[發明專利]高效率三電平單相逆變器

有效

• 申請號: 201210466120.1
• 申請日: 2012-11-16
• 公開（公告）號: CN103178733A
• 公開（公告）日: 2013-06-26
• 發明（設計）人: 王子濤(彼得)
• 申請（專利權）人: 科勒公司
• 主分類號: H02M7/48
• 分類號: H02M7/48;H02M7/483
• 代理公司: 北京邦信陽專利商標代理有限公司 11012
• 代理人: 胡冰

1.一種可連網的逆變器，包括：

第一DC輸入節點和第二DC輸入節點；

第一AC輸出節點和第二AC輸出節點；

第一開關，第二開關，第三開關和第四開關；

第一二極管和第二二極管；

用于正半周期的正電流通路；

用于所述正半周期的第一空轉電流通路，其中所述第一空轉電流通路包括所述第一AC輸出節點、所述第一開關、所述第一二極管、所述第四開關和所述第二AC輸出節點，且其中沒有額外的二極管與所述第一開關和第四開關之間的所述第一二極管串聯；

用于負半周期的負電流通路；以及

用于所述負半周期的第二空轉電流通路，其中所述第二空轉電流通路包括所述第二AC輸出節點、所述第二開關、所述第二二極管、所述第三開關和所述第一AC輸出節點，且其中沒有額外的二極管與所述第二開關和第三開關之間的所述第二二極管串聯。

2.根據權利要求1所述的可連網的逆變器，進一步包括第五開關和第八開關，其中所述正電流通路包括所述第一DC輸入節點、所述第五開關、所述第一開關、所述第二AC輸出節點、所述第一AC輸出節點、所述第四開關、所述第八開關和所述第二DC輸入節點。

3.根據權利要求1所述的可連網的逆變器，進一步包括第六開關和第七開關，其中所述負電流通路包括所述第一DC輸入節點、所述第七開關、所述第三開關、所述第一AC輸出節點、所述第二AC輸出節點、所述第二開關、所述第三開關和所述第二DC輸入節點。

4.根據權利要求1所述的可連網的逆變器，其中所述第一AC輸出節點具有第一電壓，所述第二AC輸出節點具有第二電壓，當所述逆變器處于正半周期和負周期時，所述第一電壓和所述第二電壓的總和的一半實質上保持不變。

5.根據權利要求1所述的可連網的逆變器，其中所述第一AC輸出節點和所述第二AC輸出節點接合到AC電網。

6.根據權利要求1所述的可連網的逆變器，其中所述第一DC輸入節點和所述第二DC輸入節點接合到DC-DC變流器的輸出。

7.根據權利要求6所述的可網式連接的逆變器，其中所述DC-DC變流器的輸入接合到光伏陣列。

8.根據權利要求1所述的可連網的逆變器，進一步包括用于選擇性地控制所述第一開關、所述第二開關、所述第三開關和所述第四開關的控制器。

9.根據權利要求8所述的可連網的逆變器，其中所述控制器基于來自用于監控所述第一DC輸入節點處的電流、所述第一DC輸入節點處的電壓、逆變器所接合到的AC電網的電流、所述AC電網的電壓中的至少一個的傳感器的信號，選擇性地控制所述第一開關、所述第二開關、所述第三開關和所述第四開關。

10.根據權利要求1所述的可連網的逆變器，其中所述第一開關和所述第二開關形成了第一三電平中點鉗位橋的一部分，所述第三開關和所述第四開關形成了第二三電平中點鉗位橋的一部分。

11.一種利用可連網的逆變器將DC電力轉化為AC電力的方法，所述逆變器包括第一DC輸入節點，第二DC輸入節點，第一AC輸出節點，第二AC輸出節點，第一開關，第二開關，第三開關，第四開關，第一二極管，第二二極管，所述方法包括：

在所述第一DC輸入節點和所述第二DC輸入節點接收DC輸入；

控制所述第一開關、第二開關、第三開關和第四開關以產生用于正半周期的正電流通路；

閉合所述第一開關和第四開關以產生用于正半周期的第一空轉電流通路，其中所述第一空轉電流通路包括所述第一AC輸出節點、所述第一開關、所述第一二極管、所述第四開關和所述第二AC輸出節點，且其中沒有額外的二極管與所述第一開關和第四開關之間的所述第一二極管串聯；

控制所述第一開關、第二開關、第三開關和第四開關以產生用于負半周期的負電流通路；以及

閉合所述第二開關和所述第三開關以產生用于負半周期的第二空轉電流通路，其中所述第二空轉電流通路包括所述第二AC輸出節點、所述第二開關、所述第二二極管、所述第三開關和所述第一AC輸出節點，且其中沒有額外的二極管與所述第二開關和第三開關之間的所述第二二極管串聯。