本发明专利技术提供一种五电平功率变换器及其控制方法、控制装置。其中，该五电平功率变换器包括逆变器，以及至少一个整流器；所述整流器包括至少一个整流控制电路，两两并联的四个电容，第一电容至第四电容的各第一端共地；所述整流控制电路用于分别向第一电容至第四电容的各第二端输入电流，且第一电容的第二端和第二电容的第二端上积累的电荷极性与第三电容的第二端和第四电容的第二端上积累的电荷极性相反；所述逆变器包括放电控制电路，以及串联的第一电感单元和第一负载，放电控制电路用于依次从整流器的四个电容的第二端放电，放电电流经过串联的第一电感单元和第一负载，且对第一电容至第四电容中任一电容的充电和放电错开。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及功率变换技术，尤其涉及一种五电平功率变换器及其控制方法、控制>J-U ρ α装直。
技术介绍
不间断电源系统(Uninterruptible Power System,UPS)是一种含有储能装置，以整流器和逆变器为主要组成部分的恒压恒频的功率变换器。其主要用于给单台计算机、计算机网络系统或其它电力电子设备提供不间断的电力供应。当市电输入正常时，UPS将市电稳压后供应给负载使用，此时的UPS相当于一台交流市电稳压器，同时它还向内部储能装置充电；当市电中断时，UPS立即将内部储能装置储存的电能，通过逆变转换的方法向负载继续提供交流电，使负载维持正常工作。功率变换器的整流器在市电工作模式下实现输入功率因数校正(Power FactorCorrection，PFC)功能，在放电模式下提升电压至直流BUS电压；而逆变器把直流BUS电压转换为交流电压，然后提供给负载。整流器一般由双升压型Boost电路、或Vienna整流器等来实现，逆变器一般可以为普通两电平半桥/全桥、或三电平中性点钳位等类型。现有技术中的功率变换器，通常只能进行四电平功率变换，输出四电平电压。
技术实现思路
针对现有技术的上述缺陷，本专利技术实施例提供一种五电平功率变换器及其控制方法，用以实现五电平方式的工作模式。本专利技术实施例一方面提供一种五电平功率变换器，包括逆变器，以及至少一个整流器，所述整流器包括整流控制电路，并联的第一电容和第二电容，以及并联的第三电容和第四电容，所述第一电容的第一端、第二电容的第一端、第三电容的第一端和第四电容的第一端共地；所述整流控制电路用于分别向所述第一电容的第二端、所述第二电容的第二端、所述第三电容的第二端和所述第四电容的第二端输入电流，且所述第一电容的第二端和所述第二电容的第二端上积累的电荷极性相同，所述第一电容的第二端上积累的电量大于所述第二电容的第二端上积累的电量；所述第三电容的第二端和所述第四电容的第二端上积累的电荷极性相同，所述第四电容的第二端上积累的电量大于所述第三电容的第二端上积累的电量，且所述第一电容的第二端和所述第二电容的第二端上积累的电荷极性与所述第三电容的第二端和所述第四电容的第二端上积累的电荷极性相反；所述逆变器包括放电控制电路，以及串联的第一电感单元和第一负载，所述第一电感单元的第一端和所述第一负载的第一端连接，所述第一负载的第二端接地，所述放电控制电路用于依次从所述整流器的第二电容的第二端、第一电容的第二端、第三电容的第二端和第四电容的第二端放电，放电电流经过所述串联的第一电感单元和第一负载，且对所述第一电容、第二电容、第三电容和第四电容中任一电容的充电和放电错开。可选的，所述整流控制电路包括第二电感单元、第一切换电路、第一控制电路和第二控制电路，所述第二电感单元的第一端连接外部输入电源；所述第一控制电路包括第三二极管、第四二极管和第三开关管，所述第三二极管串联在所述第一电容的第二端和所述第二电感单元的第二端之间的电路上，所述第三二极管的正极和所述第二电感单元的第二端连接，所述第三二极管的负极与所述第一电容的第二端连接；所述第四二极管和第三开关管串联在所述第二电容的第二端和所述第二电感单元的第二端之间的电路上，且所述第四二极管的正极与所述第二电感单元的第二端连接；所述第二控制电路包括第五二极管、第六二极管和第四开关管，所述第五二极管串联在所述第四电容的第二端和所述第二电感单元的第二端之间的电路上，所述第五二极管的正极和所述第二电感单元的第二端连接，所述第五二极管的负极与所述第四电容的第二端连接；所述第六二极管和第四开关管串联在所述第三电容的第二端和所述第二电感单元的第二端之间的电路上，且所述第六二极管的正极与所述第二电感单元的第二端连接；所述第一切换电路用于切换外部输入电源提供的储能电流从所述第二电感单元 的第一端流向所述第二电感单元的第二端，或从所述第二电感单元的第二端流向所述第二电感单元的第一端。或者，所述第一切换电路包括串联的第一开关管和第二开关管，以及串联的第一二极管和第二二极管，所述第一二极管和第二二极管的极性相对设置，且所述第一开关管和第二开关管之间，与所述第一二极管和第二二极管之间连通。另外，所述外部输入电源包括外部交流输入电源和电池组，所述外部交流输入电源与所述第二电感单元的第一端之间通过交流开关元件连接；在所述整流器包括一个整流控制电路时，所述电池组包括第一电池单元和第二电池单元，所述第一电池单元的正极与所述整流控制电路的第二电感单元的第一端通过直流开关元件连接，所述第一电池单元的负极接地，所述第二电池单元的负极与所述整流控制电路的第二电感单元的第一端通过直流开关元件连接，所述第二电池单元的正极接地；或在包括第一整流器和第二整流器时，所述电池组包括第三电池单元和第四电池单元，所述第三电池单元的正极与所述第一整流器的第二电感单元的第一端通过直流开关元件连接，所述第三电池单元的负极接地，所述第四电池单元的负极与所述第二整流器的第二电感单元的第一端通过直流开关元件连接，所述第四电池单元的正极接地。所述整流控制电路包括第三电感单元、第四电感单元、第二切换电路、第三控制电路和第四控制电路，所述第三电感单元的第一端，以及所述第四电感单元的第一端连接外部输入电源；所述第三控制电路包括第七二极管、第八二极管和第五开关管，所述第七二极管串联在所述第一电容的第二端和所述第三电感单元的第二端之间的电路上，所述第七二极管的正极和所述第三电感单元的第二端连接，所述第七二极管的负极与所述第一电容的第二端连接；所述第八二极管和第五开关管串联在所述第二电容的第二端和所述第三电感单元的第二端之间的电路上，且所述第八二极管的正极与所述第三电感单元的第二端连接；所述第四控制电路包括第九二极管、第十二极管和第六开关管，所述第九二极管串联在所述第四电容的第二端和所述第四电感单元的第二端之间的电路上，所述第九二极管的正极和所述第四电感单元的第二端连接，所述第九二极管的负极与所述第四电容的第二端连接；所述第十二极管和第六开关管串联在所述第三电容的第二端和所述第四电感单元的第二端之间的电路上，且所述第十二极管的正极与所述第四电感单元的第二端连接；所述第二切换电路用于切换外部输入电源提供的储能电流从所述第三电感单元的第一端流向所述第三电感单元的第二端，或从所述第四电感单元的第二端流向所述第四电感单元的第一端。或者，所述第二切换电路包括第七开关管和第八开关管，所述第七开关管的一端与所述第三电感单元的第二端连接，另一端接地，所述第八开关管的一端与所述第四电感单元的第二端连接，另一端接地。或者，所述外部输入电源包括外部交流输入电源或电池组，所述外部输入电源与所述第三电感单元的第一端之间，以及所述外部交流输入电源与所述第四电感单元的第一端之间通过交流开关元件连接；所述电池组包括第五电池单元和第六电池单元，所述第五电池单元的正极与第三电感单元的第一端通过直流开关元件连接，所述第五电池单元的负极接地，所述第六电池·单元的负极与第四电感单元的第一端通过直流开关元件连接，所述第六电池单元的正极接地。或者，所述第一电感单元、第二电感单元、第三电感单元或第四电感单元为如下任一组成方式单一电感元件组成、多个电感元件本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种五电平功率变换器，包括逆变器，以及至少一个整流器，其特征在于，所述整流器包括整流控制电路，并联的第一电容和第二电容，以及并联的第三电容和第四电容，所述第一电容的第一端、第二电容的第一端、第三电容的第一端和第四电容的第一端共地；所述整流控制电路用于分别向所述第一电容的第二端、所述第二电容的第二端、所述第三电容的第二端和所述第四电容的第二端输入电流，且所述第一电容的第二端和所述第二电容的第二端上积累的电荷极性相同，所述第一电容的第二端上积累的电量大于所述第二电容的第二端上积累的电量；所述第三电容的第二端和所述第四电容的第二端上积累的电荷极性相同，所述第四电容的第二端上积累的电量大于所述第三电容的第二端上积累的电量，且所述第一电容的第二端和所述第二电容的第二端上积累的电荷极性与所述第三电容的第二端和所述第四电容的第二端上积累的电荷极性相反；所述逆变器包括放电控制电路，以及串联的第一电感单元和第一负载，所述第一电感单元的第一端和所述第一负载的第一端连接，所述第一负载的第二端接地，所述放电控制电路用于依次从所述整流器的第二电容的第二端、第一电容的第二端、第三电容的第二端和第四电容的第二端放电，放电电流经过所述串联的第一电感单元和第一负载，且对所述第一电容、第二电容、第三电容和第四电容中任一电容的充电和放电错开。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：何波，傅电波，吕艺行，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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