[发明专利]一种单电源级联型开关电容多电平逆变电路

权利要求书

1.一种单电源级联型开关电容多电平逆变电路，其特征在于，包括：第一全桥、第二全桥、双向全控开关、开关电容直流多电平升压电路和开关电容直流多电平降压电路；

其中，所述第一全桥和所述第二全桥分别包括各自对应的4个全控开关，所述开关电容直流多电平升压电路或所述开关电容直流多电平降压电路包括直流电压源；

所述开关电容直流多电平升压电路的第一端与所述第一全桥的输入正端连接，所述开关电容直流多电平升压电路的第二端与所述第一全桥的输入负端连接，用于产生n种第一等间距电平；n为大于或等于2的正整数，所述第一等间距电平大于或等于所述直流电压源的输出电压；

所述开关电容直流多电平降压电路的第一端与所述第二全桥的输入正端连接，所述开关电容直流多电平降压电路的第二端与所述第二全桥的输入负端连接，用于产生m种第二等间距电平；m为大于或等于2的正整数，所述第二等间距电平小于或等于所述直流电压源的输出电压；

所述双向全控开关的第一端与所述第一全桥的输入负端连接，所述双向全控开关的第二端与所述第二全桥的输入负端连接；所述第一全桥的输出负端与所述第二全桥的输出正端连接，所述第一全桥的输出正端和所述第二全桥的输出负端用于与负载连接，输出预设数量种不同电平的多电平交流电；所述预设数量小于或等于2m×(n+1)+1。

2.根据权利要求1所述的单电源级联型开关电容多电平逆变电路，其特征在于，所述第一全桥包括：第一全控开关、第二全控开关、第三全控开关和第四全控开关；其中，所述第一全控开关的第一端与所述第三全控开关的第一端连接其公共端作为所述第一全桥的输入正端，所述第二全控开关的第二端与所述第四全控开关的第二端连接其公共端作为所述第一全桥的输入负端，所述第一全控开关的第二端与所述第二全控开关的第一端连接其公共端作为所述第一全桥的输出正端，所述第三全控开关的第二端与所述第四全控开关的第一端连接其公共端作为所述第一全桥的输出负端；

所述第二全桥包括：第五全控开关、第六全控开关、第七全控开关和第八全控开关；其中，所述第五全控开关的第一端与所述第七全控开关的第一端连接其公共端作为所述第二全桥的输入正端，所述第六全控开关的第二端与所述第八全控开关的第二端连接其公共端作为所述第二全桥的输入负端，所述第五全控开关的第二端与所述第六全控开关的第一端连接其公共端作为所述第二全桥的输出正端，所述第七全控开关的第二端与所述第八全控开关的第一端连接其公共端作为所述第二全桥的输出负端。

3.根据权利要求1所述的单电源级联型开关电容多电平逆变电路，其特征在于，所述开关电容直流多电平升压电路为含有所述直流电压源的有源型开关电容直流多电平升压电路；

对应的，所述开关电容直流多电平降压电路为不含所述直流电压源的无源型开关电容直流多电平降压电路。

4.根据权利要求3所述的单电源级联型开关电容多电平逆变电路，其特征在于，n为2时，所述有源型开关电容直流多电平升压电路，包括：所述直流电压源、第一电容器、第九全控开关、第十全控开关和第十一全控开关；

其中，所述直流电压源的正极与所述第十全控开关的第一端和所述第十一全控开关的第二端连接，所述直流电压源的负极与所述第九全控开关的第二端连接其公共端作为所述有源型开关电容直流多电平升压电路的第二端，所述第一电容器的第一端与所述第十一全控开关的第一端连接其公共端作为所述有源型开关电容直流多电平升压电路的第一端，所述第一电容器的第二端与所述第九全控开关的第一端和所述第十全控开关的第二端连接。

5.根据权利要求3所述的单电源级联型开关电容多电平逆变电路，其特征在于，m为2时，所述无源型开关电容直流多电平降压电路，包括：第二电容器、第三电容器、第十二全控开关、第十三全控开关和第十四全控开关；

其中，所述第三电容器第一端与所述第十三全控开关的第一端和所述第十四全控开关的第二端连接，所述第三电容器第二端与所述第十二全控开关的第二端连接其公共端作为所述无源型开关电容直流多电平降压电路的第二端，所述第二电容器的第一端与所述第十四全控开关的第一端连接其公共端作为所述无源型开关电容直流多电平降压电路的第一端，所述第二电容器的第二端和所述第十二全控开关的第一端均与所述第十三全控开关的第二端连接。