[发明专利]一种高压输出的多电平逆变电路有效
申请号: | 201911193235.6 | 申请日: | 2019-11-28 |
公开(公告)号: | CN110868093B | 公开(公告)日: | 2021-08-27 |
发明(设计)人: | 叶远茂;怡勇;王晓琳 | 申请(专利权)人: | 广东工业大学 |
主分类号: | H02M7/483 | 分类号: | H02M7/483;H02M7/5387 |
代理公司: | 北京集佳知识产权代理有限公司 11227 | 代理人: | 黄忠 |
地址: | 510060 广东省*** | 国省代码: | 广东;44 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 高压 输出 电平 电路 | ||
本发明实施例涉及一种高压输出的多电平逆变电路,包括低压直流电源、至少五个半桥单元、至少四个电容单元和输出端,半桥单元包括两个串联连接的开关元件;五个半桥单元分别为第一半桥单元、第二半桥单元、第三半桥单元、第四半桥单元和第五半桥单元;四个电容单元分别为第一电容单元、第二电容单元、第三电容单元和第四电容单元。该高压输出的多电平逆变电路将一个低压直流电源输出的电压通过五个半桥单元上开关元件的导通或截止转换成多电平交流电的电压的高压交流电从输出端输出,使得采用一个电源输入实现了多电平交流电的输出,并且该高压输出的多电平逆变电路的电路结构简单。
技术领域
本发明涉及电力电子逆变电路技术领域,尤其涉及一种高压输出的多电平逆变电路。
背景技术
随着社会的发展,人们对不可再生资源的需求越来越多,不可以再生资源是可以被使用完的,由此石油、煤炭等化石不可再生能源被人们使用,变得越来越少。因此,目前能源危机和能源污染步步逼近,获取新型能源已经变得十分迫切,以风能和太阳能为代表的分布式发电技术以及以电池和超级电容为代表的分布式储能技术越来越受到世界各国的高度重视。这些新兴能源和新技术的发展和应用高度依赖于电力电子逆变装置的性能。现有电力电子逆变装置大部分是采用两电平逆变电路实现的,而两电平逆变电路本身具有谐波含量高和效率低等缺陷。
随着电力电子技术的高速发展,目前的电力电子逆变装置大部分是采用多电平逆变电路实现电源的转换,多电平逆变电路的优点包括输出电压谐波含量少、器件电压应力低、电磁干扰少和效率较高等。而典型的多电平逆变电路包括二极管钳位型、电容钳位型和H桥级联型。其中二极管钳位型和电容钳位型在多电平逆变电路中存在电路钳位复杂且不具备自主升压的问题,而H桥级联型的多电平逆变电路需要多个独立的直流电源,使得多电平逆变电路电路复杂。
因此,针对上述情况,如何设计出电路结构简单、输入电源数量少且具备自主升压能力的多电平逆变电路成为本领域技术人员亟待解决的重要技术问题。
发明内容
本发明实施例提供了一种高压输出的多电平逆变电路,用于解决现有多电平逆变电路的需要多个输入直流电源且不会自动升压的技术问题。
为了实现上述目的,本发明实施例提供如下技术方案:
一种高压输出的多电平逆变电路,包括低压直流电源、至少五个半桥单元、至少四个电容单元和输出端;
所述半桥单元包括两个串联连接的开关元件,且两个所述开关元件连接的节点为第一串联节点;
每个所述电容单元包括电容器和与所述电容器串联连接的二极管,且所述电容器与所述二极管连接的节点为第二串联节点;
其中,五个所述半桥单元分别为第一半桥单元、第二半桥单元、第三半桥单元、第四半桥单元和第五半桥单元;四个所述电容单元分别为第一电容单元、第二电容单元、第三电容单元和第四电容单元;
所述第一半桥单元的第一串联节点与所述第一电容单元连接,所述第一电容单元还与所述低压直流电源的负极连接;
所述第二半桥单元的第一串联节点与所述第二电容单元连接,所述第二电容单元还与所述低压直流电源的正极连接;
所述第三半桥单元的第一串联节点分别与所述第三电容单元和所述第四电容单元连接,所述第三电容单元还与所述第一电容单元连接,所述第四电容单元还与所述第二电容单元连接;
所述输出端的第一端与所述第四半桥单元的第一串联节点连接,所述输出端的第二端与所述第五半桥单元的第一串联节点连接;
所述第四半桥单元的第一端与所述第四电容单元的第二串联节点连接,所述第四半桥单元的第二端与所述第三电容单元的第二串联节点连接。
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