【技术实现步骤摘要】
一种四倍升压五电平逆变器
[0001]本申请涉及电力电子
，更具体地，涉及一种四倍升压五电平逆变器。
技术介绍
[0002]为推进碳中和，发电需采用清洁能源。光伏发电具有清洁性和可再生性等优点，近年来在电力系统中具有愈加重要的作用。
[0003]现有应用于光伏发电并网方案为多级式，为满足相关的电压和波形要求，直流升压电路和逆变电路作为独立个体分别对光伏进行功率变换，导致了系统整体的功率密度较低，不利于功率变换系统的小型化和轻型化设计。
[0004]相较于传统的两电平和三电平逆变器，五电平逆变器可使输出波形更接近正弦波，电压变化率更小，谐波含量更小，输出侧可采用体积更小的滤波器。然而，基于传统二极管中点钳位型拓扑和飞跨电容型拓扑的多电平逆变电路由于电路结构的限制，电容电压均衡控制成为一大难点，电路结构也会随电平数的增加而变得复杂；基于级联H桥型拓扑产生多电平需要用到多个独立的直流电源，增加了电路的物料成本。为解决此问题，现有大部分五电平逆变拓扑的设计可简化电路结构并将控制难度降维，但逆变升压倍数仅为二倍，...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种四倍升压五电平逆变器，其特征在于，元件包括直流电压源、第一电容，第二电容、第三电容、第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管、第五开关管、第六开关管、第七开关管、第八开关管、第九开关管、第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管、第五二极管、第六二极管、第七二极管、第八二极管、第九二极管和第十二极管，其中：所述第一到第九二极管各自的阴极按序接于第一到第九开关管第一端，第一到第九二极管各自的阳极按序接于第一到第九开关管第二端，形成反并联连接方式；所述直流电压源正端与第十二极管正端连接，连接点为第一节点，此两元件形成第一串联支路；所述第一电容负端与第二开关管第二端连接，连接点为第二节点，此两元件形成第二串联支路；所述第三开关管第一端和第四开关管第二端连接，连接点为第三节点，此两元件形成第三串联支路；所述第二电容负端和第三电容正端连接，连接点为第四节点，此两元件形成第四串联支路；所述第八开关管第一端和第九开关管第二端连接，连接点为第五节点，此两元件形成第五串联支路；第一串联支路，第二串联支路和第三串联支路相并联，连接点为第六节点和第七节点；第四串联支路和第五串联支路相并联，连接点为第八节点和第九节点；第六节点和第八节点之间的支路为上支路，第七节点和第九节点之间的支路为下支路；第一开关管第一端与第二节点相接，第二端与第一节点相接；第五开关管位于上支路，其第一端与第六节点相接，第二端与第八节点相接；第六开关管位于下支路，其第一端与第八节点相接，第二端与第七节点相接；第七开关管为双向开关管，其第一端与第三节点相接，第四端与第七节点相接；第一开关管第一端U
A
与第二节点相接，第二端U
B
与第一节点相接。2.根据权利要求1所述的四倍升压五电平逆变器，其特征在于：所述开关管采用N沟道型SIC
‑
MOSFET管，N沟道型Coolmosfet管，IGBT管中任一种。3.根据权利要求1所述的四倍升压五电平逆变器，其特征在于：所述电容采用铝电解电容，钽电解电容中任一种。4.根据权利要求1
‑
3任一项所述的四倍升压五电平逆变器，其特征在于：直流电压源提供电压大小为U
in
；该逆变器有六种工作模态，有最高为4倍直流电压源电压值的逆变增益，共可生成五种电平，五种电平分别为0U
in
，+2U
in
，+4U
in
，
‑
2U
in
，
‑
4U
in
，各电平对应的模态分别为：+0U
in
电平模态：第二开关管、第四开关管、第六开关管、第九开关管导通，其余开关管关断；第一电容充电回路为直流电压源
‑
第十二极管
‑
第一电容
‑
第二开关管；负载回路为第四开关管
‑
第六开关管
‑
第八开关管
‑
U
AB
，此时输出电压为0U
in
；+2U
in
电平模态：第一开关管、第三开关管、第六开关管、第七开关管、第九开关管导通，其余开关管关断，第三电容充电回路为直流电压源
‑
第...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈浩辉，徐梦然，陈思哲，黎荣伟，许家浩，王玉乐，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：新型
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。