[發明專利]一種五電平逆變器

有效

• 申請號: 201310095135.6
• 申請日: 2013-03-22
• 公開（公告）號: CN103178736A
• 公開（公告）日: 2013-06-26
• 發明（設計）人: 汪洪亮;宋煬
• 申請（專利權）人: 陽光電源股份有限公司
• 主分類號: H02M7/483
• 分類號: H02M7/483
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 王寶筠

技術領域

本發明涉及電力電子技術領域，特別涉及一種五電平逆變器。

背景技術

逆變器根據應用場合和控制方式的不同，可分為離網型逆變器和并網型逆變器，在并網型逆變器中根據是否帶有變壓器又可分為變壓器隔離型逆變器和無變壓器型逆變器。無變壓器型逆變器由于系統結構簡單，效率高，體積小，成本低等諸多優點，得到了快速的發展。已經成為光伏中小功率的主流。

但是無變壓器型逆變器由于不能實現直流輸入源和交流電網間的電氣隔離，因此，使得高頻漏電流為零是保證無變壓器型逆變器穩定性的一個關鍵指標。圖1為一種H6拓撲的無變壓器型逆變器，在該逆變器處于第一工作模態時，開關管S2、S4和S5導通，共模電壓為V，其中V為直流電壓輸入的輸出電壓值，在第二工作模態時，開關管S4導通，共模電壓為V，在第三工作模態時，開關管S1、S3和S6導通，共模電壓為V，可以看出，圖1所示的逆變器的共模電壓為常數V，因此高頻漏電流為零，保證了逆變器的穩定性，但是該逆變器的為三電平逆變器，因此效率很低。

發明內容

本發明解決的技術問題在于提供一種五電平逆變器，以實現保證高頻漏電流為零的同時提高逆變器的效率。

為此，本發明解決技術問題的技術方案是：

本發明提供了一種五電平逆變器，所述逆變器包括第一儲能器件、第二儲能器件、直流升壓電路、第一開關管、第二開關管、第三開關管、第四開關管、第五開關管、第六開關管、第一二極管、第二二極管、第一防逆流管和第二防逆流管；其中，第一二極管和第二開關管串聯在第一支路上，第二二極管和第五開關管串聯在第二支路上；所述第一二極管使得第一支路的電流從第一支路的第一端流向第二端，所述第二二極管使得第二支路的電流從第二支路的第一端流向第二端；

第一開關管的第一端連接第二儲能單元的第一端、直流升壓電路的輸出端以及第四開關管的第一端，第一開關管的第二端連接第一支路的第二端、第一電感的第一端、和第一防逆流管的第一端；

第一電感的第二端連接第六開關管的第一端；

第一支路的第一端連接第二儲能單元的第二端、所述直流升壓電路的輸入端、直流電源的正輸出端、第一儲能單元的第一端以及第二支路的第一端；

第二支路的第二端連接第二電感的第一端、第二防逆流管的第一端和第四開關管的第二端；

第三開關管的第一端連接第二電感的第二端，第三開關管的第二端連接直流電源的負輸出端、第一儲能單元的第二端、第一防逆流管的第二端、第二防逆流管的第二端、以及第六開關管的第二端；

所述第一防逆流管用于第一開關管或第二開關管導通時，防止電流從所述第一防逆流管的第一端流向第二端；

所述第二防逆流管用于第四開關管或第五開關管導通時，防止電流從所述第二防逆流管的第一端流向第二端；

所述第一電感的第二端和所述第二電感的第二端為所述逆變器的交流輸出端。

本發明還提供了一種五電平逆變器，所述逆變器包括第一儲能器件、第二儲能器件、直流升壓電路、第一開關管、第二開關管、第三開關管、第四開關管、第五開關管、第六開關管、第一二極管、第二二極管、第一防逆流管和第二防逆流管；

第一開關管的第一端連接第二儲能單元的第一端、直流升壓電路的輸出端以及第四開關管的第一端，第一開關管的第二端連接第一二極管的負極和第二開關管的第一端；

第一二極管的正極連接第二二極管的正極、第二儲能單元的第二端、第一儲能單元的第一端、直流升壓電路的輸入端和直流電源的正輸出端；

第二二極管的負極連接第四開關管的第二端和第五開關管的第一端；

第二開關管的第二端連接第一電感的第一端和第一防逆流管的第一端；

第一電感的第二端連接第六開關管的第一端；

第二電感的第一端連接第五開關管的第二端和第二防逆流管的第一端；

第二電感的第二端連接第三開關管的第一端；

第三開關管的第二端連接直流電源的負輸出端、第一儲能單元的第二端、第一防逆流管的第二端、第二防逆流管的第二端、以及第六開關管的第二端；

所述第一防逆流管用于第二開關管導通時，防止電流從所述第一防逆流管的第一端流向第二端；

所述第二防逆流管用于第五開關管導通時，防止電流從所述第二防逆流管的第一端流向第二端；

所述第一電感的第二端和所述第二電感的第二端為所述逆變器的交流輸出端。