一种单相三电平异构混合桥臂型储能逆变器制造技术

一种单相三电平异构混合桥臂型储能逆变器，包括开关管S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7，二极管D1、D2、D3，电感L1和L2，电容C1和C2。该逆变器采用了异构混合桥臂结构，增加了功率流通路径，同时提高了元器件的利用率。相较于传统桥式逆变器，本发明专利技术一种单相三电平异构混合桥臂型储能逆变器不存在桥臂功率开关管直通风险以及功率开关管体二极管反向恢复问题，提高了工作可靠性，同时该逆变器相较于传统两电平逆变器，增加了输出电平数，降低了开关管电压电流应力、减小了开关损耗、提升了电能变换效率。提升了电能变换效率。提升了电能变换效率。

【技术实现步骤摘要】
一种单相三电平异构混合桥臂型储能逆变器


[0001]本专利技术涉及电力电子电能变换领域，具体是一种单相三电平异构混合桥臂型储能逆变器。

技术介绍

[0002]随着传统化石能源危机和环境问题的日益严峻，国家不断加大对新能源产业的投入与支持，新能源发电技术正在快速发展。但受自然条件的影响，新能源发电输出的功率会有较大的随机性和波动性，而储能逆变技术可以有效解决新能源发电出力不稳定的问题，为新能源的有效利用起到重要作用。
[0003]三电平逆变器相较于传统两电平逆变器，具有许多优点，如开关管电压应力小，便于开关管的选型以及延长开关管的使用寿命；输出谐波含量小，为此可以使用电感量小的滤波电感，从而减小总体成本和降低损耗；开关损耗小，电能转换效率高。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供了一种单相三电平异构混合桥臂型储能逆变器，该储能逆变器采用了异构混合桥臂结构，增加了功率流通路径，提升了拓扑电路的稳定性。相较于两电平逆变器，本专利技术储能逆变器增加了输出电平数，降低了开关管电压电流应力、减小了开关损耗、提高了电能转换效率。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种单相三电平异构混合桥臂型储能逆变器，包括开关管S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7，二极管D1、D2、D3，电感L1、L2，电容C1、C2；其特征在于：电容C1正极连接开关管S1漏极，其连接节点构成端点p；电容C2负极连接开关管S7源极，其连接节点构成端点m；电容C1负极分别连接电容C2正极、开关管S4漏极，其连接节点构成端点n；开关管S4源极分别连接二极管D1阳极、二极管D2阴极，其连接节点构成端点e；开关管S7漏极分别连接开关管S5源极、开关管S6源极、二极管D2阳极、二极管D3阳极，其连接节点构成端点d；开关管S1源极分别连接开关管S2漏极、开关管S3漏极，其连接节点构成端点c；开关管S2源极分别连接电感L1一端、二极管D1阴极，其连接节点构成端点a；开关管S3源极分别连接电感L2另一端、二极管D3阴极，其连接节点构成端点b；开关管S5漏极分别连接负载R
L
一端、电感L1另一端；开关管S6漏极分别连接负载R
L
另一端、电感L2一端。2.根据权利要求1所述一种单相三电平异构混合桥臂型储能逆变器，其特征在于：该储能逆变器中，开关管S2、二极管D1和二极管D2连接构成一个异构混合桥臂，该异构混合桥臂中二极管D1、D2与开关管S4相连接，提供了额外的功率流通路径。3.根据权利要求1所述一种单相三电平异构混合桥臂型储能逆变器，其特征在于：该储能逆变器中，端点p、端点m连接双向DC
‑
DC变换器输出侧，双向DC
‑
DC变换器输入侧连接储能电池。4.根据权利要求1所述一种单相三电平异构混合桥臂型储能逆变器，其特征在于：该储能逆变器中，电容C1、C2为两个电容值相等的电解电容，每个电容各承受双向DC
‑
DC变换器输出侧直流电压U
s
的一半。5.根据权利要求1～4所述任意一项单相三电平异构混合桥臂型储能逆变器，其特征在于：该储能逆变器正常工作时，包括以下六种工作模态：工作模态一：电路工作在输出电压u
o
的正半周期，开关管S1、S2、S6和S7导通，其余开关管关断；储能电池对电感L1和负载R
L
供电，电感L1电流i
L1
线性上升，输出电流i
o
＝i
L1
；此模态下，端点a与端点b间的电压u
ab
＝+U
s
；工作模态二：电路工作在输出电压u
o
的正半周期，开关管S4、S6和S7导通，其余开关管关断；储能电池对电容C1充电，电容C1电压上升，电容C2对电感L1和负载R...

【专利技术属性】
技术研发人员：马辉，潘宇，范李平，姚俊伟，王海亮，谢琼瑶，何奇，李振华，程江洲，黄悦华，
申请(专利权)人：三峡大学，
类型：发明
国别省市：