，所含谐波较大，且开关管应力较高，不适合高输入电压的场合。
另外一方面，在航空电源、可再生能源供电、储能等系统中，逆变器往往需要连接多个直流电压源，以提高供电系统的可靠性与安全性。但现有的双降压型逆变器都只有一个直流输入端口，无法同时连接多个独立的直流电压源。为了将多个直流输入源与逆变器同时相连，各个直流输入源都需要先连接独立的直流变换器，再将各直流变换器的输出侧并联作为逆变器的直流输入。这不仅导致系统结构复杂，而且增加了系统损耗、降低了系统效率和可靠性。如何在保证逆变器自身电路结构高可靠性的前提下，实现多个独立的直流电源接入、并实现高效率功率变换，成为逆变器技术领域的技术挑战。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提供高可靠性高能效双输入双向逆变器，用于解决逆变器对多个直流电压源进行高可靠性直流-交流电能双向变换时存在的技术问题。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
所述高可靠性高能效双输入双向逆变器由第一直流输入电压源(Vin1)、第二直流输入电压源(Vin2)、第一开关管(S1)、第二开关管(S2)、第三开关管(S3)、第四开关管(S4)、第五开关管(S5)、第六开关管(S6)、第一二极管(D1)、第二二极管(D2)、第三二极管(D3)、第四二极管(D4)、第一滤波电感(L1)、第二滤波电感(L2)、滤波电容(Co)和负载(Zload)构成。
上述两个直流输入电压源(Vin1～Vin2)、六个开关管(S1～S6)、四个二极管(D1～D4)、两个滤波电感(L1～L2)、滤波电容(Co)和负载(Zload)的连接方式采取以下十八种方案中的任意一种。
方案一：所述第一直流输入电压源(Vin1)的正极连于第一开关管(S1)的集电极、第四二极管(D4)的阴极和第六开关管(S6)的集电极，第一开关管(S1)的发射极连于第三开关管(S3)的集电极和第一二极管(D1)的阴极，第三开关管(S3)的发射极连于第一滤波电感(L1)的一端和第三二极管(D3)的阴极，第一滤波电感(L1)的另一端连于第二滤波电感(L2)的一端、滤波电容(Co)的一端和负载(Zload)的一端，第二滤波电感(L2)的另一端连于第四开关管(S4)的集电极和第四二极管(D4)的阳极，第四开关管(S4)的发射极连于第二二极管(D2)的阳极和第二开关管(S2)的集电极，第二二极管(D2)的阴极连于第二直流输入电压源(Vin2)的正极和第一二极管(D1)的阳极，第二直流输入电压源(Vin2)的负极连于第五开关管(S5)的发射极、第二开关管(S2)的发射极、第三二极管(D3)的阳极和第一直流输入电压源(Vin1)的负极，第五开关管(S5)的集电极连于第六开关管(S6)的发射极、滤波电容(Co)的另一端和负载(Zload)的另一端。
方案二：所述第一直流输入电压源(Vin1)的正极连于第一开关管(S1)的集电极、第四二极管(D4)的阴极和第六开关管(S6)的集电极，第一开关管(S1)的发射极连于第一滤波电感(L1)的一端和第一二极管(D1)的阴极，第一滤波电感(L1)的另一端连于第二滤波电感(L2)的一端、滤波电容(Co)的一端和负载(Zload)的一端，第二滤波电感(L2)的另一端连于第二二极管(D2)的阳极和第二开关管(S2)的集电极，第二二极管(D2)的阴极连于第四开关管(S4)的集电极和第四二极管(D4)的阳极，第四开关管(S4)的发射极连于第三开关管(S3)的集电极和第二直流输入电压源(Vin2)的正极，第三开关管(S3)的发射极连于第三二极管(D3)的阴极和第一二极管(D1)的阳极，第三二极管(D3)的阳极连于第五开关管(S5)的发射极、第二开关管(S2)的发射极、第一直流输入电压源(Vin1)的负极和第二直流输入电压源(Vin2)的负极，第五开关管(S5)的集电极连于第六开关管(S6)的发射极、滤波电容(Co)的另一端和负载(Zload)的另一端。
方案三：所述第一直流输入电压源(Vin1)的正极连于第一开关管(S1)的集电极、第四二极管(D4)的阴极和第六开关管(S6)的集电极，第一开关管(S1)的发射极连于第一滤波电感(L1)的一端、第三开关管(S3)的发射极和第三二极管(D3)的阴极，第一滤波电感(L1)的另一端连于第二滤波电感(L2)的一端、滤波电容(Co)的一端和负载(Zload)的一端，第二滤波电感(L2)的另一端连于第四开关管(S4)的集电极、第二开关管(S2)的集电极和第四二极管(D4)的阳极，第四开关管(S4)的发射极连于第二二极管(D2)的阳极，第二二极管(D2)的阴极连于第一二极管(D1)的阳极和第二直流输入电压源(Vin2)的正极，第一二极管(D1)的阴极连于第三开关管(S3)的集电极，第三二极管(D3)的阳极连于第五开关管(S5)的发射极、第二开关管(S2)的发射极、第一直流输入电压源(Vin1)的负极和第二直流输入电压源(Vin2)的负极，第五开关管(S5)的集电极连于第六开关管(S6)的发射极、滤波电容(Co)的另一端和负载(Zload)的另一端。
方案四：所述第一直流输入电压源(Vin1)的正极连于第一开关管(S1)的集电极、第四二极管(D4)的阴极和第六开关管(S6)的集电极，第一开关管(S1)的发射极连于第三开关管(S3)的集电极和第一二极管(D1)的阴极，第三开关管(S3)的发射极连于第一滤波电感(L1)的一端和第三二极管(D3)的阴极，第一滤波电感(L1)的另一端连于第二滤波电感(L2)的一端、滤波电容(Co)的一端和负载(Zload)的一端，第二滤波电感(L2)的另一端连于第二二极管(D2)的阳极和第二开关管(S2)的集电极，第二二极管(D2)的阴极连于第四开关管(S4)的集电极和第四二极管(D4)的阳极，第四开关管(S4)的发射极连于第二直流输入电压源(Vin2)的正极和第一二极管(D1)的阳极，第二直流输入电压源(Vin2)的负极连于第五开关管(S5)的发射极、第二开关管(S2)的发射极、第三二极管(D3)的阳极和第一直流输入电压源(Vin1)的负极，第五开关管(S5)的集电极连于第六开关管(S6)的发射极、滤波电容(Co)的另一端和负载(Zload)的另一端。
方案五：所述第一直流输入电压源(Vin1)的正极连于第一开关管(S1)的集电极、第四二极管(D4)的阴极和第六开关管(S6)的集电极，第一开关管(S1)的发射极连于第三开关管(S3)的集电极和第一二极管(D1)的阴极，第三开关管(S3)的发射极连于第一滤波电感(L1)的一端和第三二极管(D3)的阴极，第一滤波电感(L1)的另一端连于第二滤波电感(L2)的一端、滤波电容(Co)的一端和负载(Zload)的一端，第二滤波电感(L2)的另一端连于第四开关管(S4)的集电极、第二开关管(S2)的集电极和第四二极管(D4)的阳极，第四开关管(S4)的发射极连于第二二极管(D2)的阳极，第二二极管(D2)的阴极连于第二直流输入电压源(Vin2)的正极和第一二极管(D1)的阳极，第二直流输入电压源(Vin2)的负极连于第五开关管(S5)的发射极、第二开关管(S2)的发射极、第一直流输入电压源(Vin1)的负极和第三二极管(D3)的阳极，第五开关管(S5)的集电极连于第六开关管(S6)的发射极、滤波电容(Co)的另一端和负载(Zload)的另一端。
方案六：所述第一直流输入电压源(Vin1)的正极连于第一开关管(S1)的集电极、第四二极管(D4)的阴极和第六开关管(S6)的集电极，第一开关管(S1)的发射极连于第一滤波电感(L1)的一端和第一二极管(D1)的阴极，第一滤波电感(L1)的另一端连于第二滤波电感(L2)的一端、滤波电容(Co)的一端和负载(Zload)的一端，第二滤波电感(L2)的另一端连于第四开关管(S4)的集电极和第四二极管(D4)的阳极，第四开关管(S4)的发射极连于第二二极管(D2)的阳极和第二开关管(S2)的集电极，第二二极管(D2)的阴极连于第三开关管(S3)的集电极和第二直流输入电压源(Vin2)的正极，第三开关管(S3)的发射极连于第三二极管(D3)的阴极和第一二极管(D1)的阳极，第三二极管(D3)的阳极连于第五开关管(S5)的发射极、第二开关管(S2)的发射极、第一直流输入电压源(Vin1)的负极和第二直流输入电压源(Vin2)的负极，第五开关管(S5)的集电极连于第六开关管(S6)的发射极、滤波电容(Co)的另一端和负载(Zload)的另一端。
方案七：所述第一直流输入电压源(Vin1)的正极连于第一开关管(S1)的集电极、第四二极管(D4)的阴极和第六开关管(S6)的集电极，第一开关管(S1)的发射极连于第一滤波电感(L1)的一端和第一二极管(D1)的阴极，第一滤波电感(L1)的另一端连于第二滤波电感(L2)的一端、滤波电容(Co)的一端和负载(Zload)的一端，第二滤波电感(L2)的另一端连于第四开关管(S4)的集电极、第二开关管(S2)的集电极和第四二极管(D4)的阳极，第四开关管(S4)的发射极连于第二二极管(D2)的阳极，第二二极管(D2)的阴极连于第三开关管(S3)的集电极和第二直流输入电压源(Vin2)的正极，第三开关管(S3)的发射极连于第三二极管(D3)的阴极和第一二极管(D1)的阳极，第三二极管(D3)的阳极连于第五开关管(S5)的发射极、第二开关管(S2)的发射极、第一直流输入电压源(Vin1)的负极和第二直流输入电压源(Vin2)的负极，第五开关管(S5)的集电极连于第六开关管(S6)的发射极、滤波电容(Co)的另一端和负载(Zload)的另一端。
方案八：所述第一直流输入电压源(Vin1)的正极连于第一开关管(S1)的集电极、第四二极管(D4)的阴极和第六开关管(S6)的集电极，第一开关管(S1)的发射极连于第一滤波电感(L1)的一端、第三开关管(S3)的发射极和第三二极管(D3)的阴极，第一滤波电感(L1)的另一端连于第二滤波电感(L2)的一端、滤波电容(Co)的一端和负载(Zload)的一端，第二滤波电感(L2)的另一端连于第四开关管(S4)的集电极和第四二极管(D4)的阳极，第四开关管(S4)的发射极连于第二二极管(D2)的阳极和第二开关管(S2)的集电极，第二二极管(D2)的阴极连于第一二极管(D1)的阳极和第二直流输入电压源(Vin2)的正极，第一二极管(D1)的阴极连于第三开关管(S3)的集电极，第二直流输入电压源(Vin2)的负极连于第五开关管(S5)的发射极、第二开关管(S2)的发射极、第三二极管(D3)的阳极和第一直流输入电压源(Vin1)的负极，第五开关管(S5)的集电极连于第六开关管(S6)的发射极、滤波电容(Co)的另一端和负载(Zload)的另一端。
方案九：所述第一直流输入电压源(Vin1)的正极连于第一开关管(S1)的集电极、第四二极管(D4)的阴极和第六开关管(S6)的集电极，第一开关管(S1)的发射极连于第一滤波电感(L1)的一端、第三开关管(S3)的发射极和第三二极管(D3)的阴极，第一滤波电感(L1)的另一端连于第二滤波电感(L2)的一端、滤波电容(Co)的一端和负载(Zload)的一端，第二滤波电感(L2)的另一端连于第二二极管(D2)的阳极和第二开关管(S2)的集电极，第二二极管(D2)的阴极连于第四开关管(S4)的集电极和第四二极管(D4)的阳极，第四开关管(S4)的发射极连于第一二极管(D1)的阳极和第二直流输入电压源(Vin2)的正极，第一二极管(D1)的阴极连于第三开关管(S3)的集电极，第二直流输入电压源(Vin2)的负极连于第五开关管(S5)的发射极、第二开关管(S2)的发射极、第三二极管(D3)的阳极和第一直流输入电压源(Vin1)的负极，第五开关管(S5)的集电极连于第六开关管(S6)的发射极、滤波电容(Co)的另一端和负载(Zload)的另一端。
方案十：所述第一直流输入电压源(Vin1)的正极连于第一开关管(S1)的集电极、第四二极管(D4)的阴极和第六开关管(S6)的集电极，第一开关管(S1)的发射极连于第三开关管(S3)的集电极和第一二极管(D1)的阴极，第三开关管(S3)的发射极连于第一滤波电感(L1)的一端和第三二极管(D3)的阴极，第一滤波电感(L1)的另一端连于第二滤波电感(L2)的一端、滤波电容(Co)的一端和负载(Zload)的一端，第二滤波电感(L2)的另一端连于第四开关管(S4)的集电极和第四二极管(D4)的阳极，第四开关管(S4)的发射极连于第二二极管(D2)的阳极和第二开关管(S2)的集电极，第二二极管(D2)的阴极连于第二直流输入电压源(Vin2)的正极、第一直流输入电压源(Vin1)的负极和第一二极管(D1)的阳极，第二直流输入电压源(Vin2)的负极连于第五开关管(S5)的发射极、第二开关管(S2)的发射极和第三二极管(D3)的阳极，第五开关管(S5)的集电极连于第六开关管(S6)的发射极、滤波电容(Co)的另一端和负载(Zload)的另一端。
方案十一：所述第一直流输入电压源(Vin1)的正极连于第一开关管(S1)的集电极、第四二极管(D4)的阴极和第六开关管(S6)的集电极，第一开关管(S1)的发射极连于第一滤波电感(L1)的一端和第一二极管(D1)的阴极，第一滤波电感(L1)的另一端连于第二滤波电感(L2)的一端、滤波电容(Co)的一端和负载(Zload)的一端，第二滤波电感(L2)的另一端连于第二二极管(D2)的阳极和第二开关管(S2)的集电极，第二二极管(D2)的阴极连于第四开关管(S4)的集电极和第四二极管(D4)的阳极，第四开关管(S4)的发射极连于第三开关管(S3)的集电极、第一直流输入电压源(Vin1)的负极和第二直流输入电压源(Vin2)的正极，第三开关管(S3)的发射极连于第三二极管(D3)的阴极和第一二极管(D1)的阳极，第三二极管(D3)的阳极连于第五开关管(S5)的发射极、第二开关管(S2)的发射极和第二直流输入电压源(Vin2)的负极，第五开关管(S5)的集电极连于第六开关管(S6)的发射极、滤波电容(Co)的另一端和负载(Zlood)的另一端。
方案十二：所述第一直流输入电压源(Vin1)的正极连于第一开关管(S1)的集电极、第四二极管(D4)的阴极和第六开关管(S6)的集电极，第一开关管(S1)的发射极连于第一滤波电感(L1)的一端、第三开关管(S3)的发射极和第三二极管(D3)的阴极，第一滤波电感(L1)的另一端连于第二滤波电感(L2)的一端、滤波电容(Co)的一端和负载(Zload)的一端，第二滤波电感(L2)的另一端连于第四开关管(S4)的集电极、第二开关管(S2)的集电极和第四二极管(D4)的阳极，第四开关管(S4)的发射极连于第二二极管(D2)的阳极，第二二极管(D2)的阴极连于第一二极管(D1)的阳极、第一直流输入电压源(Vin1)的负极和第二直流输入电压源(Vin2)的正极，第一二极管(D1)的阴极连于第三开关管(S3)的集电极，第三二极管(D3)的阳极连于第五开关管(S5)的发射极、第二开关管(S2)的发射极和第二直流输入电压源(Vin2)的负极，第五开关管(S5)的集电极连于第六开关管(S6)的发射极、滤波电容(Co)的另一端和负载(Zload)的另一端。
方案十三：所述第一直流输入电压源(Vin1)的正极连于第一开关管(S1)的集电极、第四二极管(D4)的阴极和第六开关管(S6)的集电极，第一开关管(S1)的发射极连于第三开关管(S3)的集电极和第一二极管(D1)的阴极，第三开关管(S3)的发射极连于第一滤波电感(L1)的一端和第三二极管(D3)的阴极，第一滤波电感(L1)的另一端连于第二滤波电感(L2)的一端、滤波电容(Co)的一端和负载(Zload)的一端，第二滤波电感(L2)的另一端连于第二二极管(D2)的阳极和第二开关管(S2)的集电极，第二二极管(D2)的阴极连于第四开关管(S4)的集电极和第四二极管(D4)的阳极，第四开关管(S4)的发射极连于第二直流输入电压源(Vin2)的正极、第一直流输入电压源(Vin1)的负极和第一二极管(D1)的阳极，第二直流输入电压源(Vin2)的负极连于第五开关管(S5)的发射极、第二开关管(S2)的发射极和第三二极管(D3)的阳极，第五开关管(S5)的集电极连于第六开关管(S6)的发射极、滤波电容(Co)的另一端和负载(Zload)的另一端。
方案十四：所述第一直流输入电压源(Vin1)的正极连于第一开关管(S1)的集电极、第四二极管(D4)的阴极和第六开关管(S6)的集电极，第一开关管(S1)的发射极连于第三开关管(S3)的集电极和第一二极管(D1)的阴极，第三开关管(S3)的发射极连于第一滤波电感(L1)的一端和第三二极管(D3)的阴极，第一滤波电感(L1)的另一端连于第二滤波电感(L2)的一端、滤波电容(Co)的一端和负载(Zload)的一端，第二滤波电感(L2)的另一端连于第四开关管(S4)的集电极、第二开关管(S2)的集电极和第四二极管(D4)的阳极，第四开关管(S4)的发射极连于第二二极管(D2)的阳极，第二二极管(D2)的阴极连于第二直流输入电压源(Vin2)的正极、第一直流输入电压源(Vin1)的负极和第一二极管(D1)的阳极，第二直流输入电压源(Vin2)的负极连于第五开关管(S5)的发射极、第二开关管(S2)的发射极和第三二极管(D3)的阳极，第五开关管(S5)的集电极连于第六开关管(S6)的发射极、滤波电容(Co)的另一端和负载(Zload)的另一端。
方案十五：所述第一直流输入电压源(Vin1)的正极连于第一开关管(S1)的集电极、第四二极管(D4)的阴极和第六开关管(S6)的集电极，第一开关管(S1)的发射极连于第一滤波电感(L1)的一端和第一二极管(D1)的阴极，第一滤波电感(L1)的另一端连于第二滤波电感(L2)的一端、滤波电容(Co)的一端和负载(Zload)的一端，第二滤波电感(L2)的另一端连于第四开关管(S4)的集电极和第四二极管(D4)的阳极，第四开关管(S4)的发射极连于第二二极管(D2)的阳极和第二开关管(S2)的集电极，第二二极管(D2)的阴极连于第三开关管(S3)的集电极、第一直流输入电压源(Vin1)的负极和第二直流输入电压源(Vin2)的正极，第三开关管(S3)的发射极连于第三二极管(D3)的阴极和第一二极管(D1)的阳极，第三二极管(D3)的阳极连于第五开关管(S5)的发射极、第二开关管(S2)的发射极和第二直流输入电压源(Vin2)的负极，第五开关管(S5)的集电极连于第六开关管(S6)的发射极、滤波电容(Co)的另一端和负载(Zload)的另一端。
方案十六：所述第一直流输入电压源(Vin1)的正极连于第一开关管(S1)的集电极、第四二极管(D4)的阴极和第六开关管(S6)的集电极，第一开关管(S1)的发射极连于第一滤波电感(L1)的一端和第一二极管(D1)的阴极，第一滤波电感(L1)的另一端连于第二滤波电感(L2)的一端、滤波电容(Co)的一端和负载(Zload)的一端，第二滤波电感(L2)的另一端连于第四开关管(S4)的集电极、第二开关管(S2)的集电极和第四二极管(D4)的阳极，第四开关管(S4)的发射极连于第二二极管(D2)的阳极，第二二极管(D2)的阴极连于第三开关管(S3)的集电极、第一直流输入电压源(Vin1)的负极和第二直流输入电压源(Vin2)的正极，第三开关管(S3)的发射极连于第三二极管(D3)的阴极和第一二极管(D1)的阳极，第三二极管(D3)的阳极连于第五开关管(S5)的发射极、第二开关管(S2)的发射极和第二直流输入电压源(Vin2)的负极，第五开关管(S5)的集电极连于第六开关管(S6)的发射极、滤波电容(Co)的另一端和负载(Zload)的另一端。
方案十七：所述第一直流输入电压源(Vin1)的正极连于第一开关管(S1)的集电极、第四二极管(D4)的阴极和第六开关管(S6)的集电极，第一开关管(S1)的发射极连于第一滤波电感(L1)的一端、第三开关管(S3)的发射极和第三二极管(D3)的阴极，第一滤波电感(L1)的另一端连于第二滤波电感(L2)的一端、滤波电容(Co)的一端和负载(Zload)的一端，第二滤波电感(L2)的另一端连于第四开关管(S4)的集电极和第四二极管(D4)的阳极，第四开关管(S4)的发射极连于第二二极管(D2)的阳极和第二开关管(S2)的集电极，第二二极管(D2)的阴极连于第一二极管(D1)的阳极、第一直流输入电压源(Vin1)的负极和第二直流输入电压源(Vin2)的正极，第一二极管(D1)的阴极连于第三开关管(S3)的集电极，第二直流输入电压源(Vin2)的负极连于第五开关管(S5)的发射极、第二开关管(S2)的发射极和第三二极管(D3)的阳极，第五开关管(S5)的集电极连于第六开关管(S6)的发射极、滤波电容(Co)的另一端和负载(Zload)的另一端。
方案十八：所述第一直流输入电压源(Vin1)的正极连于第一开关管(S1)的集电极、第四二极管(D4)的阴极和第六开关管(S6)的集电极，第一开关管(S1)的发射极连于第一滤波电感(L1)的一端、第三开关管(S3)的发射极和第三二极管(D3)的阴极，第一滤波电感(L1)的另一端连于第二滤波电感(L2)的一端、滤波电容(Co)的一端和负载(Zload)的一端，第二滤波电感(L2)的另一端连于第二二极管(D2)的阳极和第二开关管(S2)的集电极，第二二极管(D2)的阴极连于第四开关管(S4)的集电极和第四二极管(D4)的阳极，第四开关管(S4)的发射极连于第一二极管(D1)的阳极、第一直流输入电压源(Vin1)的负极和第二直流输入电压源(Vin2)的正极，第一二极管(D1)的阴极连于第三开关管(S3)的集电极，第二直流输入电压源(Vin2)的负极连于第五开关管(S5)的发射极、第二开关管(S2)的发射极和第三二极管(D3)的阳极，第五开关管(S5)的集电极连于第六开关管(S6)的发射极、滤波电容(Co)的另一端和负载(Zload)的另一端。
上述方案一至方案十八中，第一开关管(S1)、第二开关管(S2)、第三开关管(S3)、第四开关管(S4)、第五开关管(S5)和第六开关管(S6)均选用带有寄生体二极管的绝缘栅双极型晶体管(IGBT)器件，或在其集电极和发射极两端反并联二极管。
上述方案一至方案九中，第一直流输入电压源(Vin1)的电压必须不低于第二直流输入电压源(Vin2)的电压。上述方案十至方案十八中，第一直流输入电压源(Vin1)的电压和第二直流输入电压源(Vin2)的电压可以为任意大于零的值。
有益效果：
(1)本发明高可靠性高能效双输入双向逆变器中的桥臂都由开关管和二极管串联组成，较传统的由两个开关管组成的桥臂，从根本上杜绝了桥臂直通的可能，使变换器具有高可靠性。
(2)本发明高可靠性高能效双输入双向逆变器可采用性能更好的二极管，如没有反向恢复的碳化硅二极管，代替开关管体二极管实现电感电流续流，避免了开关管体二极管反向恢复带来的不利影响，具有高效率的特性。
(3)本发明高可靠性高能效双输入双向逆变器仅用一个逆变器就实现了两个独立的直流输入源同时或者分时向交流负载供电，相比采用两个单输入逆变器的方案具有功率密度高、效率高、成本低的优点；
(4)本发明高可靠性高能效双输入双向逆变器可产生多种电平作用于滤波电路，一方面有助于减小滤波器的体积和重量，提高功率密度；另一方面也降低了作用在开关管和二极管上的电压应力，通过选用耐压更低、导通电阻更小、通断性能更好的开关管和二极管，有效地提高了变换器的效率；
(5)本发明高可靠性高能效双输入双向逆变器可以在输出电流、电压的四象限运行，适用范围更广。如负载为电机时，在电机制动过程中可以将能量回馈给输入源，提高了电能的利用率。
附图说明
附图1是本发明高可靠性高能效双输入双向逆变器实现方案一的电路原理图；
附图2是本发明高可靠性高能效双输入双向逆变器实现方案二的电路原理图；
附图3是本发明高可靠性高能效双输入双向逆变器实现方案三的电路原理图；
附图4是本发明高可靠性高能效双输入双向逆变器实现方案四的电路原理图；
附图5是本发明高可靠性高能效双输入双向逆变器实现方案五的电路原理图；
附图6是本发明高可靠性高能效双输入双向逆变器实现方案六的电路原理图；
附图7是本发明高可靠性高能效双输入双向逆变器实现方案七的电路原理图；
附图8是本发明高可靠性高能效双输入双向逆变器实现方案八的电路原理图；
附图9是本发明高可靠性高能效双输入双向逆变器实现方案九的电路原理图；
附图10是本发明高可靠性高能效双输入双向逆变器实现方案十的电路原理图；
附图11是本发明高可靠性高能效双输入双向逆变器实现方案十一的电路原理图；
附图12是本发明高可靠性高能效双输入双向逆变器实现方案十二的电路原理图；
附图13是本发明高可靠性高能效双输入双向逆变器实现方案十三的电路原理图；
附图14是本发明高可靠性高能效双输入双向逆变器实现方案十四的电路原理图；
附图15是本发明高可靠性高能效双输入双向逆变器实现方案十五的电路原理图；
附图16是本发明高可靠性高能效双输入双向逆变器实现方案十六的电路原理图；
附图17是本发明高可靠性高能效双输入双向逆变器实现方案十七的电路原理图；
附图18是本发明高可靠性高能效双输入双向逆变器实现方案十八的电路原理图；
附图19是本发明高可靠性高能效双输入双向逆变器实现方案一在第一象限(io＞0，vo＞0)时的等效电路图；
附图20是本发明高可靠性高能效双输入双向逆变器实现方案一在第二象限(io＞0，vo＜0)时的等效电路图；
附图21是本发明高可靠性高能效双输入双向逆变器实现方案一在第三象限(io＜0，vo＜0)时的等效电路图；
附图22是本发明高可靠性高能效双输入双向逆变器实现方案一在第四象限(io＜0，vo＞0)时的等效电路图；
附图23是本发明高可靠性高能效双输入双向逆变器实现方案一在第一象限(io＞0，vo＞0)且第一直流输入电压源(Vin1)单独供电时的等效电路图；
附图24是本发明高可靠性高能效双输入双向逆变器实现方案一在第一象限(io＞0，vo＞0)且第二直流输入电压源(Vin2)单独供电时的等效电路图；
附图25是本发明高可靠性高能效双输入双向逆变器实现方案一在第一象限(io＞0，vo＞0)且第一直流输入电压源(Vin1)和第二直流输入电压源(Vin2)均不供电时的等效电路图；
附图26是本发明高可靠性高能效双输入双向逆变器实现方案一在第二象限(io＞0，vo＜0)且负载单独向第一直流输入电压源(Vin1)回馈能量时的等效电路图；
附图27是本发明高可靠性高能效双输入双向逆变器实现方案一在第二象限(io＞0，vo＜0)且负载和第二直流输入电压源(Vin2)同时向第一直流输入电压源(Vin1)传递能量时的等效电路图；
附图28是本发明高可靠性高能效双输入双向逆变器实现方案一在第二象限(io＞0，vo＜0)且第一直流输入电压源(Vin1)、第二直流输入电压源(Vin2)和负载之间均无能量传递时的等效电路图；
附图29是本发明高可靠性高能效双输入双向逆变器实现方案十在第一象限(io＞0，vo＞0)时的等效电路图；
附图30是本发明高可靠性高能效双输入双向逆变器实现方案十在第二象限(io＞0，vo＜0)时的等效电路图；
附图31是本发明高可靠性高能效双输入双向逆变器实现方案十在第三象限(io＜0，vo＜0)时的等效电路图；
附图32是本发明高可靠性高能效双输入双向逆变器实现方案十在第四象限(io＜0，vo＞0)时的等效电路图；
附图33是本发明高可靠性高能效双输入双向逆变器实现方案十在第一象限(io＞0，vo＞0)且第一直流输入电压源(Vin1)和第二直流输入电压源(Vin2)同时供电时的等效电路图；
附图34是本发明高可靠性高能效双输入双向逆变器实现方案十在第一象限(io＞0，vo＞0)且第二直流输入电压源(Vin2)单独供电时的等效电路图；
附图35是本发明高可靠性高能效双输入双向逆变器实现方案十在第一象限(io＞0，vo＞0)且第一直流输入电压源(Vin1)和第二直流输入电压源(Vin2)均不供电时的等效电路图；
附图36是本发明高可靠性高能效双输入双向逆变器实现方案十在第二象限(io＞0，vo＜0)且负载同时向第一直流输入电压源(Vin1)和第二直流输入电压源(Vin2)回馈能量时的等效电路图；
附图37是本发明高可靠性高能效双输入双向逆变器实现方案十在第二象限(io＞0，vo＜0)且负载单独向第一直流输入电压源(Vin1)回馈能量时的等效电路图；
附图38是本发明高可靠性高能效双输入双向逆变器实现方案十在第二象限(io＞0，vo＜0)且第一直流输入电压源(Vin1)、第二直流输入电压源(Vin2)和负载之间均无能量传递时的等效电路图；
以上附图中的符号名称：Vin1和Vin2分别为第一直流输入电压源和第二直流输入电压源，vo为输出电压，vAN为图中A点和N点之间的电压，vBN为图中B点和N点之间的电压，S1、S2、S3、S4、S5和S6分别为第一、第二、第三、第四、第五和第六开关管，D1、D2、D3和D4分别为第一、第二、第三和第四二极管，L1和L2分别为第一和第二滤波电感，Co为滤波电容，Zload为负载。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行详细说明。
本发明高可靠性高能效双输入双向逆变器由第一直流输入电压源(Vin1)、第二直流输入电压源(Vin2)、第一开关管(S1)、第二开关管(S2)、第三开关管(S3)、第四开关管(S4)、第五开关管(S5)、第六开关管(S6)、第一二极管(D1)、第二二极管(D2)、第三二极管(D3)、第四二极管(D4)、第一滤波电感(L1)、第二滤波电感(L2)、滤波电容(Co)和负载(Zload)构成。
上述两个直流输入电压源(Vin1～Vin2)、六个开关管(S1～S6)、四个二极管(D1～D4)、两个滤波电感(L1～L2)、滤波电容(Co)和负载(Zload)的连接方式采取以下十八种方案中的任意一种。
实现方案一的电路结构图如图1所示：所述第一直流输入电压源(Vin1)的正极连于第一开关管(S1)的集电极、第四二极管(D4)的阴极和第六开关管(S6)的集电极，第一开关管(S1)的发射极连于第三开关管(S3)的集电极和第一二极管(D1)的阴极，第三开关管(S3)的发射极连于第一滤波电感(L1)的一端和第三二极管(D3)的阴极，第一滤波电感(L1)的另一端连于第二滤波电感(L2)的一端、滤波电容(Co)的一端和负载(Zload)的一端，第二滤波电感(L2)的另一端连于第四开关管(S4)的集电极和第四二极管(D4)的阳极，第四开关管(S4)的发射极连于第二二极管(D2)的阳极和第二开关管(S2)的集电极，第二二极管(D2)的阴极连于第二直流输入电压源(Vin2)的正极和第一二极管(D1)的阳极，第二直流输入电压源(Vin2)的负极连于第五开关管(S5)的发射极、第二开关管(S2)的发射极、第三二极管(D3)的阳极和第一直流输入电压源(Vin1)的负极，第五开关管(S5)的集电极连于第六开关管(S6)的发射极、滤波电容(Co)的另一端和负载(Zload)的另一端。
实现方案二的电路结构图如图2所示：所述第一直流输入电压源(Vin1)的正极连于第一开关管(S1)的集电极、第四二极管(D4)的阴极和第六开关管(S6)的集电极，第一开关管(S1)的发射极连于第一滤波电感(L1)的一端和第一二极管(D1)的阴极，第一滤波电感(L1)的另一端连于第二滤波电感(L2)的一端、滤波电容(Co)的一端和负载(Zload)的一端，第二滤波电感(L2)的另一端连于第二二极管(D2)的阳极和第二开关管(S2)的集电极，第二二极管(D2)的阴极连于第四开关管(S4)的集电极和第四二极管(D4)的阳极，第四开关管(S4)的发射极连于第三开关管(S3)的集电极和第二直流输入电压源(Vin2)的正极，第三开关管(S3)的发射极连于第三二极管(D3)的阴极和第一二极管(D1)的阳极，第三二极管(D3)的阳极连于第五开关管(S5)的发射极、第二开关管(S2)的发射极、第一直流输入电压源(Vin1)的负极和第二直流输入电压源(Vin2)的负极，第五开关管(S5)的集电极连于第六开关管(S6)的发射极、滤波电容(Co)的另一端和负载(Zload)的另一端。
实现方案三的电路结构图如图3所示：所述第一直流输入电压源(Vin1)的正极连于第一开关管(S1)的集电极、第四二极管(D4)的阴极和第六开关管(S6)的集电极，第一开关管(S1)的发射极连于第一滤波电感(L1)的一端、第三开关管(S3)的发射极和第三二极管(D3)的阴极，第一滤波电感(L1)的另一端连于第二滤波电感(L2)的一端、滤波电容(Co)的一端和负载(Zload)的一端，第二滤波电感(L2)的另一端连于第四开关管(S4)的集电极、第二开关管(S2)的集电极和第四二极管(D4)的阳极，第四开关管(S4)的发射极连于第二二极管(D2)的阳极，第二二极管(D2)的阴极连于第一二极管(D1)的阳极和第二直流输入电压源(Vin2)的正极，第一二极管(D1)的阴极连于第三开关管(S3)的集电极，第三二极管(D3)的阳极连于第五开关管(S5)的发射极、第二开关管(S2)的发射极、第一直流输入电压源(Vin1)的负极和第二直流输入电压源(Vin2)的负极，第五开关管(S5)的集电极连于第六开关管(S6)的发射极、滤波电容(Co)的另一端和负载(Zload)的另一端。
实现方案四的电路结构图如图4所示：所述第一直流输入电压源(Vin1)的正极连于第一开关管(S1)的集电极、第四二极管(D4)的阴极和第六开关管(S6)的集电极，第一开关管(S1)的发射极连于第三开关管(S3)的集电极和第一二极管(D1)的阴极，第三开关管(S3)的发射极连于第一滤波电感(L1)的一端和第三二极管(D3)的阴极，第一滤波电感(L1)的另一端连于第二滤波电感(L2)的一端、滤波电容(Co)的一端和负载(Zload)的一端，第二滤波电感(L2)的另一端连于第二二极管(D2)的阳极和第二开关管(S2)的集电极，第二二极管(D2)的阴极连于第四开关管(S4)的集电极和第四二极管(D4)的阳极，第四开关管(S4)的发射极连于第二直流输入电压源(Vin2)的正极和第一二极管(D1)的阳极，第二直流输入电压源(Vin2)的负极连于第五开关管(S5)的发射极、第二开关管(S2)的发射极、第三二极管(D3)的阳极和第一直流输入电压源(Vin1)的负极，第五开关管(S5)的集电极连于第六开关管(S6)的发射极、滤波电容(Co)的另一端和负载(Zload)的另一端。
实现方案五的电路结构图如图5所示：所述第一直流输入电压源(Vin1)的正极连于第一开关管(S1)的集电极、第四二极管(D4)的阴极和第六开关管(S6)的集电极，第一开关管(S1)的发射极连于第三开关管(S3)的集电极和第一二极管(D1)的阴极，第三开关管(S3)的发射极连于第一滤波电感(L1)的一端和第三二极管(D3)的阴极，第一滤波电感(L1)的另一端连于第二滤波电感(L2)的一端、滤波电容(Co)的一端和负载(Zload)的一端，第二滤波电感(L2)的另一端连于第四开关管(S4)的集电极、第二开关管(S2)的集电极和第四二极管(D4)的阳极，第四开关管(S4)的发射极连于第二二极管(D2)的阳极，第二二极管(D2)的阴极连于第二直流输入电压源(Vin2)的正极和第一二极管(D1)的阳极，第二直流输入电压源(Vin2)的负极连于第五开关管(S5)的发射极、第二开关管(S2)的发射极、第一直流输入电压源(Vin1)的负极和第三二极管(D3)的阳极，第五开关管(S5)的集电极连于第六开关管(S6)的发射极、滤波电容(Co)的另一端和负载(Zload)的另一端。
实现方案六的电路结构图如图6所示：所述第一直流输入电压源(Vin1)的正极连于第一开关管(S1)的集电极、第四二极管(D4)的阴极和第六开关管(S6)的集电极，第一开关管(S1)的发射极连于第一滤波电感(L1)的一端和第一二极管(D1)的阴极，第一滤波电感(L1)的另一端连于第二滤波电感(L2)的一端、滤波电容(Co)的一端和负载(Zload)的一端，第二滤波电感(L2)的另一端连于第四开关管(S4)的集电极和第四二极管(D4)的阳极，第四开关管(S4)的发射极连于第二二极管(D2)的阳极和第二开关管(S2)的集电极，第二二极管(D2)的阴极连于第三开关管(S3)的集电极和第二直流输入电压源(Vin2)的正极，第三开关管(S3)的发射极连于第三二极管(D3)的阴极和第一二极管(D1)的阳极，第三二极管(D3)的阳极连于第五开关管(S5)的发射极、第二开关管(S2)的发射极、第一直流输入电压源(Vin1)的负极和第二直流输入电压源(Vin2)的负极，第五开关管(S5)的集电极连于第六开关管(S6)的发射极、滤波电容(Co)的另一端和负载(Zload)的另一端。
实现方案七的电路结构图如图7所示：所述第一直流输入电压源(Vin1)的正极连于第一开关管(S1)的集电极、第四二极管(D4)的阴极和第六开关管(S6)的集电极，第一开关管(S1)的发射极连于第一滤波电感(L1)的一端和第一二极管(D1)的阴极，第一滤波电感(L1)的另一端连于第二滤波电感(L2)的一端、滤波电容(Co)的一端和负载(Zload)的一端，第二滤波电感(L2)的另一端连于第四开关管(S4)的集电极、第二开关管(S2)的集电极和第四二极管(D4)的阳极，第四开关管(S4)的发射极连于第二二极管(D2)的阳极，第二二极管(D2)的阴极连于第三开关管(S3)的集电极和第二直流输入电压源(Vin2)的正极，第三开关管(S3)的发射极连于第三二极管(D3)的阴极和第一二极管(D1)的阳极，第三二极管(D3)的阳极连于第五开关管(S5)的发射极、第二开关管(S2)的发射极、第一直流输入电压源(Vin1)的负极和第二直流输入电压源(Vin2)的负极，第五开关管(S5)的集电极连于第六开关管(S6)的发射极、滤波电容(Co)的另一端和负载(Zload)的另一端。
实现方案八的电路结构图如图8所示：所述第一直流输入电压源(Vin1)的正极连于第一开关管(S1)的集电极、第四二极管(D4)的阴极和第六开关管(S6)的集电极，第一开关管(S1)的发射极连于第一滤波电感(L1)的一端、第三开关管(S3)的发射极和第三二极管(D3)的阴极，第一滤波电感(L1)的另一端连于第二滤波电感(L2)的一端、滤波电容(Co)的一端和负载(Zload)的一端，第二滤波电感(L2)的另一端连于第四开关管(S4)的集电极和第四二极管(D4)的阳极，第四开关管(S4)的发射极连于第二二极管(D2)的阳极和第二开关管(S2)的集电极，第二二极管(D2)的阴极连于第一二极管(D1)的阳极和第二直流输入电压源(Vin2)的正极，第一二极管(D1)的阴极连于第三开关管(S3)的集电极，第二直流输入电压源(Vin2)的负极连于第五开关管(S5)的发射极、第二开关管(S2)的发射极、第三二极管(D3)的阳极和第一直流输入电压源(Vin1)的负极，第五开关管(S5)的集电极连于第六开关管(S6)的发射极、滤波电容(Co)的另一端和负载(Zload)的另一端。
实现方案九的电路结构图如图9所示：所述第一直流输入电压源(Vin1)的正极连于第一开关管(S1)的集电极、第四二极管(D4)的阴极和第六开关管(S6)的集电极，第一开关管(S1)的发射极连于第一滤波电感(L1)的一端、第三开关管(S3)的发射极和第三二极管(D3)的阴极，第一滤波电感(L1)的另一端连于第二滤波电感(L2)的一端、滤波电容(Co)的一端和负载(Zload)的一端，第二滤波电感(L2)的另一端连于第二二极管(D2)的阳极和第二开关管(S2)的集电极，第二二极管(D2)的阴极连于第四开关管(S4)的集电极和第四二极管(D4)的阳极，第四开关管(S4)的发射极连于第一二极管(D1)的阳极和第二直流输入电压源(Vin2)的正极，第一二极管(D1)的阴极连于第三开关管(S3)的集电极，第二直流输入电压源(Vin2)的负极连于第五开关管(S5)的发射极、第二开关管(S2)的发射极、第三二极管(D3)的阳极和第一直流输入电压源(Vin1)的负极，第五开关管(S5)的集电极连于第六开关管(S6)的发射极、滤波电容(Co)的另一端和负载(Zload)的另一端。
实现方案十的电路结构图如图10所示：所述第一直流输入电压源(Vin1)的正极连于第一开关管(S1)的集电极、第四二极管(D4)的阴极和第六开关管(S6)的集电极，第一开关管(S1)的发射极连于第三开关管(S3)的集电极和第一二极管(D1)的阴极，第三开关管(S3)的发射极连于第一滤波电感(L1)的一端和第三二极管(D3)的阴极，第一滤波电感(L1)的另一端连于第二滤波电感(L2)的一端、滤波电容(Co)的一端和负载(Zload)的一端，第二滤波电感(L2)的另一端连于第四开关管(S4)的集电极和第四二极管(D4)的阳极，第四开关管(S4)的发射极连于第二二极管(D2)的阳极和第二开关管(S2)的集电极，第二二极管(D2)的阴极连于第二直流输入电压源(Vin2)的正极、第一直流输入电压源(Vin1)的负极和第一二极管(D1)的阳极，第二直流输入电压源(Vin2)的负极连于第五开关管(S5)的发射极、第二开关管(S2)的发射极和第三二极管(D3)的阳极，第五开关管(S5)的集电极连于第六开关管(S6)的发射极、滤波电容(Co)的另一端和负载(Zload)的另一端。
实现方案十一的电路结构图如图11所示：所述第一直流输入电压源(Vin1)的正极连于第一开关管(S1)的集电极、第四二极管(D4)的阴极和第六开关管(S6)的集电极，第一开关管(S1)的发射极连于第一滤波电感(L1)的一端和第一二极管(D1)的阴极，第一滤波电感(L1)的另一端连于第二滤波电感(L2)的一端、滤波电容(Co)的一端和负载(Zload)的一端，第二滤波电感(L2)的另一端连于第二二极管(D2)的阳极和第二开关管(S2)的集电极，第二二极管(D2)的阴极连于第四开关管(S4)的集电极和第四二极管(D4)的阳极，第四开关管(S4)的发射极连于第三开关管(S3)的集电极、第一直流输入电压源(Vin1)的负极和第二直流输入电压源(Vin2)的正极，第三开关管(S3)的发射极连于第三二极管(D3)的阴极和第一二极管(D1)的阳极，第三二极管(D3)的阳极连于第五开关管(S5)的发射极、第二开关管(S2)的发射极和第二直流输入电压源(Vin2)的负极，第五开关管(S5)的集电极连于第六开关管(S6)的发射极、滤波电容(Co)的另一端和负载(Zload)的另一端。
实现方案十二的电路结构图如图12所示：所述第一直流输入电压源(Vin1)的正极连于第一开关管(S1)的集电极、第四二极管(D4)的阴极和第六开关管(S6)的集电极，第一开关管(S1)的发射极连于第一滤波电感(L1)的一端、第三开关管(S3)的发射极和第三二极管(D3)的阴极，第一滤波电感(L1)的另一端连于第二滤波电感(L2)的一端、滤波电容(Co)的一端和负载(Zload)的一端，第二滤波电感(L2)的另一端连于第四开关管(S4)的集电极、第二开关管(S2)的集电极和第四二极管(D4)的阳极，第四开关管(S4)的发射极连于第二二极管(D2)的阳极，第二二极管(D2)的阴极连于第一二极管(D1)的阳极、第一直流输入电压源(Vin1)的负极和第二直流输入电压源(Vin2)的正极，第一二极管(D1)的阴极连于第三开关管(S3)的集电极，第三二极管(D3)的阳极连于第五开关管(S5)的发射极、第二开关管(S2)的发射极和第二直流输入电压源(Vin2)的负极，第五开关管(S5)的集电极连于第六开关管(S6)的发射极、滤波电容(Co)的另一端和负载(Zload)的另一端。
实现方案十三的电路结构图如图13所示：所述第一直流输入电压源(Vin1)的正极连于第一开关管(S1)的集电极、第四二极管(D4)的阴极和第六开关管(S6)的集电极，第一开关管(S1)的发射极连于第三开关管(S3)的集电极和第一二极管(D1)的阴极，第三开关管(S3)的发射极连于第一滤波电感(L1)的一端和第三二极管(D3)的阴极，第一滤波电感(L1)的另一端连于第二滤波电感(L2)的一端、滤波电容(Co)的一端和负载(Zload)的一端，第二滤波电感(L2)的另一端连于第二二极管(D2)的阳极和第二开关管(S2)的集电极，第二二极管(D2)的阴极连于第四开关管(S4)的集电极和第四二极管(D4)的阳极，第四开关管(S4)的发射极连于第二直流输入电压源(Vin2)的正极、第一直流输入电压源(Vin1)的负极和第一二极管(D1)的阳极，第二直流输入电压源(Vin2)的负极连于第五开关管(S5)的发射极、第二开关管(S2)的发射极和第三二极管(D3)的阳极，第五开关管(S5)的集电极连于第六开关管(S6)的发射极、滤波电容(Co)的另一端和负载(Zload)的另一端。
实现方案十四的电路结构图如图14所示：所述第一直流输入电压源(Vin1)的正极连于第一开关管(S1)的集电极、第四二极管(D4)的阴极和第六开关管(S6)的集电极，第一开关管(S1)的发射极连于第三开关管(S3)的集电极和第一二极管(D1)的阴极，第三开关管(S3)的发射极连于第一滤波电感(L1)的一端和第三二极管(D3)的阴极，第一滤波电感(L1)的另一端连于第二滤波电感(L2)的一端、滤波电容(Co)的一端和负载(Zload)的一端，第二滤波电感(L2)的另一端连于第四开关管(S4)的集电极、第二开关管(S2)的集电极和第四二极管(D4)的阳极，第四开关管(S4)的发射极连于第二二极管(D2)的阳极，第二二极管(D2)的阴极连于第二直流输入电压源(Vin2)的正极、第一直流输入电压源(Vin1)的负极和第一二极管(D1)的阳极，第二直流输入电压源(Vin2)的负极连于第五开关管(S5)的发射极、第二开关管(S2)的发射极和第三二极管(D3)的阳极，第五开关管(S5)的集电极连于第六开关管(S6)的发射极、滤波电容(Co)的另一端和负载(Zload)的另一端。
实现方案十五的电路结构图如图15所示：所述第一直流输入电压源(Vin1)的正极连于第一开关管(S1)的集电极、第四二极管(D4)的阴极和第六开关管(S6)的集电极，第一开关管(S1)的发射极连于第一滤波电感(L1)的一端和第一二极管(D1)的阴极，第一滤波电感(L1)的另一端连于第二滤波电感(L2)的一端、滤波电容(Co)的一端和负载(Zload)的一端，第二滤波电感(L2)的另一端连于第四开关管(S4)的集电极和第四二极管(D4)的阳极，第四开关管(S4)的发射极连于第二二极管(D2)的阳极和第二开关管(S2)的集电极，第二二极管(D2)的阴极连于第三开关管(S3)的集电极、第一直流输入电压源(Vin1)的负极和第二直流输入电压源(Vin2)的正极，第三开关管(S3)的发射极连于第三二极管(D3)的阴极和第一二极管(D1)的阳极，第三二极管(D3)的阳极连于第五开关管(S5)的发射极、第二开关管(S2)的发射极和第二直流输入电压源(Vin2)的负极，第五开关管(S5)的集电极连于第六开关管(S6)的发射极、滤波电容(Co)的另一端和负载(Zload)的另一端。
实现方案十六的电路结构图如图16所示：所述第一直流输入电压源(Vin1)的正极连于第一开关管(S1)的集电极、第四二极管(D4)的阴极和第六开关管(S6)的集电极，第一开关管(S1)的发射极连于第一滤波电感(L1)的一端和第一二极管(D1)的阴极，第一滤波电感(L1)的另一端连于第二滤波电感(L2)的一端、滤波电容(Co)的一端和负载(Zload)的一端，第二滤波电感(L2)的另一端连于第四开关管(S4)的集电极、第二开关管(S2)的集电极和第四二极管(D4)的阳极，第四开关管(S4)的发射极连于第二二极管(D2)的阳极，第二二极管(D2)的阴极连于第三开关管(S3)的集电极、第一直流输入电压源(Vin1)的负极和第二直流输入电压源(Vin2)的正极，第三开关管(S3)的发射极连于第三二极管(D3)的阴极和第一二极管(D1)的阳极，第三二极管(D3)的阳极连于第五开关管(S5)的发射极、第二开关管(S2)的发射极和第二直流输入电压源(Vin2)的负极，第五开关管(S5)的集电极连于第六开关管(S6)的发射极、滤波电容(Co)的另一端和负载(Zload)的另一端。
实现方案十七的电路结构图如图17所示：所述第一直流输入电压源(Vin1)的正极连于第一开关管(S1)的集电极、第四二极管(D4)的阴极和第六开关管(S6)的集电极，第一开关管(S1)的发射极连于第一滤波电感(L1)的一端、第三开关管(S3)的发射极和第三二极管(D3)的阴极，第一滤波电感(L1)的另一端连于第二滤波电感(L2)的一端、滤波电容(Co)的一端和负载(Zload)的一端，第二滤波电感(L2)的另一端连于第四开关管(S4)的集电极和第四二极管(D4)的阳极，第四开关管(S4)的发射极连于第二二极管(D2)的阳极和第二开关管(S2)的集电极，第二二极管(D2)的阴极连于第一二极管(D1)的阳极、第一直流输入电压源(Vin1)的负极和第二直流输入电压源(Vin2)的正极，第一二极管(D1)的阴极连于第三开关管(S3)的集电极，第二直流输入电压源(Vin2)的负极连于第五开关管(S5)的发射极、第二开关管(S2)的发射极和第三二极管(D3)的阳极，第五开关管(S5)的集电极连于第六开关管(S6)的发射极、滤波电容(Co)的另一端和负载(Zload)的另一端。
实现方案十八的电路结构图如图18所示：所述第一直流输入电压源(Vin1)的正极连于第一开关管(S1)的集电极、第四二极管(D4)的阴极和第六开关管(S6)的集电极，第一开关管(S1)的发射极连于第一滤波电感(L1)的一端、第三开关管(S3)的发射极和第三二极管(D3)的阴极，第一滤波电感(L1)的另一端连于第二滤波电感(L2)的一端、滤波电容(Co)的一端和负载(Zload)的一端，第二滤波电感(L2)的另一端连于第二二极管(D2)的阳极和第二开关管(S2)的集电极，第二二极管(D2)的阴极连于第四开关管(S4)的集电极和第四二极管(D4)的阳极，第四开关管(S4)的发射极连于第一二极管(D1)的阳极、第一直流输入电压源(Vin1)的负极和第二直流输入电压源(Vin2)的正极，第一二极管(D1)的阴极连于第三开关管(S3)的集电极，第二直流输入电压源(Vin2)的负极连于第五开关管(S5)的发射极、第二开关管(S2)的发射极和第三二极管(D3)的阳极，第五开关管(S5)的集电极连于第六开关管(S6)的发射极、滤波电容(Co)的另一端和负载(Zload)的另一端。
本发明在具体实施时，上述方案一至方案十八中，第一开关管～第六开关管选用带有寄生体二极管的绝缘栅双极型晶体管(IGBT)器件，或在其集电极和发射极两端反并联二极管。
本发明在具体实施时，上述方案一至方案九中，第一直流输入电压源(Vin1)的电压必须不低于第二直流输入电压源(Vin2)的电压。上述方案十至方案十八中，第一直流输入电压源(Vin1)的电压和第二直流输入电压源(Vin2)的电压可以为任意大于零的值。
下面结合具体的实施实例对本发明方案及其工作原理做进一步说明。
由于本发明高可靠性高能效双输入双向逆变器的方案一至方案九的工作原理和过程是相似的，方案十至方案十八的工作原理和过程是相似的，故下面仅以实施方案一和实施方案十为例进行详细的说明。
对于本发明高可靠性高能效双输入双向逆变器方案一，，其输出电流io和输出电压vo构成的第一(io＞0，vo＞0)、二象限(io＞0，vo＜0)工作原理和工作过程与输出电流io和输出电压vo构成的第三(io＜0，vo＜0)、四象限(io＜0，vo＞0)工作原理和工作过程是相似的，此处仅以输出电流io和输出电压vo构成的第一、二象限为例进行说明。
在输出第一象限，输出电流io和输出电压vo都为正，第二开关管(S2)、第四开关管(S4)、第六开关管(S6)、第二二极管(D2)和第四二极管(D4)保持关断状态，第五开关管(S5)保持开通状态，此时该方案的等效电路如图19所示。
在输出第一象限，共有三种工作状态：第一直流输入电压源(Vin1)单独供电状态、第二直流输入电压源(Vin2)单独供电状态、两个直流输入源(Vin1、Vin2)都不供电状态(即续流状态)。
当第一开关管(S1)和第三开关管(S3)都导通时，第一二极管(D1)和第三二极管(D3)保持关断，等效电路如附图23所示。此时，只有第一直流输入电压源(Vin1)单独供电，电压vAN等于Vin1。
当第一开关管(S1)关断，第三开关管(S3)导通时，第一二极管(D1)导通，第三二极管(D3)保持关断，等效电路如附图24所示。此时，只有第二直流输入电压源(Vin2)单独供电，电压vAN等于Vin2。
当第三开关管(S3)关断时，第一二极管(D1)关断，第三二极管(D3)导通，等效电路如附图25所示。此时第一直流输入电压源(Vin1)和第二直流输入电压源(Vin2)都不向负载供电，电压vAN等于0(即续流状态)。
在输出第二象限，输出电流io为正，输出电压vo为负，第二开关管(S2)、第四开关管(S4)、第五开关管(S5)、第二二极管(D2)和第四二极管(D4)保持关断状态，第六开关管(S6)保持开通状态，此时该方案的等效电路如图20所示。
在输出第二象限，共有三种工作状态：负载单独向第一直流输入电压源(Vin1)回馈能量状态、负载和第二直流输入电压源(Vin2)同时向第一直流输入电压源(Vin1)传递能量状态、两个直流输入源(Vin1、Vin2)和负载之间无能量传递状态(即续流状态)。
当第三开关管(S3)关断时，第一二极管(D1)保持关断，第三二极管(D3)保持导通，等效电路如附图26所示。此时，负载单独向第一直流输入电压源(Vin1)回馈能量，电压vAN等于-Vin1。
当第一开关管(S1)关断，第三开关管(S3)导通时，第一二极管(D1)导通，第三二极管(D3)关断，等效电路如附图27所示。此时，负载和第二直流输入电压源(Vin2)同时向第一直流输入电压源(Vin1)传递能量，电压vAN等于Vin2-Vin1。
当第一开关管(S1)和第三开关管(S3)都开通时，第一二极管(D1)关断，第三二极管(D3)保持关断，等效电路如附图28所示。此时第一直流输入电压源(Vin1)、第二直流输入电压源(Vin2)和负载之间无能量传递，电压vAN等于0(即续流状态)。
从上述分析可以看出，本发明高可靠性高能效双输入双向逆变器在输出第一、二象限内能够分别产生三种电平(共5种电平)作用于滤波电路，可以有效减小谐波分量，进而减小滤波器的体积和重量。
上述分析仅用于说明本发明高可靠性高能效双输入双向逆变器最基本的工作原理，事实上，本发明可以采用的不同类型的控制策略，当控制策略不同时，其工作的过程也不完全相同。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
对于本发明高可靠性高能效双输入双向逆变器方案十，输出电流io和输出电压vo构成四象限运行，其输出电流io和输出电压vo构成的第一、二象限工作原理和工作过程与输出电流io和输出电压vo构成的第三、四象限工作原理和工作过程是相似的，此处仅以输出电流io和输出电压vo构成的第一、二象限为例进行说明。
在输出第一象限，输出电流io和输出电压vo都为正，第二开关管(S2)、第四开关管(S4)、第六开关管(S6)、第二二极管(D2)和第四二极管(D4)保持关断状态，第五开关管(S5)保持开通状态，此时该方案的等效电路如图29所示。
在输出第一象限，共有三种工作状态：第一直流输入电压源(Vin1)和第二直流输入电压源(Vin2)同时供电状态、第二直流输入电压源(Vin2)单独供电状态、两个直流输入源(Vin1、Vin2)都不供电状态(即续流状态)。
当第一开关管(S1)和第三开关管(S3)都导通时，第一二极管(D1)和第三二极管(D3)保持关断，等效电路如附图33所示。此时，第一直流输入电压源(Vin1)和第二直流输入电压源(Vin2)同时供电，电压vAN等于Vin1+Vin2。
当第一开关管(S1)关断，第三开关管(S3)导通时，第一二极管(D1)导通，第三二极管(D3)保持关断，等效电路如附图34所示。此时，只有第二直流输入电压源(Vin2)单独供电，电压vAN等于Vin2。
当第三开关管(S3)关断时，第一二极管(D1)关断，第三二极管(D3)导通，等效电路如附图35所示。此时第一直流输入电压源(Vin1)和第二直流输入电压源(Vin2)都不向负载供电，电压vAN等于0(即续流状态)。
在输出第二象限，输出电流io为正，输出电压vo为负，第二开关管(S2)、第四开关管(S4)、第五开关管(S5)、第二二极管(D2)和第四二极管(D4)保持关断状态，第六开关管(S6)保持开通状态，此时该方案的等效电路如图30所示。
在输出第二象限，共有三种工作状态：负载同时向第一直流输入电压源(Vin1)和第二直流输入电压源(Vin2)回馈能量状态、负载单独向第一直流输入电压源(Vin1)回馈能量状态、两个直流输入源(Vin1、Vin2)和负载之间无能量传递状态(即续流状态)。
当第三开关管(S3)关断时，第一二极管(D1)保持关断，第三二极管(D3)导通，等效电路如附图36所示。此时，负载同时向第一直流输入电压源(Vin1)和第二直流输入电压源(Vin2)回馈能量，电压vAN等于-Vin1-Vin2。
当第一开关管(S1)关断，第三开关管(S3)导通时，第一二极管(D1)导通，第三二极管(D3)关断，等效电路如附图37所示。此时，负载单独向第一直流输入电压源(Vin1)回馈能量，电压vAN等于-Vin1。
当第一开关管(S1)和第三开关管(S3)都开通时，第一二极管(D1)关断，第三二极管(D3)保持关断，等效电路如附图38所示。此时第一直流输入电压源(Vin1)、第二直流输入电压源(Vin2)和负载之间无能量传递，电压vAN等于0(即续流状态)。
从上述分析可以看出，本发明高可靠性高能效双输入双向逆变器在输出第一、二象限内能够分别产生三种电平(共5种电平)作用于滤波电路，可以有效减小谐波分量，进而减小滤波器的体积和重量。
上述分析仅用于说明本发明高可靠性高能效双输入双向逆变器最基本的工作原理，事实上，本发明可以采用的不同类型的控制策略，当控制策略不同时，其工作的过程也不完全相同。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (21)

1.所述一种高可靠性高能效双输入双向逆变器由第一直流输入电压源(Vin1)、第二直流输入电压源(Vin2)、第一开关管(S1)、第二开关管(S2)、第三开关管(S3)、第四开关管(S4)、第五开关管(S5)、第六开关管(S6)、第一二极管(D1)、第二二极管(D2)、第三二极管(D3)、第四二极管(D4)、第一滤波电感(L1)、第二滤波电感(L2)、滤波电容(Co)和负载(Zload)构成，其特征在于：所述第一直流输入电压源(Vin1)的正极连于第一开关管(S1)的集电极、第四二极管(D4)的阴极和第六开关管(S6)的集电极，第一开关管(S1)的发射极连于第三开关管(S3)的集电极和第一二极管(D1)的阴极，第三开关管(S3)的发射极连于第一滤波电感(L1)的一端和第三二极管(D3)的阴极，第一滤波电感(L1)的另一端连于第二滤波电感(L2)的一端、滤波电容(Co)的一端和负载(Zload)的一端，第二滤波电感(L2)的另一端连于第四开关管(S4)的集电极和第四二极管(D4)的阳极，第四开关管(S4)的发射极连于第二二极管(D2)的阳极和第二开关管(S2)的集电极，第二二极管(D2)的阴极连于第二直流输入电压源(Vin2)的正极和第一二极管(D1)的阳极，第二直流输入电压源(Vin2)的负极连于第五开关管(S5)的发射极、第二开关管(S2)的发射极、第三二极管(D3)的阳极和第一直流输入电压源(Vin1)的负极，第五开关管(S5)的集电极连于第六开关管(S6)的发射极、滤波电容(Co)的另一端和负载(Zload)的另一端。
2.所述一种高可靠性高能效双输入双向逆变器由第一直流输入电压源(Vin1)、第二直流输入电压源(Vin2)、第一开关管(S1)、第二开关管(S2)、第三开关管(S3)、第四开关管(S4)、第五开关管(S5)、第六开关管(S6)、第一二极管(D1)、第二二极管(D2)、第三二极管(D3)、第四二极管(D4)、第一滤波电感(L1)、第二滤波电感(L2)、滤波电容(Co)和负载(Zload)构成，其特征在于：所述第一直流输入电压源(Vin1)的正极连于第一开关管(S1)的集电极、第四二极管(D4)的阴极和第六开关管(S6)的集电极，第一开关管(S1)的发射极连于第一滤波电感(L1)的一端和第一二极管(D1)的阴极，第一滤波电感(L1)的另一端连于第二滤波电感(L2)的一端、滤波电容(Co)的一端和负载(Zload)的一端，第二滤波电感(L2)的另一端连于第二二极管(D2)的阳极和第二开关管(S2)的集电极，第二二极管(D2)的阴极连于第四开关管(S4)的集电极和第四二极管(D4)的阳极，第四开关管(S4)的发射极连于第三开关管(S3)的集电极和第二直流输入电压源(Vin2)的正极，第三开关管(S3)的发射极连于第三二极管(D3)的阴极和第一二极管(D1)的阳极，第三二极管(D3)的阳极连于第五开关管(S5)的发射极、第二开关管(S2)的发射极、第一直流输入电压源(Vin1)的负极和第二直流输入电压源(Vin2)的负极，第五开关管(S5)的集电极连于第六开关管(S6)的发射极、滤波电容(Co)的另一端和负载(Zload)的另一端。
3.所述一种高可靠性高能效双输入双向逆变器由第一直流输入电压源(Vin1)、第二直流输入电压源(Vin2)、第一开关管(S1)、第二开关管(S2)、第三开关管(S3)、第四开关管(S4)、第五开关管(S5)、第六开关管(S6)、第一二极管(D1)、第二二极管(D2)、第三二极管(D3)、第四二极管(D4)、第一滤波电感(L1)、第二滤波电感(L2)、滤波电容(Co)和负载(Zload)构成，其特征在于：所述第一直流输入电压源(Vin1)的正极连于第一开关管(S1)的集电极、第四二极管(D4)的阴极和第六开关管(S6)的集电极，第一开关管(S1)的发射极连于第一滤波电感(L1)的一端、第三开关管(S3)的发射极和第三二极管(D3)的阴极，第一滤波电感(L1)的另一端连于第二滤波电感(L2)的一端、滤波电容(Co)的一端和负载(Zload)的一端，第二滤波电感(L2)的另一端连于第四开关管(S4)的集电极、第二开关管(S2)的集电极和第四二极管(D4)的阳极，第四开关管(S4)的发射极连于第二二极管(D2)的阳极，第二二极管(D2)的阴极连于第一二极管(D1)的阳极和第二直流输入电压源(Vin2)的正极，第一二极管(D1)的阴极连于第三开关管(S3)的集电极，第三二极管(D3)的阳极连于第五开关管(S5)的发射极、第二开关管(S2)的发射极、第一直流输入电压源(Vin1)的负极和第二直流输入电压源(Vin2)的负极，第五开关管(S5)的集电极连于第六开关管(S6)的发射极、滤波电容(Co)的另一端和负载(Zload)的另一端。
4.所述一种高可靠性高能效双输入双向逆变器由第一直流输入电压源(Vin1)、第二直流输入电压源(Vin2)、第一开关管(S1)、第二开关管(S2)、第三开关管(S3)、第四开关管(S4)、第五开关管(S5)、第六开关管(S6)、第一二极管(D1)、第二二极管(D2)、第三二极管(D3)、第四二极管(D4)、第一滤波电感(L1)、第二滤波电感(L2)、滤波电容(Co)和负载(Zload)构成，其特征在于：所述第一直流输入电压源(Vin1)的正极连于第一开关管(S1)的集电极、第四二极管(D4)的阴极和第六开关管(S6)的集电极，第一开关管(S1)的发射极连于第三开关管(S3)的集电极和第一二极管(D1)的阴极，第三开关管(S3)的发射极连于第一滤波电感(L1)的一端和第三二极管(D3)的阴极，第一滤波电感(L1)的另一端连于第二滤波电感(L2)的一端、滤波电容(Co)的一端和负载(Zload)的一端，第二滤波电感(L2)的另一端连于第二二极管(D2)的阳极和第二开关管(S2)的集电极，第二二极管(D2)的阴极连于第四开关管(S4)的集电极和第四二极管(D4)的阳极，第四开关管(S4)的发射极连于第二直流输入电压源(Vin2)的正极和第一二极管(D1)的阳极，第二直流输入电压源(Vin2)的负极连于第五开关管(S5)的发射极、第二开关管(S2)的发射极、第三二极管(D3)的阳极和第一直流输入电压源(Vin1)的负极，第五开关管(S5)的集电极连于第六开关管(S6)的发射极、滤波电容(Co)的另一端和负载(Zload)的另一端。
5.所述一种高可靠性高能效双输入双向逆变器由第一直流输入电压源(Vin1)、第二直流输入电压源(Vin2)、第一开关管(S1)、第二开关管(S2)、第三开关管(S3)、第四开关管(S4)、第五开关管(S5)、第六开关管(S6)、第一二极管(D1)、第二二极管(D2)、第三二极管(D3)、第四二极管(D4)、第一滤波电感(L1)、第二滤波电感(L2)、滤波电容(Co)和负载(Zload)构成，其特征在于：所述第一直流输入电压源(Vin1)的正极连于第一开关管(S1)的集电极、第四二极管(D4)的阴极和第六开关管(S6)的集电极，第一开关管(S1)的发射极连于第三开关管(S3)的集电极和第一二极管(D1)的阴极，第三开关管(S3)的发射极连于第一滤波电感(L1)的一端和第三二极管(D3)的阴极，第一滤波电感(L1)的另一端连于第二滤波电感(L2)的一端、滤波电容(Co)的一端和负载(Zload)的一端，第二滤波电感(L2)的另一端连于第四开关管(S4)的集电极、第二开关管(S2)的集电极和第四二极管(D4)的阳极，第四开关管(S4)的发射极连于第二二极管(D2)的阳极，第二二极管(D2)的阴极连于第二直流输入电压源(Vin2)的正极和第一二极管(D1)的阳极，第二直流输入电压源(Vin2)的负极连于第五开关管(S5)的发射极、第二开关管(S2)的发射极、第一直流输入电压源(Vin1)的负极和第三二极管(D3)的阳极，第五开关管(S5)的集电极连于第六开关管(S6)的发射极、滤波电容(Co)的另一端和负载(Zload)的另一端。
6.所述一种高可靠性高能效双输入双向逆变器由第一直流输入电压源(Vin1)、第二直流输入电压源(Vin2)、第一开关管(S1)、第二开关管(S2)、第三开关管(S3)、第四开关管(S4)、第五开关管(S5)、第六开关管(S6)、第一二极管(D1)、第二二极管(D2)、第三二极管(D3)、第四二极管(D4)、第一滤波电感(L1)、第二滤波电感(L2)、滤波电容(Co)和负载(Zload)构成，其特征在于：所述第一直流输入电压源(Vin1)的正极连于第一开关管(S1)的集电极、第四二极管(D4)的阴极和第六开关管(S6)的集电极，第一开关管(S1)的发射极连于第一滤波电感(L1)的一端和第一二极管(D1)的阴极，第一滤波电感(L1)的另一端连于第二滤波电感(L2)的一端、滤波电容(Co)的一端和负载(Zload)的一端，第二滤波电感(L2)的另一端连于第四开关管(S4)的集电极和第四二极管(D4)的阳极，第四开关管(S4)的发射极连于第二二极管(D2)的阳极和第二开关管(S2)的集电极，第二二极管(D2)的阴极连于第三开关管(S3)的集电极和第二直流输入电压源(Vin2)的正极，第三开关管(S3)的发射极连于第三二极管(D3)的阴极和第一二极管(D1)的阳极，第三二极管(D3)的阳极连于第五开关管(S5)的发射极、第二开关管(S2)的发射极、第一直流输入电压源(Vin1)的负极和第二直流输入电压源(Vin2)的负极，第五开关管(S5)的集电极连于第六开关管(S6)的发射极、滤波电容(Co)的另一端和负载(Zload)的另一端。
7.所述一种高可靠性高能效双输入双向逆变器由第一直流输入电压源(Vin1)、第二直流输入电压源(Vin2)、第一开关管(S1)、第二开关管(S2)、第三开关管(S3)、第四开关管(S4)、第五开关管(S5)、第六开关管(S6)、第一二极管(D1)、第二二极管(D2)、第三二极管(D3)、第四二极管(D4)、第一滤波电感(L1)、第二滤波电感(L2)、滤波电容(Co)和负载(Zload)构成，其特征在于：所述第一直流输入电压源(Vin1)的正极连于第一开关管(S1)的集电极、第四二极管(D4)的阴极和第六开关管(S6)的集电极，第一开关管(S1)的发射极连于第一滤波电感(L1)的一端和第一二极管(D1)的阴极，第一滤波电感(L1)的另一端连于第二滤波电感(L2)的一端、滤波电容(Co)的一端和负载(Zload)的一端，第二滤波电感(L2)的另一端连于第四开关管(S4)的集电极、第二开关管(S2)的集电极和第四二极管(D4)的阳极，第四开关管(S4)的发射极连于第二二极管(D2)的阳极，第二二极管(D2)的阴极连于第三开关管(S3)的集电极和第二直流输入电压源(Vin2)的正极，第三开关管(S3)的发射极连于第三二极管(D3)的阴极和第一二极管(D1)的阳极，第三二极管(D3)的阳极连于第五开关管(S5)的发射极、第二开关管(S2)的发射极、第一直流输入电压源(Vin1)的负极和第二直流输入电压源(Vin2)的负极，第五开关管(S5)的集电极连于第六开关管(S6)的发射极、滤波电容(Co)的另一端和负载(Zload)的另一端。
8.所述一种高可靠性高能效双输入双向逆变器由第一直流输入电压源(Vin1)、第二直流输入电压源(Vin2)、第一开关管(S1)、第二开关管(S2)、第三开关管(S3)、第四开关管(S4)、第五开关管(S5)、第六开关管(S6)、第一二极管(D1)、第二二极管(D2)、第三二极管(D3)、第四二极管(D4)、第一滤波电感(L1)、第二滤波电感(L2)、滤波电容(Co)和负载(Zload)构成，其特征在于：所述第一直流输入电压源(Vin1)的正极连于第一开关管(S1)的集电极、第四二极管(D4)的阴极和第六开关管(S6)的集电极，第一开关管(S1)的发射极连于第一滤波电感(L1)的一端、第三开关管(S3)的发射极和第三二极管(D3)的阴极，第一滤波电感(L1)的另一端连于第二滤波电感(L2)的一端、滤波电容(Co)的一端和负载(Zload)的一端，第二滤波电感(L2)的另一端连于第四开关管(S4)的集电极和第四二极管(D4)的阳极，第四开关管(S4)的发射极连于第二二极管(D2)的阳极和第二开关管(S2)的集电极，第二二极管(D2)的阴极连于第一二极管(D1)的阳极和第二直流输入电压源(Vin2)的正极，第一二极管(D1)的阴极连于第三开关管(S3)的集电极，第二直流输入电压源(Vin2)的负极连于第五开关管(S5)的发射极、第二开关管(S2)的发射极、第三二极管(D3)的阳极和第一直流输入电压源(Vin1)的负极，第五开关管(S5)的集电极连于第六开关管(S6)的发射极、滤波电容(Co)的另一端和负载(Zload)的另一端。
9.所述一种高可靠性高能效双输入双向逆变器由第一直流输入电压源(Vin1)、第二直流输入电压源(Vin2)、第一开关管(S1)、第二开关管(S2)、第三开关管(S3)、第四开关管(S4)、第五开关管(S5)、第六开关管(S6)、第一二极管(D1)、第二二极管(D2)、第三二极管(D3)、第四二极管(D4)、第一滤波电感(L1)、第二滤波电感(L2)、滤波电容(Co)和负载(Zload)构成，其特征在于：所述第一直流输入电压源(Vin1)的正极连于第一开关管(S1)的集电极、第四二极管(D4)的阴极和第六开关管(S6)的集电极，第一开关管(S1)的发射极连于第一滤波电感(L1)的一端、第三开关管(S3)的发射极和第三二极管(D3)的阴极，第一滤波电感(L1)的另一端连于第二滤波电感(L2)的一端、滤波电容(Co)的一端和负载(Zload)的一端，第二滤波电感(L2)的另一端连于第二二极管(D2)的阳极和第二开关管(S2)的集电极，第二二极管(D2)的阴极连于第四开关管(S4)的集电极和第四二极管(D4)的阳极，第四开关管(S4)的发射极连于第一二极管(D1)的阳极和第二直流输入电压源(Vin2)的正极，第一二极管(D1)的阴极连于第三开关管(S3)的集电极，第二直流输入电压源(Vin2)的负极连于第五开关管(S5)的发射极、第二开关管(S2)的发射极、第三二极管(D3)的阳极和第一直流输入电压源(Vin1)的负极，第五开关管(S5)的集电极连于第六开关管(S6)的发射极、滤波电容(Co)的另一端和负载(Zload)的另一端。
10.所述一种高可靠性高能效双输入双向逆变器由第一直流输入电压源(Vin1)、第二直流输入电压源(Vin2)、第一开关管(S1)、第二开关管(S2)、第三开关管(S3)、第四开关管(S4)、第五开关管(S5)、第六开关管(S6)、第一二极管(D1)、第二二极管(D2)、第三二极管(D3)、第四二极管(D4)、第一滤波电感(L1)、第二滤波电感(L2)、滤波电容(Co)和负载(Zload)构成，其特征在于：所述第一直流输入电压源(Vin1)的正极连于第一开关管(S1)的集电极、第四二极管(D4)的阴极和第六开关管(S6)的集电极，第一开关管(S1)的发射极连于第三开关管(S3)的集电极和第一二极管(D1)的阴极，第三开关管(S3)的发射极连于第一滤波电感(L1)的一端和第三二极管(D3)的阴极，第一滤波电感(L1)的另一端连于第二滤波电感(L2)的一端、滤波电容(Co)的一端和负载(Zload)的一端，第二滤波电感(L2)的另一端连于第四开关管(S4)的集电极和第四二极管(D4)的阳极，第四开关管(S4)的发射极连于第二二极管(D2)的阳极和第二开关管(S2)的集电极，第二二极管(D2)的阴极连于第二直流输入电压源(Vin2)的正极、第一直流输入电压源(Vin1)的负极和第一二极管(D1)的阳极，第二直流输入电压源(Vin2)的负极连于第五开关管(S5)的发射极、第二开关管(S2)的发射极和第三二极管(D3)的阳极，第五开关管(S5)的集电极连于第六开关管(S6)的发射极、滤波电容(Co)的另一端和负载(Zload)的另一端。
11.所述一种高可靠性高能效双输入双向逆变器由第一直流输入电压源(Vin1)、第二直流输入电压源(Vin2)、第一开关管(S1)、第二开关管(S2)、第三开关管(S3)、第四开关管(S4)、第五开关管(S5)、第六开关管(S6)、第一二极管(D1)、第二二极管(D2)、第三二极管(D3)、第四二极管(D4)、第一滤波电感(L1)、第二滤波电感(L2)、滤波电容(Co)和负载(Zload)构成，其特征在于：所述第一直流输入电压源(Vin1)的正极连于第一开关管(S1)的集电极、第四二极管(D4)的阴极和第六开关管(S6)的集电极，第一开关管(S1)的发射极连于第一滤波电感(L1)的一端和第一二极管(D1)的阴极，第一滤波电感(L1)的另一端连于第二滤波电感(L2)的一端、滤波电容(Co)的一端和负载(Zload)的一端，第二滤波电感(L2)的另一端连于第二二极管(D2)的阳极和第二开关管(S2)的集电极，第二二极管(D2)的阴极连于第四开关管(S4)的集电极和第四二极管(D4)的阳极，第四开关管(S4)的发射极连于第三开关管(S3)的集电极、第一直流输入电压源(Vin1)的负极和第二直流输入电压源(Vin2)的正极，第三开关管(S3)的发射极连于第三二极管(D3)的阴极和第一二极管(D1)的阳极，第三二极管(D3)的阳极连于第五开关管(S5)的发射极、第二开关管(S2)的发射极和第二直流输入电压源(vin2)的负极，第五开关管(S5)的集电极连于第六开关管(S6)的发射极、滤波电容(Co)的另一端和负载(Zload)的另一端。
12.所述一种高可靠性高能效双输入双向逆变器由第一直流输入电压源(Vin1)、第二直流输入电压源(Vin2)、第一开关管(S1)、第二开关管(S2)、第三开关管(S3)、第四开关管(S4)、第五开关管(S5)、第六开关管(S6)、第一二极管(D1)、第二二极管(D2)、第三二极管(D3)、第四二极管(D4)、第一滤波电感(L1)、第二滤波电感(L2)、滤波电容(Co)和负载(Zload)构成，其特征在于：所述第一直流输入电压源(Vin1)的正极连于第一开关管(S1)的集电极、第四二极管(D4)的阴极和第六开关管(S6)的集电极，第一开关管(S1)的发射极连于第一滤波电感(L1)的一端、第三开关管(S3)的发射极和第三二极管(D3)的阴极，第一滤波电感(L1)的另一端连于第二滤波电感(L2)的一端、滤波电容(Co)的一端和负载(Zload)的一端，第二滤波电感(L2)的另一端连于第四开关管(S4)的集电极、第二开关管(S2)的集电极和第四二极管(D4)的阳极，第四开关管(S4)的发射极连于第二二极管(D2)的阳极，第二二极管(D2)的阴极连于第一二极管(D1)的阳极、第一直流输入电压源(Vin1)的负极和第二直流输入电压源(Vin2)的正极，第一二极管(D1)的阴极连于第三开关管(S3)的集电极，第三二极管(D3)的阳极连于第五开关管(S5)的发射极、第二开关管(S2)的发射极和第二直流输入电压源(Vin2)的负极，第五开关管(S5)的集电极连于第六开关管(S6)的发射极、滤波电容(Co)的另一端和负载(Zload)的另一端。
13.所述一种高可靠性高能效双输入双向逆变器由第一直流输入电压源(Vin1)、第二直流输入电压源(Vin2)、第一开关管(S1)、第二开关管(S2)、第三开关管(S3)、第四开关管(S4)、第五开关管(S5)、第六开关管(S6)、第一二极管(D1)、第二二极管(D2)、第三二极管(D3)、第四二极管(D4)、第一滤波电感(L1)、第二滤波电感(L2)、滤波电容(Co)和负载(Zload)构成，其特征在于：所述第一直流输入电压源(Vin1)的正极连于第一开关管(S1)的集电极、第四二极管(D4)的阴极和第六开关管(S6)的集电极，第一开关管(S1)的发射极连于第三开关管(S3)的集电极和第一二极管(D1)的阴极，第三开关管(S3)的发射极连于第一滤波电感(L1)的一端和第三二极管(D3)的阴极，第一滤波电感(L1)的另一端连于第二滤波电感(L2)的一端、滤波电容(Co)的一端和负载(Zload)的一端，第二滤波电感(L2)的另一端连于第二二极管(D2)的阳极和第二开关管(S2)的集电极，第二二极管(D2)的阴极连于第四开关管(S4)的集电极和第四二极管(D4)的阳极，第四开关管(S4)的发射极连于第二直流输入电压源(Vin2)的正极、第一直流输入电压源(Vin1)的负极和第一二极管(D1)的阳极，第二直流输入电压源(Vin2)的负极连于第五开关管(S5)的发射极、第二开关管(S2)的发射极和第三二极管(D3)的阳极，第五开关管(S5)的集电极连于第六开关管(S6)的发射极、滤波电容(Co)的另一端和负载(Zload)的另一端。
14.所述一种高可靠性高能效双输入双向逆变器由第一直流输入电压源(Vin1)、第二直流输入电压源(Vin2)、第一开关管(S1)、第二开关管(S2)、第三开关管(S3)、第四开关管(S4)、第五开关管(S5)、第六开关管(S6)、第一二极管(D1)、第二二极管(D2)、第三二极管(D3)、第四二极管(D4)、第一滤波电感(L1)、第二滤波电感(L2)、滤波电容(Co)和负载(Zload)构成，其特征在于：所述第一直流输入电压源(Vin1)的正极连于第一开关管(S1)的集电极、第四二极管(D4)的阴极和第六开关管(S6)的集电极，第一开关管(S1)的发射极连于第三开关管(S3)的集电极和第一二极管(D1)的阴极，第三开关管(S3)的发射极连于第一滤波电感(L1)的一端和第三二极管(D3)的阴极，第一滤波电感(L1)的另一端连于第二滤波电感(L2)的一端、滤波电容(Co)的一端和负载(Zload)的一端，第二滤波电感(L2)的另一端连于第四开关管(S4)的集电极、第二开关管(S2)的集电极和第四二极管(D4)的阳极，第四开关管(S4)的发射极连于第二二极管(D2)的阳极，第二二极管(D2)的阴极连于第二直流输入电压源(Vin2)的正极、第一直流输入电压源(Vin1)的负极和第一二极管(D1)的阳极，第二直流输入电压源(Vin2)的负极连于第五开关管(S5)的发射极、第二开关管(S2)的发射极和第三二极管(D3)的阳极，第五开关管(S5)的集电极连于第六开关管(S6)的发射极、滤波电容(Co)的另一端和负载(Zload)的另一端。
15.所述一种高可靠性高能效双输入双向逆变器由第一直流输入电压源(Vin1)、第二直流输入电压源(Vin2)、第一开关管(S1)、第二开关管(S2)、第三开关管(S3)、第四开关管(S4)、第五开关管(S5)、第六开关管(S6)、第一二极管(D1)、第二二极管(D2)、第三二极管(D3)、第四二极管(D4)、第一滤波电感(L1)、第二滤波电感(L2)、滤波电容(Co)和负载(Zload)构成，其特征在于：所述第一直流输入电压源(Vin1)的正极连于第一开关管(S1)的集电极、第四二极管(D4)的阴极和第六开关管(S6)的集电极，第一开关管(S1)的发射极连于第一滤波电感(L1)的一端和第一二极管(D1)的阴极，第一滤波电感(L1)的另一端连于第二滤波电感(L2)的一端、滤波电容(Co)的一端和负载(Zload)的一端，第二滤波电感(L2)的另一端连于第四开关管(S4)的集电极和第四二极管(D4)的阳极，第四开关管(S4)的发射极连于第二二极管(D2)的阳极和第二开关管(S2)的集电极，第二二极管(D2)的阴极连于第三开关管(S3)的集电极、第一直流输入电压源(Vin1)的负极和第二直流输入电压源(Vin2)的正极，第三开关管(S3)的发射极连于第三二极管(D3)的阴极和第一二极管(D1)的阳极，第三二极管(D3)的阳极连于第五开关管(S5)的发射极、第二开关管(S2)的发射极和第二直流输入电压源(Vin2)的负极，第五开关管(S5)的集电极连于第六开关管(S6)的发射极、滤波电容(Co)的另一端和负载(Zload)的另一端。
16.所述一种高可靠性高能效双输入双向逆变器由第一直流输入电压源(Vin1)、第二直流输入电压源(Vin2)、第一开关管(S1)、第二开关管(S2)、第三开关管(S3)、第四开关管(S4)、第五开关管(S5)、第六开关管(S6)、第一二极管(D1)、第二二极管(D2)、第三二极管(D3)、第四二极管(D4)、第一滤波电感(L1)、第二滤波电感(L2)、滤波电容(Co)和负载(Zload)构成，其特征在于：所述第一直流输入电压源(Vin1)的正极连于第一开关管(S1)的集电极、第四二极管(D4)的阴极和第六开关管(S6)的集电极，第一开关管(S1)的发射极连于第一滤波电感(L1)的一端和第一二极管(D1)的阴极，第一滤波电感(L1)的另一端连于第二滤波电感(L2)的一端、滤波电容(Co)的一端和负载(Zload)的一端，第二滤波电感(L2)的另一端连于第四开关管(S4)的集电极、第二开关管(S2)的集电极和第四二极管(D4)的阳极，第四开关管(S4)的发射极连于第二二极管(D2)的阳极，第二二极管(D2)的阴极连于第三开关管(S3)的集电极、第一直流输入电压源(Vin1)的负极和第二直流输入电压源(Vin2)的正极，第三开关管(S3)的发射极连于第三二极管(D3)的阴极和第一二极管(D1)的阳极，第三二极管(D3)的阳极连于第五开关管(S5)的发射极、第二开关管(S2)的发射极和第二直流输入电压源(Vin2)的负极，第五开关管(S5)的集电极连于第六开关管(S6)的发射极、滤波电容(Co)的另一端和负载(Zload)的另一端。
17.所述一种高可靠性高能效双输入双向逆变器由第一直流输入电压源(Vin1)、第二直流输入电压源(Vin2)、第一开关管(S1)、第二开关管(S2)、第三开关管(S3)、第四开关管(S4)、第五开关管(S5)、第六开关管(S6)、第一二极管(D1)、第二二极管(D2)、第三二极管(D3)、第四二极管(D4)、第一滤波电感(L1)、第二滤波电感(L2)、滤波电容(Co)和负载(Zload)构成，其特征在于：所述第一直流输入电压源(Vin1)的正极连于第一开关管(S1)的集电极、第四二极管(D4)的阴极和第六开关管(S6)的集电极，第一开关管(S1)的发射极连于第一滤波电感(L1)的一端、第三开关管(S3)的发射极和第三二极管(D3)的阴极，第一滤波电感(L1)的另一端连于第二滤波电感(L2)的一端、滤波电容(Co)的一端和负载(Zload)的一端，第二滤波电感(L2)的另一端连于第四开关管(S4)的集电极和第四二极管(D4)的阳极，第四开关管(S4)的发射极连于第二二极管(D2)的阳极和第二开关管(S2)的集电极，第二二极管(D2)的阴极连于第一二极管(D1)的阳极、第一直流输入电压源(Vin1)的负极和第二直流输入电压源(Vin2)的正极，第一二极管(D1)的阴极连于第三开关管(S3)的集电极，第二直流输入电压源(Vin2)的负极连于第五开关管(S5)的发射极、第二开关管(S2)的发射极和第三二极管(D3)的阳极，第五开关管(S5)的集电极连于第六开关管(S6)的发射极、滤波电容(Co)的另一端和负载(Zload)的另一端。
18.所述一种高可靠性高能效双输入双向逆变器由第一直流输入电压源(Vin1)、第二直流输入电压源(Vin2)、第一开关管(S1)、第二开关管(S2)、第三开关管(S3)、第四开关管(S4)、第五开关管(S5)、第六开关管(S6)、第一二极管(D1)、第二二极管(D2)、第三二极管(D3)、第四二极管(D4)、第一滤波电感(L1)、第二滤波电感(L2)、滤波电容(Co)和负载(Zload)构成，其特征在于：所述第一直流输入电压源(Vin1)的正极连于第一开关管(S1)的集电极、第四二极管(D4)的阴极和第六开关管(S6)的集电极，第一开关管(S1)的发射极连于第一滤波电感(L1)的一端、第三开关管(S3)的发射极和第三二极管(D3)的阴极，第一滤波电感(L1)的另一端连于第二滤波电感(L2)的一端、滤波电容(Co)的一端和负载(Zload)的一端，第二滤波电感(L2)的另一端连于第二二极管(D2)的阳极和第二开关管(S2)的集电极，第二二极管(D2)的阴极连于第四开关管(S4)的集电极和第四二极管(D4)的阳极，第四开关管(S4)的发射极连于第一二极管(D1)的阳极、第一直流输入电压源(Vin1)的负极和第二直流输入电压源(Vin2)的正极，第一二极管(D1)的阴极连于第三开关管(S3)的集电极，第二直流输入电压源(Vin2)的负极连于第五开关管(S5)的发射极、第二开关管(S2)的发射极和第三二极管(D3)的阳极，第五开关管(S5)的集电极连于第六开关管(S6)的发射极、滤波电容(Co)的另一端和负载(Zload)的另一端。
19.根据权利要求1～18任一项所述的高可靠性高能效双输入双向逆变器，其特征在于：所述第一开关管(S1)、第二开关管(S2)、第三开关管(S3)、第四开关管(S4)、第五开关管(S5)和第六开关管(S6)均选用带有寄生体二极管的绝缘栅双极型晶体管(IGBT)器件，或在其集电极和发射极两端反并联二极管。
20.根据权利要求1-9任一项所述的高可靠性高能效双输入双向逆变器，其特征在于：所述第一直流输入电压源(Vin1)的电压必须不低于第二直流输入电压源(Vin2)的电压。
21.根据权利要求10-18任一项所述的高可靠性高能效双输入双向逆变器，其特征在于：所述第一直流输入电压源(Vin1)的电压和第二直流输入电压源(Vin2)的电压可以为任意大于零的值。
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