[发明专利]多电平逆变拓扑单元及多电平逆变器

权利要求书

1.一种多电平逆变拓扑单元，其特征在于，能够实现2n电平逆变，包括：2n个直流输入端、一个交流输出端、2(2n-1)个开关管，n为大于1的正整数，其中，所述2(2n-1)个开关管两端均反向并联有一个二极管；

第一直流输入端和第2n个直流输入端分别连接直流电源的两端，且每两个相邻的直流输入端之间连接有一个电容；

2n个开关管的第一端和第二端依次串联在所述第一直流电平输入端和第2n个直流输入端之间，构成开关管串联支路，且第一开关管的第一端与所述第一直流输入端相连，第2n个开关管的第二端与所述第2n个直流输入端相连，第n个开关管和第n+1个开关管的公共端为该多电平逆变拓扑单元的交流输出端；

第二直流输入端至第n个直流输入端此n-1个直流输入端中，每个直流输入端与所述开关管串联支路中对应开关管的第一端之间均连接有一个开关管，且该开关管的第一端连接所述开关管串联支路中对应开关管的第一端，该开关管的第二端连接对应的所述直流输入端；

第n+1个直流输入端至第2n-1个直流输入端此n-1个直流输入端中，每个直流输入端与所述开关管串联支路中对应开关管的第二端之间均连接有一个开关管，且该开关管的第一端连接对应的所述直流输入端，第二端连接所述开关管串联支路中对应开关管的第二端。

2.一种多电平逆变拓扑单元，其特征在于，能够实现(2n+1)电平逆变，其中，n为正整数，主要包括：2n+1个直流输入端、一个交流输出端、4n个开关管，且所述4n个开关管均反向并联有一个二极管，其中：

第一直流输入端和第2n+1个直流输入端分别连接直流电源的两端，每两个相邻的直流输入端之间均连接有一个电容，且第n+1个直流输入端为零电位端；

2n个开关管的第一端和第二端依次串联在所述第一直流输入端和第2n+1个直流输入端之间构成开关管串联支路，且第一开关管的第一端与所述第一直流输入端相连，第2n个开关管的第二端与所述第2n个直流输入端相连，第n个开关管和第n+1个开关管的公共端为该多电平逆变拓扑单元的交流输出端；

第二直流输入端至第n个直流输入端此n-1个直流输入端中，每个直流输入端与所述开关管串联支路中对应开关管的第一端之间均连接有一个开关管，且该开关管的第一端连接所述开关管串联支路中对应开关管的第一端，该开关管的第二端连接所述直流输入端；

第n+2个直流输入端至第2n个直流输入端此n-1个直流输入端中，每个直流输入端与所述开关管串联支路中对应开关管的第一端之间均连接有一个开关管，且该开关管的第一端连接所述开关管串联支路中对应开关管的第一端，第二端连接所述直流输入端；

第n+1个直流输入端与所述交流输出端之间依次串联有两个开关管，且两个开关管的第二端相连，两个开关管的第一端分别连接所述第n+1个直流输入端、所述开关管串联支路中第n+1个开关管的第一端相连。

3.一种多电平逆变器，其特征在于，包括：两个权利要求1所述的多电平逆变拓扑单元，分别为第一多电平逆变拓扑单元、第二多电平逆变拓扑单元，其中：

所述第一多电平逆变拓扑单元的直流输入端与所述第二多电平逆变拓扑单元的直流输入端并联，且所述第一多电平逆变拓扑单元的第一直流输入端连接直流电源的正端，第2n个直流输入端连接直流电源的负端；

所述第一多电平逆变拓扑单元和所述第二多电平逆变拓扑单元的交流输出端作为该多电平逆变器的两个交流输出端。

4.一种多电平逆变器，其特征在于，包括：三个权利要求1所述的多电平拓扑单元，分别为：第一多电平逆变拓扑单元、第二多电平逆变拓扑单元和第三多电平逆变拓扑单元，其中：

所述第一多电平逆变拓扑单元的直流输入端、所述第二多电平逆变拓扑单元的直流输入端及所述第三多电平逆变拓扑单元的直流输入端一一并联，所述第一多电平逆变拓扑单元的第一直流输入端连接所述直流电源的正端，第2n个直流输入端连接所述直流电源的负端；

所述第一多电平逆变拓扑单元的交流输出端、所述第二多电平逆变拓扑单元的交流输出端及所述第三多电平逆变拓扑单元的交流输出端分别作为该多电平逆变器的三个交流输出端。