【技术实现步骤摘要】
非桥式多电平变换装置及其控制方法
本专利技术涉及电力电子与电能变换、新能源发电和配电等领域，具体的说，涉及了一种非桥式多电平变换装置及其控制方法。
技术介绍
多电平变换器由直流电源、有源开关和功率二极管等元件组成，可以产生具有低总谐波失真的电压波形，在光伏发电等能源转换系统中发挥着重要作用。传统的多电平变换器一般分为二极管钳位型、飞跨电容型和级联H桥型。其中二极管钳位型和飞跨电容型多电平变换器分别使用大量钳位二极管和钳位电容来提高输出电平数量，但是，其电路结构复杂，增加了控制难度。级联型多电平变换器通过串联H桥可以输出更多的电平，但需要大量的开关管和独立的直流电源。在光伏发电等可再生能源发电等许多低输入直流电压的应用中，需要输出较高的交流电压，通过在变换器交流侧加入变压器可以提升输出电压，但会致使变换器的体积和重量增大。目前的方法是，将开关电容技术引入变换拓扑中，通过开关器件和电容的组合，可以实现多电平输出，具有效率高、电压增益大、体积小等优点，但是，这些变换器都需要通过加入H桥来改变输出电压的极性，...
【技术保护点】
1.一种非桥式多电平变换装置，设置在直流电压源V
【技术特征摘要】
1.一种非桥式多电平变换装置，设置在直流电压源Vdc与负载之间，其特征在于：包括正向桥臂、反向桥臂、中间桥臂、反串桥臂、电容C1和反向桥臂；
所述正向桥臂包括串联的开关管S1和开关管S2，所述开关管S1的集电极和所述开关管S2的发射极连接且中点位置用于连接负载的一端，所述开关管S1的发射极连接直流电压源Vdc的负极，所述开关管S2的集电极连接直流电压源Vdc的正极；
所述中间桥臂包括开关管S12、开关管S13和开关管S14，所述开关管S12的集电极连接直流电压源Vdc的正极，所述开关管S13的发射极、所述开关管S14的集电极和所述开关管S12的发射极连接到一起，所述开关管S13的集电极连接电容C1的正极；
所述反串桥臂包括开关管S11、开关管S15和开关管S16，所述开关管S11的发射极分别连接开关管S1的发射极和直流电压源Vdc的负极，所述开关管S15的发射极、开关管S11的集电极和开关管S14的发射极连接到一起，所述开关管S15的集电极连接开关管S16的集电极，所述开关管S16的发射极与电容C1的负极连接；
所述反向桥臂包括串联的开关管S3和开关管S4，所述开关管S3的发射极和所述开关管S4的集电极连接且中点位置用于连接负载的另一端，所述开关管S3的集电极连接电容C1的正极，所述开关管S4的发射极分别连接电容C1的负极和开关管S16的发射极；
所述中间桥臂、反串桥臂和电容C1构成开关电容单元。
2.根据权利要求1所述的非桥式多电平变换装置，其特征在于：所述直流电压源Vdc和反向桥臂之间设置至少两个所述的开关电容单元。
3.一种基于权利要求1所述的非桥式多电平变换装置的控制方法，其特征在于：包括5种工作模态的切换；
工作模态Ⅰ
设置：所述开关电容单元的开关管S12、开关管S14、开关管S15和开关管S16导通，所述正向桥臂的开关管S1导通，所述反向桥臂的开关管S3导通，其余开关管关断...
【专利技术属性】
技术研发人员：王要强，库若含，刘陈，王克文，陈根永，梁军，
申请(专利权)人：郑州大学，
类型：发明
国别省市：河南;41
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