[发明专利]变流器拓扑单元与变流器装置

说明书

本申请涉及一种变流器拓扑单元与变流器装置。变流器拓扑单元包括第一开关器件、第二开关器件、第三开关器件、第四开关器件、第五开关器件、第六开关器件、第七开关器件、第八开关器件、第九开关器件、第十开关器件、第一二极管、第二二极管、第一电容、第二电容、第三电容、第一电阻、第二电阻及第三电阻。上述变流器拓扑单元与变流器装置工作在四个工作模态，分别为处于停机状态、直流电源给第一电容、第二电容和第三电容充电、直流电源给第一电容和第二电容充电及待机状态，第三电容的电压优先达到设定值后不再充电，使控制第三电容充电电压的开关器件的电压应力降低，延长了主开关器件的使用寿命，提高了可靠性。

技术领域

本申请涉及电力电子技术领域，特别是涉及一种变流器拓扑单元与变流器装置。

背景技术

双向交直流变换器是一种将直流电能转换成交流电能或者将交流电能转换成直流电能的变换器。随着社会的不断发展和进步，人类对能源的需求日益增加，光伏、储能等新能源在能源比重占比也越来越大。作为其核心，光伏直流变换器及储能变流器在近年的市场竞争中也越来越激烈。为了满足市场需求，越来越多的多电平交直流变换器推入市场。

目前市场上的多电平交直流变换器在正常运行中主开关管的电压应力大，在运行的前几个周期的电压应力将近似等于母线电压，主开关管很可能由于电压过高而击穿，使用寿命短，可靠性低。

发明内容

基于此，有必要针对传统的多电平交直流变换器可靠性低的问题，提供一种变流器拓扑单元与变流器装置。

一种变流器拓扑单元，包括：

第一开关器件、第二开关器件、第三开关器件、第四开关器件、第五开关器件、第六开关器件、第七开关器件、第八开关器件、第九开关器件及第十开关器件；

第一二极管和第二二极管；

第一电容、第二电容及第三电容；

第一电阻、第二电阻及第三电阻；

其中，所述第二开关器件、所述第一电阻、所述第二电阻及所述第三电阻依次连接，所述第二开关器件连接直流电源的直流正端，所述第三电阻连接所述直流电源的直流负端，所述第一电阻与所述第二电阻之间的电路中点作为第一连接端，所述第二电阻与所述第三电阻之间的电路中点作为第二连接端，所述第二连接端接地，所述第一开关器件一端连接所述第一连接端，另一端连接所述直流正端；

所述第一电容和所述第二电容连接，所述第一电容与所述第二电容之间的电路中点作为第三连接端，所述第三连接端连接所述第二连接端，所述第一电容未连接所述第二电容的电极连接所述第一连接端，所述第二电容未连接所述第一电容的电极连接所述直流负端；

所述第七开关器件、所述第三电容及所述第九开关器件依次连接，所述第七开关器件连接所述第一连接端，所述第九开关器件连接所述直流负端，所述第七开关器件与所述第三电容的公共连接端作为第四连接端，所述第三电容与所述第九开关器件的公共连接端作为第五连接端；

所述第六开关器件与所述第八开关器件连接，所述第六开关器件与所述第八开关器件的公共连接端通过所述第一二极管连接所述第三连接端，所述第六开关器件未连接所述第八开关器件的一端连接所述第四连接端，所述第八开关器件未连接所述第六开关器件的一端连接所述第五连接端；

所述第十开关器件与所述第五开关器件连接，所述第十开关器件与所述第五开关器件的公共连接端通过所述第二二极管连接所述第三连接端，所述第十开关器件未连接所述第五开关器件的一端连接所述第四连接端，所述第五开关器件未连接所述第十开关器件的一端连接所述第五连接端；

所述第三开关器件与所述第四开关器件连接，所述第三开关器件与所述第四开关器件的公共连接端作为交流端，所述第三开关器件未连接所述第四开关器件的一端连接所述第四连接端，所述第四开关器件未连接所述第三开关器件的一端连接所述第五连接端；