[发明专利]一种多电平逆变器、系统及控制方法

权利要求书

1.一种多电平逆变器，其特征在于，包括：直流电源、开关电容网络、T型逆变桥、滤波回路；

其中，所述直流电源的输出端与所述开关电容网络的输入端电气连接，所述开关电容网络的输出端与所述T型逆变桥的输入端电气连接，所述T型逆变桥的输出端与所述滤波回路的输入端电气连接，所述滤波回路的输出端用于连接负载，所述开关电容网络的控制端、所述T型逆变桥的控制端用于连接控制装置。

2.根据权利要求1所述的一种多电平逆变器，其特征在于，所述开关电容网络由多个开关电容单元串联而成，所述开关电容单元包括：功率开关管、储能电容、母线二极管，第一非母线二极管；

所述母线二极管的阳极与所述功率开关管的集电极电气连接，所述母线二极管的阴极与所述储能电容的第一端电气连接，所述功率开关管的发射极、所述储能电容的第二端与所述第一非母线二极管的阳极电气连接，第一所述开关电容单元的母线二极管的阳极与所述直流电源的正极电气连接，最后一个所述开关电容单元还包括第二非母线二极管，最后一个所述开关电容单元的第一非母线二极管、第二非母线二极管与所述T型逆变桥电气连接、母线二极管与所述T型逆变桥的输入端电气连接。

3.根据权利要求2所述的一种多电平逆变器，其特征在于，所述T型逆变桥包括第一桥臂及第二桥臂；

所述第一桥臂、所述第二桥臂的正极输入端与所述开关电容网络的输出端电气连接，所述第一桥臂、所述第二桥臂的负极输入端与所述直流电源的负极电气连接，所述第一桥臂及所述第二桥臂的输出端与所述滤波回路的输入端电气连接。

4.根据权利要求3所述的一种多电平逆变器，其特征在于，所述第一桥臂包括：第一IGBT管、第三IGBT管、第五IGBT管，所述第二桥臂包括：第二IGBT管、第四IGBT管、第六IGBT管；

其中，所述第一IGBT管的集电极、所述第二IGBT管的集电极与最后一个所述开关电容单元的母线二极管的阴极电气连接，所述第一IGBT管的发射极与所述第五IGBT管的发射极及所述第三IGBT管的集电极电气连接，所述第二效应管的发射极与所述第六IGBT管的发射极及所述第四IGBT管的集电极电气连接，所述第五IGBT管的集电极与最后一个所述开关电容单元的第一母线二级管的阴极电气连接，所述第六IGBT管的集电极与所述第二非母线二极管的阴极电气连接，所述第三IGBT管的发射极、所述第四IGBT管的发射极与所述直流电源的负极电气连接。

5.根据权利要求4所述的一种多电平逆变器，其特征在于，滤波回路包括滤波电感、滤波电容；

其中，所述滤波电感的第一端与所述滤波电容的第一端电气连接，所述滤波电容的第二端与所述第六IGBT管的发射极电气连接，所述滤波电感的第二端与所述第五IGBT管的发射极电气连接。

6.一种系统，其特征在于，包括控制装置以及如权利要求1至5任意一项所述的一种多电平逆变器，其中，所述控制装置的输出端与所述开关电容网络的控制端、所述T型逆变桥的控制端电气连接。

7.一种如权利要求6所述的控制方法，其特征在于，包括:

获取输入电压，通过比较所述输入电压与基准正弦信号，判断母线电压是否满足逆变要求，并生成电压前馈信号；

当不满足逆变要求时，输出动作信号至所述开关电容网络的控制端，提升所述开关电容网络的母线电压；

获取电压反馈信号，并结合所述电压前馈信号生成调制信号；

将所述调制信号与三角载波信号进行比较，生成T型逆变桥的驱动信号。

8.根据权利要求7所述的一种控制方法，其特征在于，所述获取电压反馈信号，并结合所述电压前馈信号生成调制信号，具体为：

获取输出电压采样信号，获取输出电压采样信号与所述基准正弦信号的比较结果，将所述比较结果输出值PI调节器，生成电压反馈信号，将所述电压反馈信号与所述电压前馈信号求和产生调制信号。