[发明专利]一种用低压逆变实现高压逆变的方法、电路和高压变换器

权利要求书

1.一种利用低压逆变实现高压逆变的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

A、将M个三相低压逆变电路的输入设为电气彼此隔离的直流电压；

B、各低压逆变电路的三相输出电压，分别直接串联或通过单相变压器耦合串联到对应相，以获得三相高压交流输出；所述各低压逆变电路的输出端之间通过单相变压器的绕组连接；

C、将三个三相低压逆变电路的三相输出中的两相分别直接串联到对应相的高压交流输出端，然后将所述三个低压逆变电路的该两相输出的公共输出端分别作为高压逆变电路的三相输出端；

D、最后，再将各三相低压逆变电路分别通过脉冲宽度调制PWM的方式，将输入的直流电压逆变成三相对称的PWM交流输出电压，各个三相低压逆变电路对应输出的交流PWM电压基准波相同，载波波形相同、相位依次相差360°/M；其中，M为大于或等于3的自然数。

2.根据权利要求1所述的利用低压逆变实现高压逆变的方法，其特征在于，步骤B所述获得三相高压电流输出，具体为：

B 1、将所述M减MOD(M，3)个低压逆变电路的部分输出相直接串联到对应相高压交流输出，其余输出相经过单相变压器耦合隔离后串联到对应相高压交流输出，所述MOD(M，3)表示M除以3的余数；

B2、如果低压逆变电路的个数M不是3的整数倍，还存在其余的低压逆变电路，其所有三个输出相分别经过单相变压器耦合隔离后串联到对应相高压交流输出。

3.根据权利要求1所述的利用低压逆变实现高压逆变的方法，其特征在于，所述的单相变压器结构相同，将分别属于不同输出相的3个所述单相变压器组合成一个三相变压器，若全部采用所述三相变压器实现耦合隔离，则至少需要Ceil(2M/3)减1个三相变压器；其中，M为大于或等于3的自然数，所述Ceil()为天花板函数，表示对实数向大取整。

4.一种利用低压逆变实现高压逆变的电路，其特征在于，所述电路包括：M个三相低压逆变电路、Ceil(2M/3)减1个三相变压器；所述各三相低压逆变电路的输入电压为直流，且彼此之间电气隔离；将所述M个三相低压逆变电路最多分成3组：

第一组包括3个三相低压逆变电路，其中各低压逆变电路分别有两个输出相直接串联到高压逆变电路的对应相输出，其余的一个输出相分别经过三相变压器耦合隔离后串联到高压逆变电路的对应相输出中；

如果M不是3的整数倍，低压逆变电路还存在第二组，包括MOD(M，3)个低压逆变电路，所述MOD(M，3)表示M除以3的余数；第二组各个低压逆变电路的三相输出分别经过三相变压器耦合隔离后串联到高压逆变电路的对应相输出中；

如果M为大于或等于6的自然数，其它的低压逆变电路作为第三组，其中各个低压逆变电路的一个输出相直接串联到高压逆变电路的对应输出相，另外两个输出相分别经过三相变压器耦合隔离后串联到高压逆变电路的对应输出相中；

所述各个低压逆变电路的输出之间，不直接连接；

所述第一组各低压逆变电路直接串联输出的两相的公共端分别作为高压逆变电路的三相输出端；

其中，M为大于或等于3的自然数；所述Ceil()为天花板函数，表示对实数向大取整。

5.根据权利要求4所述的利用低压逆变实现高压逆变的电路，其特征在于，所述M个三相低压逆变电路结构相同；各三相低压逆变电路分别通过PWM方式将输出的直流电压逆变成三相对称的PWM交流输出电压，各三相低压逆变电路对应输出的交流PWM电压基准波。

6.根据权利要求4所述的利用低压逆变实现高压逆变的电路，其特征在于，所有的所述三相变压器的所有绕组匝数相同。

7.一种高压变换器，其特征在于，包括一个主变压器、3N个三相低压变换器、2N-1个三相输出变压器和一个主控制器；所述移相主变压器为三相多副边绕组变压器，其原边绕组连接三相高压电网、副边绕组包括彼此电气隔离、输出电压相等的3N路，每路为对称三相输出，对于每个三相低压变换器都有一路副边绕组与其连接；所述低压变换器的输出分别与高压变换器的负载或三相耦合变压器的绕组相连；各低压变换器分别与主控制器相连；其中，N为自然数。