【技术实现步骤摘要】
本技术涉及直流转交流的逆变，具体涉及一种基于开关电容结构的十七电平自均压逆变器。
技术介绍
1、在新能源发电系统中，逆变器技术可有效地将光伏，电动汽车等新能源发出的直流电转换成交流电，实现对于清洁能源产生及储能系统储存的电能的有效转换和利用。而目前的两电平和三电平逆变器存在电压变化速率高，电磁干扰大以及输出谐波畸变高问题。因此，多电平逆变器得到大力发展，但是在目前的技术中，级联h桥逆变器需要多个直流电源，飞跨电容逆变器和中点钳位型逆变器存在电容电压不平衡的缺点。此外，在以三角波为载波的高频调制下，多数逆变器的开关损耗会急剧增加，大大降低了电能转换效率。
技术实现思路
1、本技术要解决的技术问题在于，解决现有技术因多电平逆变器直流输入源多、电容电压不平衡以及开关损耗大而导致逆变器性能不佳的问题。
2、为解决上述问题，本技术提出了一种基于开关电容结构的十七电平自均压逆变器，该技术方案的电路结构为：
3、包括直流电源、低压模块和高压模块；所述低压模块包括：降压自均衡模块和一级开关管电路；所述一级开关管电路、降压自均衡模块和直流电源依次连接；所述降压自均衡模块包括：二级开关管电路和一级电容电路；所述二级开关管电路与一级电容电路连接；所述高压模块包括：恒压自均衡模块、三级开关管电路、升压自均衡模块和四级开关管电路；所述恒压自均衡模块、所述三级开关管电路、所述升压自均衡模块、所述四级开关管电路与所述直流电源依次连接；所述恒压自均衡模块包括：第一充电电路和第二充电电路；所
4、本技术的提出的一种逆变器，低压模块与高压模块仅通过接入一个直流电源即可实现功能，降压自均衡模块、恒压自均衡模块和升压自均衡模块均可通过自身电路的拓扑结构，影响自身电路的电流电压关系从而实现电容电压的自均衡，通过逆变器内部的电容电压自均衡，使得逆变器可以输出以一半直流电源电压值为步长的十七电平阶梯波，进一步增大了电能的转换率和利用率，且当逆变器工作在高频调制状态下时，仅有低压模块处在工作状态，只有一级开关电路和二级开关电路会产生开关损耗，高压模块的开关不产生损耗，因此可以降低整个逆变器的开关损耗。综合上述分析，本技术通过对电路结构的优化，使得逆变器的整体性能得到提升。
5、进一步的，所述降压自均衡模块包括：第一双向开关管、第二双向开关管、第一电容和第二电容；所述第一双向开关管与所述第二双向开关管连接组成二级开关管电路；所述第一电容与所述第二电容连接组成一级电容电路。所述二级开关管电路与所述一级电容电路连接。
6、由此所述降压自均衡模块，所述第一电容和所述第二电容可以自然均衡在所述直流电源电压的一半。
7、进一步的，所述一级开关管电路，还包括：第一开关管和第二开关管；所述第一开关管与所述第二开关管连接。
8、进一步的，所述低压模块，还包括：所述第一双向开关管的源极和第二双向开关管的源极连接；所述第一开关管的源极与第一双向开关管的漏极以及第二开关管的漏极连接；所述直流电源的正极与第一开关管的漏极，第一电容的正极连接；所述直流电源的负极与第二开关管的源极，第二电容的负极连接；所述第一电容的负极与第二电容的正极以及第二双向开关管的漏极连接；第一开关管的源极接在负载的一端。
9、进一步的，所述恒压自均衡模块包括：第一二极管、第二二极管、第三开关管、第四开关管、第三电容和第四电容；所述第一二极管、第四开关管和第三电容连接组成第一充电电路；所述第二二极管、第三开关管和第四电容连接组成第二充电电路。
10、由此所述恒压自均衡模块，所述第三电容和所述第四电容可以自然均衡在所述直流电源电压本身。
11、进一步的，所述升压自均衡模块，还包括：第三电容、第四电容、第五电容、第五开关管、第六开关管、第七开关管和第八开关管；所述第三电容、所述第四电容、所述第五电容、所述第五开关管和所述第八开关管连接组成第三充电电路；所述第六开关管、所述第七开关管连接组成三级开关管电路；所述恒压自均衡模块通过所述三级开关管电路连接升压自均衡模块。
12、由此所述升压自均衡模块，所述第五电容可以自然均衡在所述直流电源电压的2倍。
13、进一步的，所述三级开关管电路，还包括：第九开关管和第十开关管；所述第九开关管和所述第十开关管连接组成四级开关管电路。
14、进一步的，所述高压模块，还包括：所述直流电源的正极与第三开关管的漏极，第一二极管的阳极连接；所述直流电源的负极与第四开关管的源极，第二二极管的阴极连接；所述第三开关管的源极与第四开关管的漏极，第三电容的负极以及第四电容的正极连接；所述第一二极管的阴极与第三电容的正极，第五开关管的漏极以及第六开关管的漏极连接；所述第二二极管的阳极与第四电容的负极，第七开关管的源极和第八开关管的源极连接；所述第五电容的正极与第五开关管的源极，第七开关管的漏极以及第九开关管的漏极连接；所述第五电容的负极与第六开关管的源极，第十开关管的源极以及第八开关管的漏极连接；所述第九开关管的源极和第十开关管漏极连接；第九开关管的源极接在负载的一端。
15、进一步的，所述第五开关管和第八开关管为不带体二极管的功率开关管。
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1.一种基于开关电容结构的十七电平自均压逆变器，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的一种基于开关电容结构的十七电平自均压逆变器，其特征在于，所述降压自均衡模块包括：
3.如权利要求2所述的基于开关电容结构的十七电平自均压逆变器，其特征在于，所述一级开关管电路，还包括：
4.如权利要求3所述的基于开关电容结构的十七电平自均压逆变器，其特征在于，所述低压模块，还包括：
5.如权利要求1所述的基于开关电容结构的十七电平自均压逆变器，其特征在于，所述恒压自均衡模块,包括：
6.如权利要求5所述的基于开关电容结构的十七电平自均压逆变器，其特征在于，所述升压自均衡模块，还包括：
7.如权利要求6所述的基于开关电容结构的十七电平自均压逆变器，其特征在于，所述四级开关管电路，还包括：
8.如权利要求7所述的基于开关电容结构的十七电平自均压逆变器，其特征在于，所述高压模块，还包括：
9.如权利要求6所述的基于开关电容结构的十七电平自均压逆变器，其特征在于，还包括：
【技术特征摘要】
1.一种基于开关电容结构的十七电平自均压逆变器，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的一种基于开关电容结构的十七电平自均压逆变器，其特征在于，所述降压自均衡模块包括：
3.如权利要求2所述的基于开关电容结构的十七电平自均压逆变器，其特征在于，所述一级开关管电路，还包括：
4.如权利要求3所述的基于开关电容结构的十七电平自均压逆变器，其特征在于，所述低压模块，还包括：
5.如权利要求1所述的基于开关电容结构的十七电平自均压逆变...
【专利技术属性】
技术研发人员：陶然，安然然，刘军，唐景星，岳菁鹏，黄振琳，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司，
类型：新型
国别省市：
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