[发明专利]一种多电平逆变器及其应用电路的电容充电方法

权利要求书

1.一种多电平逆变器的电容充电方法，其特征在于，应用于并网发电系统，所述并网发电系统包括直流电源、控制器及多电平逆变器；所述多电平逆变器包括：逆变单元和悬浮电容单元；所述悬浮电容单元包括：悬浮电容器、第一开关管及第二开关管；所述第一开关管和所述第二开关管均反向并联一个二极管；其中：

所述逆变单元的第一输入端作为所述多电平逆变器的第一输入端、与所述直流电源的正端相连；所述逆变单元的第二输入端作为所述多电平逆变器的第二输入端、与所述直流电源的负端相连；

所述悬浮电容器的一端与所述第一开关管的第一端相连，连接点作为所述悬浮电容单元的第一输入端、与所述逆变单元的第一输出端相连；

所述悬浮电容器的另一端与所述第二开关管的第二端相连，连接点作为所述悬浮电容单元的第二输入端、与所述逆变单元的第二输出端相连；

所述第一开关管的第二端与所述第二开关管的第一端相连，连接点作为所述多电平逆变器的输出端；

所述逆变单元的控制端及所述悬浮电容单元的控制端分别为所述多电平逆变器的各个控制端、与所述控制器的输出端相连；

所述多电平逆变器的电容充电方法包括：

所述控制器输出电容预充电驱动信号；

所述逆变单元及所述悬浮电容单元分别根据所述电容预充电驱动信号，对所述悬浮电容器进行预充电；

所述控制器采集并判断所述悬浮电容器上的电压是否达到预设值；

当所述控制器判断所述悬浮电容器上的电压达到所述预设值时，改变所述电容预充电驱动信号的占空比，控制所述悬浮电容器上的电压与所述预设值之间的差值小于预设差值。

2.根据权利要求1所述的多电平逆变器的电容充电方法，其特征在于，所述逆变单元及所述悬浮电容单元分别根据所述电容预充电驱动信号，对所述悬浮电容器进行预充电的步骤包括：

所述逆变单元及所述悬浮电容单元分别根据所述电容预充电驱动信号，控制所述直流电源侧的能量经过第一电流路径对所述悬浮电容器进行预充电；其中，所述第一电流路径为：所述逆变单元的第一输入端-所述逆变单元的第一输出端-所述悬浮电容器-所述第二开关管的反并联二极管。

3.根据权利要求1所述的多电平逆变器的电容充电方法，其特征在于，所述逆变单元及所述悬浮电容单元分别根据所述电容预充电驱动信号，对所述悬浮电容器进行预充电的步骤包括：

所述逆变单元及所述悬浮电容单元分别根据所述电容预充电驱动信号，控制电网侧的能量经过第二电流路径对所述悬浮电容器进行预充电；其中，所述第二电流路径为：所述第一开关管的反并联二极管-所述悬浮电容器-所述逆变单元的第二输出端-所述逆变单元的第二输入端。

4.根据权利要求1所述的多电平逆变器的电容充电方法，其特征在于，所述悬浮电容单元为多个，且多个所述悬浮电容单元依次并联；其中：

第一个所述悬浮电容单元中的第一开关管的第一端与所述逆变单元的第一输出端相连；第一个所述悬浮电容单元中的第二开关管的第二端与所述逆变单元的第二输出端相连；

其余所述悬浮电容单元中的第一开关管的第一端均与其前一个所述悬浮电容单元中的第一开关管的第二端相连，其第二开关管的第二端均与其前一个所述悬浮电容单元中的第二开关管的第一端相连；

最后一个所述悬浮电容单元中的第一开关管的第二端与第二开关管的第一端相连，连接点作为所述多电平逆变器的输出端；

所述多电平逆变器的电容充电方法中，所述逆变单元及所述悬浮电容单元分别根据所述电容预充电驱动信号，对所述悬浮电容器进行预充电的步骤包括：所述逆变单元及多个所述悬浮电容单元分别根据所述电容预充电驱动信号，对各个悬浮电容器进行预充电；

所述控制器采集并判断所述悬浮电容器上的电压是否达到预设值的步骤包括：所述控制器采集并判断各个悬浮电容器上的电压是否均达到预设值。