一種多電平逆變器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及逆變器。本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)中的逆變器開關(guān)管易損壞、逆變器電源的效率低、DC端的電磁干擾等問題，提出一種多電平逆變器，包括直流能量產(chǎn)生裝置、交流能量產(chǎn)生裝置、調(diào)制電路及MCU，還包括逆變電路，所述逆變電路包括、開關(guān)模塊一、開關(guān)模塊二、開關(guān)模塊三、開關(guān)模塊四、開關(guān)模塊五、開關(guān)模塊六、開關(guān)模塊七、開關(guān)模塊八、二極管一、二極管二、二極管三、二極管四、二極管五、二極管六、二極管七、二極管八、電感一、電感二及分壓模塊。通過在橋臂中間與母線電容中點增加開關(guān)管和二極管，使得無論在正半周或負半周，兩個電感同時工作，在提高電感利用率的同時，改善了DC的電磁干擾問題。適用于多電平高效逆變器。
【專利說明】一種多電平逆變器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及逆變器，特別涉及一種多電平逆變器。

【背景技術(shù)】
[0002]逆變器是一種電能轉(zhuǎn)換裝置，主要實現(xiàn)由直流到交流的能量轉(zhuǎn)換。并網(wǎng)逆變器包括光伏并網(wǎng)逆變器、風(fēng)能并網(wǎng)逆變器、燃料電池并網(wǎng)逆變器等。并網(wǎng)逆變器能將可再生能源產(chǎn)生的能量高效能的轉(zhuǎn)換為可并接至市電的與市電同頻率、同相位的交流電。
[0003]按其電路形式來劃分:半橋逆變電源及全橋逆變電源。其中全橋逆變電源的控制方式有兩種:單極性SPWM調(diào)制，雙極性SPWM調(diào)制。雙極性SPWM調(diào)制同一橋臂的兩個開關(guān)管互補驅(qū)動，由于開關(guān)管導(dǎo)通、截止特性的不一致性以及死區(qū)時間的控制電路參數(shù)的不一致，可能導(dǎo)致同一橋臂的兩個開關(guān)管同時導(dǎo)通，進而導(dǎo)致開關(guān)管損壞。單極性SPWM控制有:在市電負半周都只有一個開關(guān)管作高頻切換，導(dǎo)致輸出電感的利用率下降，進而降低了逆變器電源的效率；該種控制方式的導(dǎo)致DC端的電磁干擾問題相當突出。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題，就是提供一種一種多電平逆變器，以達到提升逆變器效率并改善直流電磁干擾的效果。
[0005]本發(fā)明解決所述技術(shù)問題，采用的技術(shù)方案是，一種多電平逆變器，包括直流能量產(chǎn)生裝置、交流能量產(chǎn)生裝置、調(diào)制電路及MCU，還包括逆變電路，所述逆變電路包括、開關(guān)模塊一、開關(guān)模塊二、開關(guān)模塊三、開關(guān)模塊四、開關(guān)模塊五、開關(guān)模塊六、開關(guān)模塊七、開關(guān)模塊八、二極管一、二極管二、二極管三、二極管四、二極管五、二極管六、二極管七、二極管八、電感一、電感二及分壓模塊，所述直流能量產(chǎn)生裝置的正極分別與分壓模塊、開關(guān)模塊一的輸入端、開關(guān)模塊二的輸入端、二極管一的陰極及二極管二的陰極連接，開關(guān)模塊一的輸出端分別與電感一的一端、開關(guān)模塊三的輸入端、開關(guān)模塊五的輸出端、二極管三的陰極及二極管五的陽極連接，開關(guān)模塊二的輸出端分別與電感二的一端、開關(guān)模塊四的輸入端、開關(guān)模塊七的輸出端、二極管四的陰極及二極管七的陽極連接，電感一的另一端通過交流能量產(chǎn)生裝置與電感二的另一端連接，開關(guān)模塊五的輸入端分別與開關(guān)模塊六的輸入端、二極管五的陰極及二極管六的陰極連接，開關(guān)模塊六的輸出端分別與二極管六的陽極、開關(guān)模塊八的輸出端、二極管八的陽極及分壓模塊連接，分壓模塊還分別與直流能量產(chǎn)生裝置的負極、開關(guān)模塊三的輸出端、開關(guān)模塊四的輸出端、二極管三的陽極及二極管四的陽極連接，開關(guān)模塊八的輸入端分別與開關(guān)模塊七的輸入端、二極管八的陰極及二極管七的陰極連接，所述開關(guān)模塊一的控制端、開關(guān)模塊二的控制端、開關(guān)模塊三的控制端、開關(guān)模塊四的控制端分別通過調(diào)制電路與MCU連接,開關(guān)模塊五的控制端、開關(guān)模塊六的控制端、開關(guān)模塊七的控制端及開關(guān)模塊八的控制端與MCU連接；
[0006]所述調(diào)制電路，用于將MCU輸出的高頻脈沖信號與正弦信號調(diào)制成用于驅(qū)動的開關(guān)模塊一、開關(guān)模塊二、開關(guān)模塊三及開關(guān)模塊四高頻觸發(fā)信號；將所述正弦信號與所述交流能量產(chǎn)生裝置的交流電源同頻率且同相位；
[0007]所述MCU，用于控制開關(guān)模塊一、開關(guān)模塊二、開關(guān)模塊三、開關(guān)模塊四、開關(guān)模塊五、開關(guān)模塊六、開關(guān)模塊七及開關(guān)模塊八的工作狀態(tài)；
[0008]所述分壓模塊，用于降低逆變器環(huán)節(jié)的輸入紋波，還用于對母線分壓。
[0009]具體的，所述分壓模塊包括電容一及電容二，所述電容一的正極與直流能量產(chǎn)生裝置的正極連接，電容一的負極分別與電容二的陽極及開關(guān)模塊六的輸入端連接，電容二的負極與直流能量產(chǎn)生裝置的負極連接。
[0010]進一步的，所述電容一及電容二分別為母線電容。
[0011]具體的，所述電感一及電感二為濾波電感。
[0012]具體的，所述直流能量產(chǎn)生裝置為陽能電池板、風(fēng)能電池或燃料電池。
[0013]本發(fā)明的有益效果是，在每個橋臂中間與母線電容中點增加了兩個開關(guān)管和兩個二極管，使得無論在正半周或負半周，兩個電感同時工作，在提高電感利用率的同時，改善了 DC的電磁干擾問題；
[0014]由于續(xù)流裝置的引入，使得儲能裝置不參與續(xù)流過程，a、b兩點的電位在續(xù)流過程中電位保持基本相等，且逆變狀態(tài)與續(xù)流狀態(tài)a、b兩點電位變化量較小，這也降低了 DC電磁干擾問題；
[0015]本發(fā)明中的逆變裝置采用的三個開關(guān)管皆作高頻切換，這使得無論在正負半周，兩個濾波電感L1、L2的內(nèi)側(cè)接線端的電位都呈高頻脈沖，其外側(cè)接線端為市電，這提高了濾波電感的利用率；
[0016]本發(fā)明引入的電路，可以實現(xiàn)五電平模式，兩個濾波電感L1、L2可以減小，提高了整機效率；同時，由于主開關(guān)管高頻轉(zhuǎn)換的電壓為Vdc的一半，主開關(guān)管的開關(guān)損耗降低，進而也提升了整機效率；
[0017]相對于傳統(tǒng)逆變電路結(jié)構(gòu)，該電路提聞了電感的利用率，減少了續(xù)流路徑，提聞?wù)麢C效率，同時降低了機器的DC電磁干擾問題，使得逆變器的各個方面性能提升。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明一種多電平逆變器實例中的高效逆變器結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2為本發(fā)明一種多電平逆變器實例中的高效逆變器工作時各部件上的波形圖；
[0020]圖3為本發(fā)明一種多電平逆變器實例中的高效逆變器輸出正半周交流電時的電流回路一不意圖；
[0021]圖4為本發(fā)明一種多電平逆變器實例中的高效逆變器輸出正半周交流電時的電流回路_■不意圖；
[0022]圖5為本發(fā)明一種多電平逆變器實例中的高效逆變器輸出正半周交流電時的電流回路二不意圖；
[0023]圖6為本發(fā)明一種多電平逆變器實例中的高效逆變器輸出正半周交流電時的續(xù)流回路不意圖；
[0024]圖7為本發(fā)明一種多電平逆變器實例中的高效逆變器輸出負半周交流電時的電流回路一不意圖；
[0025]圖8為本發(fā)明一種多電平逆變器實例中的高效逆變器輸出負半周交流電時的電流回路_■不意圖；
[0026]圖9為本發(fā)明一種多電平逆變器實例中的高效逆變器輸出負半周交流電時的電流回路二不意圖；
[0027]圖10為本發(fā)明一種多電平逆變器實例中的高效逆變器輸出負半周交流電時的續(xù)流回路不意圖；
[0028]其中，直流能量產(chǎn)生裝置一Vdc、交流能量產(chǎn)生裝置一Vac、開關(guān)模塊一一S1、開關(guān)模塊二一S2、開關(guān)模塊三一S3、開關(guān)模塊四一S4、開關(guān)模塊五一S5、開關(guān)模塊六一S6、開關(guān)模塊七一S7、開關(guān)模塊八一S8、二極管一一Dl、二極管二一D2、二極管三一D3、二極管四一D4、二極管五一D5、二極管六一D6、二極管七一D7、二極管八一D8、電感一一L1、電感二一L2、電容一一Cl及電容二一C2。

【具體實施方式】
[0029]下面結(jié)合附圖及實施例詳細描述本發(fā)明的技術(shù)方案:
[0030]本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)中，雙極性SPWM調(diào)制同一橋臂的兩個開關(guān)管互補驅(qū)動，由于開關(guān)管導(dǎo)通、截止特性的不一致性以及死區(qū)時間的控制電路參數(shù)的不一致，可能導(dǎo)致同一橋臂的兩個開關(guān)管同時導(dǎo)通，進而導(dǎo)致開關(guān)管損壞；而單極性SPWM控制有，在市電負半周都只有一個開關(guān)管作高頻切換，導(dǎo)致輸出電感的利用率下降，進而降低了逆變器電源的效率，導(dǎo)致DC端的電磁干擾問題相當突出的問題，提供一種一種多電平逆變器，包括直流能量產(chǎn)生裝置、交流能量產(chǎn)生裝置、調(diào)制電路及MCU，還包括逆變電路，所述逆變電路包括、開關(guān)模塊一、開關(guān)模塊二、開關(guān)模塊三、開關(guān)模塊四、開關(guān)模塊五、開關(guān)模塊六、開關(guān)模塊七、開關(guān)模塊八、二極管一、二極管二、二極管三、二極管四、二極管五、二極管六、二極管七、二極管八、電感一、電感二及分壓模塊，所述直流能量產(chǎn)生裝置的正極分別與分壓模塊、開關(guān)模塊一的輸入端、開關(guān)模塊二的輸入端、二極管一的陰極及二極管二的陰極連接，開關(guān)模塊一的輸出端分別與電感一的一端、開關(guān)模塊三的輸入端、開關(guān)模塊五的輸出端、二極管三的陰極及二極管五的陽極連接，開關(guān)模塊二的輸出端分別與電感二的一端、開關(guān)模塊四的輸入端、開關(guān)模塊七的輸出端、二極管四的陰極及二極管七的陽極連接，電感一的另一端通過交流能量產(chǎn)生裝置與電感二的另一端連接，開關(guān)模塊五的輸入端分別與開關(guān)模塊六的輸入端、二極管五的陰極及二極管六的陰極連接，開關(guān)模塊六的輸出端分別與二極管六的陽極、開關(guān)模塊八的輸出端、二極管八的陽極及分壓模塊連接，分壓模塊還分別與直流能量產(chǎn)生裝置的負極、開關(guān)模塊三的輸出端、開關(guān)模塊四的輸出端、二極管三的陽極及二極管四的陽極連接，開關(guān)模塊八的輸入端分別與開關(guān)模塊七的輸入端、二極管八的陰極及二極管七的陰極連接，所述開關(guān)模塊一的控制端、開關(guān)模塊二的控制端、開關(guān)模塊三的控制端、開關(guān)模塊四的控制端分別通過調(diào)制電路與MCU連接，開關(guān)模塊五的控制端、開關(guān)模塊六的控制端、開關(guān)模塊七的控制端及開關(guān)模塊八的控制端與MCU連接；所述調(diào)制電路，用于將MCU輸出的高頻脈沖信號與正弦信號調(diào)制成用于驅(qū)動的開關(guān)模塊一、開關(guān)模塊二、開關(guān)模塊三及開關(guān)模塊四高頻觸發(fā)信號；將所述正弦信號與所述交流能量產(chǎn)生裝置的交流電源同頻率且同相位；所述MCU，用于控制開關(guān)模塊一、開關(guān)模塊二、開關(guān)模塊三、開關(guān)模塊四、開關(guān)模塊五、開關(guān)模塊六、開關(guān)模塊七及開關(guān)模塊八的工作狀態(tài)；所述分壓模塊，用于降低逆變器環(huán)節(jié)的輸入紋波，還用于對母線分壓。在每個橋臂中間與母線電容中點增加了兩個開關(guān)管和兩個二極管，使得無論在正半周或負半周，兩個電感同時工作，在提高電感利用率的同時，改善了DC的電磁干擾問題；由于續(xù)流裝置的引入，使得儲能裝置不參與續(xù)流過程，a、b兩點的電位在續(xù)流過程中電位保持基本相等，且逆變狀態(tài)與續(xù)流狀態(tài)a、b兩點電位變化量較小，這也降低了 DC電磁干擾問題；本發(fā)明中的逆變裝置采用的三個開關(guān)管皆作高頻切換，這使得無論在正負半周，兩個濾波電感L1、L2的內(nèi)側(cè)接線端的電位都呈高頻脈沖，其外側(cè)接線端為市電，這提高了濾波電感的利用率；本發(fā)明引入的電路，可以實現(xiàn)五電平模式，兩個濾波電感L1、L2可以減小,提聞了整機效率；同時，由于主開關(guān)管聞頻轉(zhuǎn)換的電壓為Vdc的一半,主開關(guān)管的開關(guān)損耗降低，進而也提升了整機效率；相對于傳統(tǒng)逆變電路結(jié)構(gòu)，該電路提高了電感的利用率，減少了續(xù)流路徑，提高整機效率，同時降低了機器的DC電磁干擾問題，使得逆變器的各個方面性能提升。
[0031]實施例1
[0032]本例的一種多電平逆變器，如圖1所示，包括直流能量產(chǎn)生裝置Vdc、交流能量產(chǎn)生裝置Vac、調(diào)制電路及MCU (圖中未給出)，還包括逆變電路，所述逆變電路包括、開關(guān)模塊一S1、開關(guān)模塊二 S2、開關(guān)模塊三S3、開關(guān)模塊四S4、開關(guān)模塊六S6、開關(guān)模塊五S5、開關(guān)模塊八S8、開關(guān)模塊七S7、二極管一 D1、二極管二 D2、二極管三D3、二極管四D4、二極管六D6、二極管五D5、二極管八D8、二極管七D7、電感一 L1、電感二 L2、電容一 Cl及電容二 C2，所述直流能量產(chǎn)生裝置Vdc的正極分別與電容一 Cl的正極、開關(guān)模塊一 SI的輸入端、開關(guān)模塊二 S2的輸入端、二極管一 Dl的陰極及二極管二 D2的陰極連接，開關(guān)模塊一 SI的輸出端分別與電感一 LI的一端、開關(guān)模塊三S3的輸入端、開關(guān)模塊五S5的輸出端、二極管三D3的陰極及二極管五D5的陽極連接，開關(guān)模塊二 S2的輸出端分別與電感二 L2的一端、開關(guān)模塊四S4的輸入端、開關(guān)模塊七S7的輸出端、二極管四D4的陰極及二極管七D7的陽極連接，電感一 LI的另一端通過交流能量產(chǎn)生裝置Vac與電感二 L2的另一端連接，開關(guān)模塊五S5的輸入端分別與開關(guān)模塊六S6的輸入端、二極管五D5的陰極及二極管六D6的陰極連接，開關(guān)模塊六S6的輸出端分別與二極管六D6的陽極、開關(guān)模塊八S8的輸出端、二極管八D8的陽極、電容一 Cl的負極正極及電容二 C2的正極連接，電容二 C2的負極還分別與直流能量產(chǎn)生裝置Vdc的負極、開關(guān)模塊三S3的輸出端、開關(guān)模塊四S4的輸出端、二極管三D3的陽極及二極管四D4的陽極連接，開關(guān)模塊八S8的輸入端分別與開關(guān)模塊七S7的輸入端、二極管八D8的陰極及二極管七D7的陰極連接，所述開關(guān)模塊一 SI的控制端、開關(guān)模塊二 S2的控制端、開關(guān)模塊三S3的控制端、開關(guān)模塊四S4的控制端分別通過調(diào)制電路與MCU連接，開關(guān)模塊五S5的控制端、開關(guān)模塊六S6的控制端、開關(guān)模塊七S7的控制端及開關(guān)模塊八S8的控制端與MCU連接；
[0033]所述調(diào)制電路，用于將MCU輸出的高頻脈沖信號與正弦信號調(diào)制成用于驅(qū)動的開關(guān)模塊一 S1、開關(guān)模塊二 S2、開關(guān)模塊三S3及開關(guān)模塊四S4高頻觸發(fā)信號；將所述正弦信號與所述交流能量產(chǎn)生裝置Vac的交流電源同頻率且同相位；
[0034]所述MCU，用于控制開關(guān)模塊一 S1、開關(guān)模塊二 S2、開關(guān)模塊三S3、開關(guān)模塊四S4、開關(guān)模塊五S5、開關(guān)模塊六S6、開關(guān)模塊七S7及開關(guān)模塊八S8的工作狀態(tài)；
[0035]所述分壓模塊，用于降低逆變器環(huán)節(jié)的輸入紋波，還用于對母線分壓。
[0036]其中，開關(guān)模塊一 S1、開關(guān)模塊二 S2、開關(guān)模塊三S3、開關(guān)模塊四S4的控制端分別經(jīng)調(diào)制電路與MCU的第一、第二、第三及第四脈沖信號輸出端相連接；所述開關(guān)模塊五S5、開關(guān)模塊六S6、開關(guān)模塊七S7及開關(guān)模塊八S8分別與MCU的脈沖信號輸出端相連。
[0037]上面所述直流能量產(chǎn)生裝置Vdc的正、負極兩端設(shè)有濾波母線電容，即電容一 Cl及電容二 C2，用于降低逆變器環(huán)節(jié)的輸入紋波和母線分壓。直流能量產(chǎn)生裝置Vdc，可以是太陽能電池板、風(fēng)能或燃料電池等。電感一 LI及電感二 L2為濾波電感。
[0038]上述高效逆變器工作時各部件上的波形圖，如圖2所示。
[0039]實施例2
[0040]實施例1中的一種多電平逆變器工作時:
[0041]在輸出為正半周時，MCU控制開關(guān)模塊五S5及開關(guān)模塊八S8在整個正半周開通，同時使開關(guān)模塊二 S2、開關(guān)模塊三S3開關(guān)模塊六S6和開關(guān)模塊七S7截止，并使開關(guān)模塊一SI及開關(guān)模塊四S4在高頻開關(guān)工作，從而使電感一 LI及電感二 L2外側(cè)輸出交流電源的正半周。
[0042]當輸出為負半周時，MCU控制開關(guān)模塊六S6和開關(guān)模塊七S7在整個負半周開通，同時使開關(guān)模塊一 S1、開關(guān)模塊四S4、開關(guān)模塊五S5及開關(guān)模塊八S8截止，并使開關(guān)模塊二S2及開關(guān)模塊三S3及在高頻開關(guān)工作，使電感一 LI及電感二 L2外側(cè)輸出交流電源的負半周；如此周而復(fù)始。
[0043]在所述電感一 LI及電感二 L2的外側(cè)端的交流能量產(chǎn)生裝置Vac產(chǎn)生正半周期間，開關(guān)模塊五S5及開關(guān)模塊八S8在整個正半周開通.
[0044]當開關(guān)模塊一 SI的高頻觸發(fā)信號為高電平，同時開關(guān)模塊四S4的高頻觸發(fā)信號為低電平時，直流能量產(chǎn)生裝置Vdc的正極、開關(guān)模塊一 S1、電感一 L1、交流能量產(chǎn)生裝置Vac、電感二 L2、二極管七D7、開關(guān)模塊八S8、電容二 C2和直流能量產(chǎn)生裝置Vdc的負極依次構(gòu)成電流回路；其電流走向，如圖3所示。
[0045]當開關(guān)模塊一 SI及開關(guān)模塊四S4的高頻觸發(fā)信號為高電平，開關(guān)模塊一 SI及開關(guān)模塊四S4導(dǎo)通，直流能量產(chǎn)生裝置Vdc的正極、開關(guān)模塊一 S1、電感一 L1、交流能量產(chǎn)生裝置Vac、電感二 L2、開關(guān)模塊四S4和直流能量產(chǎn)生裝置Vdc負極依次構(gòu)成電流回路；其電流走向，如圖4所示。
[0046]當開關(guān)模塊一 SI的高頻觸發(fā)信號為低電平，同時開關(guān)模塊四S4觸發(fā)信號為高電平時，直流能量產(chǎn)生裝置Vdc正極、電容一 Cl、二極管六D6，開關(guān)模塊五S5、電感一 L1、交流能量產(chǎn)生裝置Vac、電感二 L2、開關(guān)模塊四S4和直流能量產(chǎn)生裝置Vdc的負極構(gòu)成電流回路；其電流走向，如圖5所示。
[0047]當開關(guān)模塊一 SI及開關(guān)模塊四S4開關(guān)管高頻觸發(fā)信號都為低電平時，二極管六D6、開關(guān)模塊五S5、電感一 LI，交流能量產(chǎn)生裝置Vac，電感二 L2、二極管七D7和開關(guān)模塊八S8依次構(gòu)成續(xù)流回路；其電流走向，如圖6所示。
[0048]實施例3
[0049]在所述電感一 LI及電感二 L2的外側(cè)端交流能量產(chǎn)生裝置Vac之負半周期間，開關(guān)模塊六S6和開關(guān)模塊七S7在整個負半周開通；
[0050]當開關(guān)模塊二 S2的高頻觸發(fā)信號為高電平，同時開關(guān)模塊三S3的高頻觸發(fā)信號為低電平時，直流能量產(chǎn)生裝置Vdc的正極、開關(guān)模塊二 S2、電感二 L2、交流能量產(chǎn)生裝置Vac、電感一 L1、二極管五D5、開關(guān)模塊六S6、電容二 C2和直流能量產(chǎn)生裝置Vdc負極依次構(gòu)成電流回路，其電流走向，如圖7所示。
[0051]當開關(guān)模塊二 S2及開關(guān)模塊三S3的高頻觸發(fā)信號為高電平，開關(guān)模塊二 S2及開關(guān)模塊三S3導(dǎo)通，直流能量產(chǎn)生裝置Vdc的正極、開關(guān)模塊二 S2、電感二 L2、交流能量產(chǎn)生裝置Vac、電感一 L1、開關(guān)模塊三S3和直流能量產(chǎn)生裝置Vdc負極依次構(gòu)成電流回路，其電流走向，如圖8所示。
[0052]當開關(guān)模塊二 S2的高頻觸發(fā)信號為低電平，同時開關(guān)模塊三S3觸發(fā)信號為高時，直流能量產(chǎn)生裝置Vdc正極、電容一 Cl、二極管八D8，開關(guān)模塊七S7、電感二 L2、交流能量產(chǎn)生裝置Vac、電感一 L1、開關(guān)模塊三S3和直流能量產(chǎn)生裝置Vdc的負極構(gòu)成電流回路，其電流走向，如圖9所示。
[0053]當開關(guān)模塊二 S2及開關(guān)模塊三S3的高頻觸發(fā)信號都為低時，二極管八D8、開關(guān)模塊七S7、電感二 L2，交流能量產(chǎn)生裝置Vac，電感一 L1、二極管五D5和開關(guān)模塊六S6依次構(gòu)成續(xù)流回路；其電流走向，如圖10所示。
[0054]綜上所述，本發(fā)明的一種多電平逆變器在在每個橋臂中間與母線電容中點增加了兩個開關(guān)管和兩個二極管，使得無論在正半周或負半周，兩個電感同時工作，在提高電感利用率的同時，改善了 DC的電磁干擾問題；由于續(xù)流裝置的引入，使得儲能裝置不參與續(xù)流過程，a、b兩點的電位在續(xù)流過程中電位保持基本相等，且逆變狀態(tài)與續(xù)流狀態(tài)a、b兩點電位變化量較小，這也降低了 DC電磁干擾問題；本發(fā)明中的逆變裝置采用的三個開關(guān)管皆作高頻切換，這使得無論在正負半周，兩個濾波電感L1、L2的內(nèi)側(cè)接線端的電位都呈高頻脈沖，其外側(cè)接線端為市電，這提高了濾波電感的利用率；本發(fā)明引入的電路，可以實現(xiàn)五電平模式，兩個濾波電感L1、L2可以減小，提高了整機效率；同時，由于主開關(guān)管高頻轉(zhuǎn)換的電壓為Vdc的一半，主開關(guān)管的開關(guān)損耗降低，進而也提升了整機效率；相對于傳統(tǒng)逆變電路結(jié)構(gòu)，該電路提高了電感的利用率，減少了續(xù)流路徑，提高整機效率，同時降低了機器的DC電磁干擾問題，使得逆變器的各個方面性能提升。
【權(quán)利要求】
1.一種多電平逆變器，包括直流能量產(chǎn)生裝置(VdC)、交流能量產(chǎn)生裝置(Vac)、調(diào)制電路及MCU，其特征在于，還包括逆變電路，所述逆變電路包括、開關(guān)模塊一(SI)、開關(guān)模塊二(S2)、開關(guān)模塊三(S3)、開關(guān)模塊四(S4)、開關(guān)模塊六(S6)、開關(guān)模塊五(S5)、開關(guān)模塊八(S8)、開關(guān)模塊七(S7)、二極管一(Dl)、二極管二(D2)、二極管三(D3)、二極管四(D4)、二極管六(D6)、二極管五(D5)、二極管八(D8)、二極管七(D7)、電感一(LI)、電感二(L2)及分壓模塊，所述直流能量產(chǎn)生裝置(Vdc)的正極分別與分壓模塊、開關(guān)模塊一(SI)的輸入端、開關(guān)模塊二(S2)的輸入端、二極管一(Dl)的陰極及二極管二(D2)的陰極連接，開關(guān)模塊一(SI)的輸出端分別與電感一(LI)的一端、開關(guān)模塊三(S3)的輸入端、開關(guān)模塊五(55)的輸出端、二極管三(D3)的陰極及二極管五(D5)的陽極連接，開關(guān)模塊二(S2)的輸出端分別與電感二(L2)的一端、開關(guān)模塊四(S4)的輸入端、開關(guān)模塊七(S7)的輸出端、二極管四(D4)的陰極及二極管七(D7)的陽極連接，電感一(LI)的另一端通過交流能量產(chǎn)生裝置(Vac)與電感二(L2)的另一端連接，開關(guān)模塊五(S5)的輸入端分別與開關(guān)模塊六(56)的輸入端、二極管五(D5)的陰極及二極管六(D6)的陰極連接，開關(guān)模塊六(S6)的輸出端分別與二極管六(D6)的陽極、開關(guān)模塊八(S8)的輸出端、二極管八(D8)的陽極及分壓模塊連接，分壓模塊還分別與直流能量產(chǎn)生裝置(Vdc)的負極、開關(guān)模塊三(S3)的輸出端、開關(guān)模塊四(S4)的輸出端、二極管三(D3)的陽極及二極管四(D4)的陽極連接，開關(guān)模塊八(S8)的輸入端分別與開關(guān)模塊七(S7)的輸入端、二極管八(D8)的陰極及二極管七(D7)的陰極連接，所述開關(guān)模塊一(SI)的控制端、開關(guān)模塊二(S2)的控制端、開關(guān)模塊三(53)的控制端、開關(guān)模塊四(S4)的控制端分別通過調(diào)制電路與MCU連接，開關(guān)模塊五(S5)的控制端、開關(guān)模塊六(S6)的控制端、開關(guān)模塊七(S7)的控制端及開關(guān)模塊八(S8)的控制端與MCU連接； 所述調(diào)制電路，用于將MCU輸出的高頻脈沖信號與正弦信號調(diào)制成用于驅(qū)動的開關(guān)模塊一(SI)、開關(guān)模塊二(S2)、開關(guān)模塊三(S3)及開關(guān)模塊四(S4)高頻觸發(fā)信號；將所述正弦信號與所述交流能量產(chǎn)生裝置(Vac)的交流電源同頻率且同相位； 所述MCU，用于控制開關(guān)模塊一(SI)、開關(guān)模塊二(S2)、開關(guān)模塊三(S3)、開關(guān)模塊四(54)、開關(guān)模塊五(S5)、開關(guān)模塊六(S6)、開關(guān)模塊七(S7)及開關(guān)模塊八(S8)的工作狀態(tài)； 所述分壓模塊，用于降低逆變器環(huán)節(jié)的輸入紋波，還用于對母線分壓。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多電平逆變器，其特征在于，所述分壓模塊包括電容一(Cl)及電容二(C2)，所述電容一(Cl)的正極與直流能量產(chǎn)生裝置(Vdc)的正極連接，電容一 (Cl)的負極分別與電容二(C2)的陽極及開關(guān)模塊六(S6)的輸入端連接，電容二(C2)的負極與直流能量產(chǎn)生裝置(Vdc)的負極連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種多電平逆變器，其特征在于，所述電容一(Cl)及電容二(C2)分別為母線電容。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多電平逆變器，其特征在于，所述電感一(LI)及電感二(L2)為濾波電感。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多電平逆變器，其特征在于，所述直流能量產(chǎn)生裝置(Vdc)為陽能電池板、風(fēng)能電池或燃料電池。
【文檔編號】H02M7/49GK104242711SQ201410507789
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年9月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月28日
【發(fā)明者】范世軍, 李朋飛, 何明前, 王兵, 馬俊 申請人:四川長虹電源有限責(zé)任公司, 深圳市虹鵬能源科技有限責(zé)任公司