[發明專利]高可靠性五電平三相雙輸入逆變器

有效

• 申請號: 201710045204.0
• 申請日: 2017-01-20
• 公開（公告）號: CN106712558B
• 公開（公告）日: 2019-06-14
• 發明（設計）人: 李尚;葛紅娟;楊帆
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: H02M7/49
• 分類號: H02M7/49
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了兩種高可靠性五電平三相雙輸入逆變器，第一種三相雙輸入逆變器由兩個獨立輸入源、十二個開關管、十二個二極管、六個濾波電感構成；第二種三相雙輸入逆變器由兩個獨立輸入源、十二個開關管、八個二極管、六個濾波電感構成。本發明處于任何模態時，上橋臂和下橋臂之一與拓撲中的某個二極管反向串聯，從結構上避免了直通，可靠性高。本發明利用雙輸入電源和開關的組合變換構成多電平輸出。系統雙輸入源V_in1與V_in2電壓不同，通過控制達到分時向逆變器供電的目的；若V_in1由V_in2經Boost升壓得到，則系統輸出功率一部分直接來自于V_in1，另一部分來自于升壓單元，實現了部分功率的單級轉換，不但減少了升壓單元容量，而且提高了系統效率。

技術領域

本發明屬于電力電子技術領域，尤其屬于直流-交流變換技術領域，具體指一種無橋臂直通風險的三相雙輸入逆變器。

背景技術

隨著航空電源、新能源發電、電動汽車等技術的快速發展，高可靠性高效率逆變器逆變技術得到了廣泛的關注。

傳統三相逆變器的開關橋臂由兩個開關管串聯而成，開關橋臂直接和直流電源串聯，為了防止開關橋臂直通，必須給開關管加入合適的死區時間。這會導致逆變器輸出波形質量變差，并且逆變器在受到干擾時，兩個開關管仍然存在同時導通而導致直流電源短路的危險。

另一方面，在高電壓大功率逆變場合中，多電平逆變技術得到越來越多的關注，人們提出了不同的電路拓撲結構和控制策略，但是多電平逆變器仍然存在電路復雜、控制方法復雜等缺點，影響逆變器系統的可靠性。

發明內容

本發明的目的在于提出高可靠性五電平三相雙輸入逆變器，用于從結構機理上提高對多個輸入直流電壓源進行直流-三相交流變換時的可靠性，并形成五電平調制，減少諧波。

為實現上述目的，本發明提出了兩種方案。

所述高可靠性五電平三相雙輸入逆變器第一種結構由第一直流輸入電壓源(V_in1)、第二直流輸入電壓源(V_in2)、第一開關管(S₁)、第二開關管(S₂)、第三開關管(S₃)、第四開關管(S₄)、第五開關管(S₅)、第六開關管(S₆)、第七開關管(S₇)、第八開關管(S₈)、第九開關管(S₉)、第十開關管(S₁₀)、第十一開關管(S₁₁)、第十二開關管(S1₂)、第一二極管(D₁)、第二二極管(D₂)、第三二極管(D₃)、第四二極管(D₄)、第五二極管(D₅)、第六二極管(D₆)、第七二極管(D₇)、第八二極管(D₈)、第九二極管(D₉)、第十二極管(D₁₀)、第十一二極管(D₁₁)、第十二二極管(D₁₂)第一濾波電感(L₁)、第二濾波電感(L₂)、第三濾波電感(L₃)、第四濾波電感(L₄)、第五濾波電感(L₅)、第六濾波電感(L₆)構成。并且第一直流輸入電壓源(V_in1)必須不低于第二直流輸入電壓源(V_in2)的電壓。