[发明专利]Z源三电平逆变器及空调系统

权利要求书

1.一种Z源三电平逆变器，其与智能功率模块相连接，所述智能功率模块与永磁同步电机相连接，所述Z源三电平逆变器包括分压电容器、第一二极管(D1)、第二二极管(D2)、X形阻抗网络以及双向变流器，其中，所述双向变流器采用半桥两桥臂二极管箝位三电平拓扑结构。

2.根据权利要求1所述的Z源三电平逆变器，其特征在于：所述分压电容器包括串联连接的第一分压电容器(C_dc1)和第二分压电容器(C_dc2)，太阳能电池板输出的直流电压经所述分压电容器(C_dc1和C_dc2)分压后，通过所述第一二极管(D1)和所述第二二极管(D2)输入至所述X形阻抗网络。

3.根据权利要求2所述的Z源三电平逆变器，其特征在于：所述X形阻抗网络包括第一电感器(L1)、第二电感器(L2)以及第一电容器(C1)、第二电容器(C2)。

4.根据权利要求3所述的Z源三电平逆变器，其特征在于：所述双向变流器包括第一至第八功率开关晶体管(Sa1、Sa2、Sa3、Sa4、Sb1、Sb2、Sb3、Sb4)以及第三至第六二极管(Da5、Da6、Db5、Db6)。

5.根据权利要求4所述的Z源三电平逆变器，其特征在于：其中，所述第一二极管(D1)的阳极与所述分压电容器(C_dc1)的正极连接，并且所述第一二极管(D1)的阴极与所述X形阻抗网络中的所述第一电感器(L1)的一端以及所述第一电容器(C1)的一端连接；所述第二二极管(D2)的阴极与所述第二分压电容器(C_dc2)的负极和接地电压连接，并且所述第二二极管(D2)的阳极与所述X形阻抗网络中的所述第二电感器(L2)的一端和所述第二电容器(C2)的一端连接；所述第一电感器(L1)的另一端与所述第二电容器(C2)的另一端以及所述双向变流器中的所述第一功率开关晶体管(Sa1)的漏极和所述第五功率开关晶体管(Sb1)的漏极连接，并且与所述智能功率模块的输入端连接；所述第二电感器(L2)的另一端与所述第二电容器(C1)的另一端以及所述双向变流器中的所述第四功率开关晶体管(Sa4)的源极和所述第八功率开关晶体管(Sb4)的源极连接。

6.根据权利要求5所述的Z源三电平逆变器，其特征在于：所述第一功率开关晶体管(Sa1)的源极连接所述第二功率开关晶体管(Sa2)的漏极以及所述第三二极管(Da5)的阴极，所述第二功率开关晶体管(Sa2)的源极与所述第三功率开关晶体管(Sa3)的漏极连接并且经由电感器(Lb)成为三相电网的B相电压，所述第三功率开关晶体管(Sa3)的源极连接所述第四功率开关晶体管(Sa4)的漏极以及所述第四二极管(Da6)的阳极，其中，所述第四二极管(Da6)的阴极和所述第三二极管(Da5)的阳极与参考电压连接，所述第五功率开关晶体管(Sb1)的源极连接所述第六功率开关晶体管(Sb2)的漏极以及所述第五二极管(Db5)的阴极，所述第六功率开关晶体管(Sb2)的源极与所述第七功率开关晶体管(Sb3)的漏极连接并且经由电感器(La)成为三相电网的A相电压，所述第七功率开关晶体管(Sb3)的源极连接所述第八功率开关晶体管(Sb4)的漏极以及所述第六二极管(Db6)的阳极，所述第八功率开关晶体管(Sb4)的源极与所述X形阻抗网络中的所述电感器(L2)的另一端以及所述第四功率开关晶体管(Sa4)的源极连接，所述第六二极管(Db6)的阴极和所述第五二极管(Db5)的阳极与参考电压连接，并且经由电感器(Lc)成为三相电网的C相电压。

7.一种空调系统，其包括根据权利要求1-6中任一项所述的Z源三电平逆变器。

8.根据权利要求7所述的空调系统，其特征在于：所述空调系统还包括锁相环、与Z源三电平逆变器连接的空间矢量脉宽调制模块和最大功率跟踪模块，所述空间矢量脉宽调制模块与比例积分模块和比例谐振模块相连接。

9.根据权利要求8所述的空调系统，其特征在于：所述Z源三电平逆变器通过所述锁相环与第二坐标变换器连接，所述Z源三电平逆变器通过第一坐标变换器、比较器和所述比例谐振模块相连接。

10.根据权利要求8或9所述的空调系统，其特征在于：所述比例谐振模块包括比例调节器和谐振调节器，其传递函数为：G(s)=Kp+KIs/s2+ωo2.]]>