[發明專利]倍頻式三電平逆變器及其使用、封裝方法

有效

• 申請號: 201910344127.8
• 申請日: 2019-04-26
• 公開（公告）號: CN109980970B
• 公開（公告）日: 2020-10-16
• 發明（設計）人: 汪洪亮;朱曉楠;孫仁杰;陳鑫躍;李奎;莫文慧
• 申請（專利權）人: 湖南大學
• 主分類號: H02M7/483
• 分類號: H02M7/483;H02M7/5387;H02M7/539
• 代理公司: 北京久誠知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11542
• 代理人: 余罡

本發明實施例公開一種倍頻式三電平逆變器及其使用、封裝方法，逆變器包括：第一開關器件、第二開關器件、第三開關器件與第四開關器件依次串聯構成半橋結構；二極管D10與二極管D11串聯后并聯在第二開關器件和第三開關器件兩端構成第一條雙向續流回路；續流模塊的第一端連接在二極管D10與二極管D11之間，模塊的第二端連接在第二開關器件與第三開關器件之間的A點構成第二條雙向續流回路；述電容C1與電容C2串聯后的兩端分別連接第一開關器件、第四開關器件，電容C1與電容C2之間設置連接點，連接點連接至二極管D10與二極管D11之間。

技術領域

本發明涉及輸配電領域，尤其涉及一種倍頻式三電平逆變器及其使用、封裝方法。

背景技術

在大功率光伏系統和風力發電系統中，并網逆變器是實現電能饋送電網的重要環節。大功率逆變器的應用中，關于開關頻率、優化脈沖寬度波形和運行損耗是當前研究的重點。通常對于大功率的PWM(脈寬控制，PulseWidth Modulation)逆變器，采用較高的開關頻率有利于抑制諧波，然而眾所周知大功率逆變器的開關損耗隨著開關器件實際調制頻率的提高而增加，過高的開關損耗加劇了逆變器的熱損耗，進而降低逆變器運行可靠性，同時還降低逆變器的運行效率。

通常開關頻率在幾kHz以上，可以采用簡單的基于載波方式的PWM方法。典型的并網逆變器通過串聯電感濾波器，來衰減輸出電流中的開關頻率諧波分量，但在低開關頻率的大功率并網逆變器中，采用電感濾波需要較大的電感量，電感值的增加不但提高了成本而且不利于逆變器的控制。

因此，如何以較低的實際開關頻率獲得較高等效開關頻率，從而優化輸出波形，減少其中的諧波成分，節省濾波器件，降低成本。

發明內容

本發明實施例提供一種倍頻式三電平逆變器及其使用、封裝方法，能夠以較低的實際開關頻率獲得較高等效開關頻率，從而優化輸出波形，減少其中的諧波成分，節省濾波器件，降低成本。

本發明實施例采用如下技術方案：

一種倍頻式三電平逆變器，包括：第一開關器件、第二開關器件、第三開關器件、第四開關器件、二極管D10、二極管D11、續流模塊、電容C1、電容C2；

所述第一開關器件、所述第二開關器件、所述第三開關器件與所述第四開關器件依次串聯構成半橋結構；

所述二極管D10與所述二極管D11串聯后并聯在所述第二開關器件和所述第三開關器件兩端構成第一條雙向續流回路；

所述續流模塊的第一端連接在所述二極管D10與所述二極管D11之間，所述模塊的第二端連接在所述第二開關器件與所述第三開關器件之間的A點構成第二條雙向續流回路；

所述電容C1與所述電容C2串聯后的兩端分別連接所述第一開關器件、所述第四開關器件，所述電容C1與所述電容C2之間設置連接點，所述連接點連接至所述二極管D10與所述二極管D11之間。

可選的，所述續流模塊包括：第五開關器件、二極管D6、二極管D7、二極管D8、二極管D9；

所述二極管D6與所述二極管D8串聯后與所述第五開關器件并聯，所述二極管D7與所述二極管D9串聯后與所述第五開關器件并聯，所述二極管D6與所述二極管D8之間設置所述第一端，所述二極管D7與所述二極管D9之間設置所述第二端。

可選的，每個所述開關器件包括：開關管及與所述開關管并聯的體二極管。

可選的，所述開關管為晶閘管。