基于开关电容的升压型五电平逆变器制造技术

本发明专利技术公开了一种基于开关电容的升压型五电平逆变器，它包括直流电压源V

【技术实现步骤摘要】
基于开关电容的升压型五电平逆变器


[0001]本专利技术涉及电气电路
，具体地指一种基于开关电容的升压型五电平逆变器。

技术介绍

[0002]目前，我国大多数能源消耗仍然以非再生能源为主，例如石油、煤炭等一次能源。然而，随着非再生能源的逐步减少，环境污染越来越严重，人们开始意识到能源危机和环境保护的问题。为了解决这些问题，目前世界各国已经开始大力发展清洁、无污染、可再生的能源技术，特别是以风能和太阳能为代表的新能源分布式发电技术和储能技术逐渐得到全球高度重视。
[0003]新能源技术的发展应用十分依赖电力电子功率变换器，特别是多电平逆变器。目前传统电力电子多电平逆变器主要有三大种，分别是中性点钳位型、飞跨电容型和级联H桥型。但这些传统的多电平逆变电路结构复杂、效率低、成本高。近年来，基于开关电容的多电平逆变电路也备受欢迎，但是，现有的基于开关电容的多电平逆变器中需要更多的输入电源和开关管数量，这无疑会限制了这种新型逆变器的应用。因此，要设计出电路结构简单、工作效率高、成本低的多电平逆变电路是非常必要的。
>
技术实现思路
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于开关电容的升压型五电平逆变器，其特征在于：它包括直流电压源V
I
、开关电容单元和两对半桥电路，其中，开关电容单元用于对直流电压源V
I
输出的电压进行升压并产生直流多电平输出，两对半桥电路用于对开关电容单元输出的直流多电平进行逆变处理获得正负多电平交流输出。2.根据权利要求1所述的基于开关电容的升压型五电平逆变器，其特征在于：所述两对半桥电路中的第一半桥电路包括第一全控开关和第二全控开关；两对半桥电路中的第二半桥电路包括第三全控开关和第四全控开关；所述直流电压源V
I
的正极连接开关电容单元的正输入端，直流电压源V
I
的负极连接开关电容单元的负输入端；第一全控开关为MOSFET管Q1、第二全控开关为MOSFET管Q2、第三全控开关为MOSFET管Q3、第四全控开关为MOSFET管Q4；MOSFET管Q1的漏极连接开关电容单元的正输出端，MOSFET管Q1的源极连接MOSFET管Q2的漏极，MOSFET管Q1的栅极用于接入驱动控制器对应的通断控制信号；MOSFET管Q2的源极连接开关电容单元的负输出端，MOSFET管Q2的栅极用于接入驱动控制器对应的通断控制信号；MOSFET管Q3的漏极连接直流电压源V
I
的正极，MOSFET管Q3的源极连接MOSFET管Q4的漏极，MOSFET管Q3的栅极用于接入驱动控制器对应的通断控制信号；MOSFET管Q4的源极连接直流电压源V
I
的负极，MOSFET管Q4的栅极用于接入驱动控制器对应的通断控制信号，MOSFET管Q1的源极为逆变器正极输出端，MOSFET管Q3的源极为逆变器负极输出端。3.根据权利要求1所述的基于开关电容的升压型五电平逆变器，其特征在于：所述两对半桥电路中的第一半桥电路包括第一全控开关和第二全控开关；两对半桥电路中的第二半桥电路包括第三全控开关和第四全控开关；所述直流电压源V
I
的正极连接开关电容单元的正输入端，直流电压源V
I
的负极连接开关电容单元的负输入端；第一全控开关为IGBT管q1、第二全控开关为IGBT管q2、第三全控开关为IGBT管q3、第四全控开关为IGBT管q4；IGBT管q1的集电极连接开关电容单元的正输出端，IGBT管q1的发射极连接IGBT管q2的集电极，IGBT管q1的基极用于接入驱动控制器对应的通断控制信号；IGBT管q2的发射极连接开关电容单元的负输出端，IGBT管q2的基极用于接入驱动控制器对应的通断控制信号；IGBT管q3的集电极连接直流电压源V
I
的正极，IGBT管q3的发射极连接IGBT管q4的集电极，IGBT管q3的基极用于接入驱动控制器对应的通断控制信号；IGBT管q4的发射极连接直流电压源V
I
的负极，IGBT管q4的基极用于接入驱动控制器对应的通断控制信号，IGBT管q1的发射极为逆变器正极输出端，IGBT管q3的发射极为逆变器负极输出端。4.根据权利要求2所述的基于开关电容的升压型五电平逆变器，其特征在于：所述开关电容单元包括第五全控开关、第六全控开关、第七全控开关、第八全控开关、第九全控开关、电容C1和二极管D1，所述第五全控开关为MOSFET管Q5、第六全控开关为MOSFET管Q6、第七全控开关为MOSFET管Q7、第八全控开关为MOSFET管Q8、第九全控开关为MOSFET管Q9，其中，MOSFET管Q5的漏极连接直流电压源V
I
的正极，MOSFET管Q5的源极连接MOSFET管Q6的漏极，MOSFET管Q6的源极连接直流电压源V
I
的负极，MOSFET管Q7的源极连接MOSFET管Q5的源极，
MOSFET管Q7的漏极连接MOSFET管Q1的漏极，MOSFET管Q8的漏极连接MOSFET管Q6的漏极，MOSFET管Q8的源极连接MOSFET管Q2的源极，电容C1连接在MOSFET管Q7的漏极与MOSFET管Q8的源极之间；二极管D1的阳极连接MOSFET管Q8的源极，二极管D1的阴极连接MOSFET管Q9的漏极，MOSFET管Q9的源极连接直流电压源V
I
的负极；MOSFET管Q5、MOSFET管Q6、MOSFET管Q7、MOSFET管Q8和MOSFET管Q9的栅极用于分别接入驱动控制器对应的通断控制信号。5.根据权利要求3所述的基于开关电容的升压型五电平逆变器，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐亮，齐红涛，郑元杰，王子韵，韩号，赵骞，夏泽举，吴前，马俊杰，
申请(专利权)人：国网安徽省电力有限公司，
类型：发明
国别省市：