一种多电平逆变电路制造技术

本实用新型专利技术适用于电力领域，提供了一种多电平逆变电路及其控制方法，包括：储能电池；电池电容，所述电池电容与所述储能电池并联；升降压式变换电路，所述升降压式变换电路与所述储能电池电性连接，逆变电路，所述逆变电路与所述直流侧总线电容并联，所述逆变电路用于完成逆变过程；第七开关管、第八开关管和第九开关管，各个开关管分别具有与各个开关管并联的二极管。在本申请实施例提供的电路结构下与现有技术相比电平数量得到了提高，同时减少了开关管的电压应力，进而减少开关管的损耗，同时多电平的应用也减少了电感开通关断时候的电压差，使得电感的铁芯损耗也有较大的降低。使得电感的铁芯损耗也有较大的降低。使得电感的铁芯损耗也有较大的降低。

【技术实现步骤摘要】
一种多电平逆变电路


[0001]本技术属于电力领域，尤其涉及一种多电平逆变电路。

技术介绍

[0002]储能技术主要是指电能的储存，储能技术一般依托储能电池实现，储能电池所储存的电能可以用做应急能源，也可以用于在电网负荷低的时候储能，在电网高负荷的时候输出能量，用于削峰填谷，减轻电网波动。甚至可以和电动车等新型电力交通工具机型能源互换等，因此近年来，储能技术得到了蓬勃发展。
[0003]目前储能电池一般通过接入逆变器实现和交流系统的能量交互。储能电池到逆变电路之间一般有一级升降压变换电路用来进行电池放电升压和电池充电降压，具体的，请参照图1，电池能量通过升降压变换电路后，送入直流侧总线电容，可以理解的是，直流侧总线电容的能量除来自电池外，也可来自光伏发电等其他能量输入源，具体此处不做限定，然后再逆变传输至交流系统。
[0004]但是这种电路结构下升降压变换电路一直在较高电流的工作状态，且仅存在一个电平，开关管电压应力较大。

技术实现思路

[0005]本技术的目的在于提供一种光伏储能发电设备，旨在解决现有电路结构中升降压变换电路一直在较高电流的工作状态，且仅存在一个电平，开关管电压应力较大的问题，本技术提供的多电平逆变电路包括：储能电池；电池电容，所述电池电容与所述储能电池并联；升降压式变换电路，所述升降压式变换电路与所述储能电池电性连接，逆变电路，所述逆变电路与所述直流侧总线电容并联，所述逆变电路用于完成逆变过程；第七开关管、第八开关管和第九开关管，各个开关管分别具有与各个开关管并联的二极管。在本申请实施例提供的电路结构下通过两个不同的电压水平进行能量的传输，与现有技术相比电平数量得到了提高，同时减少了开关管的电压应力，进而减少开关管的损耗，同时多电平的应用也减少了电感开通关断时候的电压差，使得电感的铁芯损耗也有较大的降低。另外本申请所提供的电路结构无需升降压式变换电路随时保持逆变所需较高电流的工作状态，降低了设备的工作压力。
[0006]本申请实施例第一方面提供了一种多电平逆变电路，包括：
[0007]储能电池；
[0008]电池电容，所述电池电容与所述储能电池并联；
[0009]升降压式变换电路，所述升降压式变换电路与所述储能电池电性连接，所述升降压式变换电路包括第一电感、第一开关管、第二开关管及直流侧总线电容，所述储能电池的正极与所述第一电感的一侧相连接，所述第一电感的另一侧与所述第一开关管的发射极相连接，所述第一开关管的集电极与所述直流侧总线电容的一侧连接，所述第二开关管的集电极与所述第一电感的另一侧相连接，所述第二开关管的发射极与所述储能电池的负极相
连接；
[0010]逆变电路，所述逆变电路与所述直流侧总线电容并联，所述逆变电路用于完成逆变过程，包括第三开关管、第四开关管、第五开关管、第六开关管、第二电感和第三电感，所述第二电感一侧与所述第三开关管的发射极连接，所述第二电感的另一侧能够连接交流系统，所述第三电感的一侧能够连接交流系统，所述第三电感的另一侧与所述第五开关管的发射极连接，所述第三开关管、所述第四开关管、所述第五开关管和所述第六开关管相互配合以向交流系统传输不同方向的电能
[0011]第七开关管、第八开关管和第九开关管，所述第七开关管的发射极连接于电池电容的一侧，所述第七开关管的集电极与第八开关管的集电极相连，所述第八发电管的发射极与所述第二电感一侧连接，所述第九开关管的集电极与所述第七开关管的集电极相连接，所述第九开关管的发射极与所述第三电感的另一侧；
[0012]所述第一开关管至所述第九开关管分别具有与各个开关管同向并联的二极管。
[0013]基于本申请实施例第一方面提供的多电平逆变电路，可选的，所述第三开关管的集电极与所述直流侧总线电容的一侧相连接，所述第三开关管的发射极与所述第四开关管的集电极相连接，所述第四开关管的发射极与所述直流侧总线电容的另一侧相连接，所述第五开关管的集电极与所述直流侧总线电容的一侧相连接，所述第五开关管的发射极与所述第六开关管的集电极相连接，所述第六开关管的发射极与所述直流侧总线电容的另一侧相连接。
[0014]基于本申请实施例第一方面提供的多电平逆变电路，可选的，所述逆变电路还包括第一续流二极管和第二续流二极管；
[0015]所述第三开关管的集电极与所述直流侧总线电容的一侧相连接，所述第三开关管的发射极与所述第一续流二极管的负极连接，所述第五开关管的集电极与所述直流侧总线电容的一侧相连接,所述第五开关管的发射极与所述第二续流二极管的负极连接，所述第四开关管的集电极能够连接交流系统，所述第四开关管的发射极与所述直流侧总线电容的另一侧连接，所述第六开关管的集电极与所述第二电感的另一侧连接，所述第六开关管的发射极与所述直流侧总线电容的另一侧连接，所述第一续流二极管的正极与所述直流侧总线电容的另一侧连接，所述第二续流二极管的正极与所述直流侧总线电容的另一侧连接。
[0016]基于本申请实施例第一方面提供的多电平逆变电路，可选的，所述交流系统为电网或负载设备，所述储能电池包括单个电池模组或由多个电池模组串联得到的串联电池组。
[0017]基于本申请实施例第一方面提供的多电平逆变电路，可选的，所述电路还包括控制单元，所述控制单元用于触发所述第三开关管、所述第四开关管、所述第五开关管和所述第六开关管的驱动，所述第三开关管、所述第四开关管、所述第五开关管和所述第六开关管的驱动为按照正弦脉宽调制的方式调制获得，所述第四开关管和所述第六开关管的驱动为低频驱动，所述第三开关管和所述第五开关管的驱动为高频驱动。
[0018]基于本申请实施例第一方面提供的多电平逆变电路，可选的，所述电路还包括控制单元，所述控制单元用于触发所述第三开关管、所述第四开关管、所述第五开关管和所述第六开关管的驱动，所述第三开关管和所述第五开关管和的驱动为按照正弦脉宽调制的方式调制获得，所述第三开关管和所述第五开关管的驱动为高频驱动，所述第四开关管和所
述第六开关管为周波控制开关管。
[0019]基于本申请实施例第一方面提供的多电平逆变电路，可选的，述开关管采用金属
‑
氧化层半导体场效晶体管,或者绝缘栅双极晶体管。
[0020]本申请实施例第二方面提供了一种多电平逆变电路的控制方法，其特征在于，应用于如本申请实施例第一方面所述的任意一种多电平逆变电路，其特征在于，包括：
[0021]判断当前所述多电平逆变电路所处于的工作状态，所述工作状态包括放电状态或充电状态；
[0022]若所述工作状态为放电状态，则判断所述储能电池与所述交流系统之间的电压关系；
[0023]若所述储能电池的电压高于所述交流系统的电压，则通过第一回路向所述交流系统输入电能，所述第一回路包括所述储能电池、所述第七开关管、所述第八开关管和所述逆变电路，或所述第一回路包括所述储能电池、所述第七开关管、所述第九开关管和所述逆变电路，所述第一回路的续流电流路径包括本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多电平逆变电路，其特征在于，包括：储能电池；电池电容，所述电池电容与所述储能电池并联；升降压式变换电路，所述升降压式变换电路与所述储能电池电性连接，所述升降压式变换电路包括第一电感、第一开关管、第二开关管及直流侧总线电容，所述储能电池的正极与所述第一电感的一侧相连接，所述第一电感的另一侧与所述第一开关管的发射极相连接，所述第一开关管的集电极与所述直流侧总线电容的一侧连接，所述第二开关管的集电极与所述第一电感的另一侧相连接，所述第二开关管的发射极与所述储能电池的负极相连接；逆变电路，所述逆变电路与所述直流侧总线电容并联，所述逆变电路用于完成逆变过程，包括第三开关管、第四开关管、第五开关管、第六开关管、第二电感和第三电感，所述第二电感一侧与所述第三开关管的发射极连接，所述第二电感的另一侧能够连接交流系统，所述第三电感的一侧能够连接交流系统，所述第三电感的另一侧与所述第五开关管的发射极连接，所述第三开关管、所述第四开关管、所述第五开关管和所述第六开关管相互配合以向交流系统传输不同方向的电能第七开关管、第八开关管和第九开关管，所述第七开关管的发射极连接于电池电容的一侧，所述第七开关管的集电极与第八开关管的集电极相连，所述第八开关管的发射极与所述第二电感一侧连接，所述第九开关管的集电极与所述第七开关管的集电极相连接，所述第九开关管的发射极与所述第三电感的另一侧；所述第一开关管至所述第九开关管分别具有与各个开关管同向并联的二极管。2.根据权利要求1所述的多电平逆变电路，其特征在于，所述第三开关管的集电极与所述直流侧总线电容的一侧相连接，所述第三开关管的发射极与所述第四开关管的集电极相连接，所述第四开关管的发射极与所述直流侧总线电容的另一侧相连接，所述第五开关管的集电极与所述直流侧总线电容的一侧相连接，所述第五开关管的发射极与所述第六开关管的集电极相连接，所述第六开...

【专利技术属性】
技术研发人员：李晓峰，王进，
申请(专利权)人：深圳鹏城新能科技有限公司，
类型：新型
国别省市：