[实用新型]一种I型三电平逆变器的保护电路

说明书

本实用新型涉及保护电路技术领域。本实用新型公开了一种I型三电平逆变器的保护电路，包括短路保护电路，短路保护电路包括第一和第二主开关、第一和第二辅助开关、第一和第二限流单元、短路检测电路以及主控电路，第一主开关和第二主开关分别串接在直流侧的正端和负端，第一辅助开关和第一限流单元串接后与第一主开关并联设置，第二辅助开关和第二限流单元串接后与第二主开关并联设置，第一主开关、第二主开关、第一辅助开关和第二辅助开关的控制端分别与主控电路连接，短路检测电路用于检测直流侧的正端与负端的短路情况并传输给主控电路。本实用新型可以在I型三电平逆变器的直流侧发生短路时进行有效地保护，提高安全性、稳定性和可靠性。

技术领域

本实用新型属于保护电路技术领域，具体地涉及一种I型三电平逆变器的保护电路。

背景技术

进入21世纪，经济飞速发展，人们对能源的需求量也是日益增大。而传统的化石能源日益枯竭，人们不得不寻求一种新型能源来满足需求。光伏发电因其成本低，稳定性较好等优点，广泛应用于沙漠、海边等光照强度高的地方。要实现光伏电能的能量转换以及发电并网，逆变器便是其中不可或缺的一部分。传统的两电平逆变器输出的谐波大，而且不适用于高电压大功率场合。三电平中点钳位型逆变器采用SVPWM(空间矢量脉宽调制)控制方法，具有更多的开关矢量组合，进而可以进一步减小输出的谐波，提高光伏发电并网的质量。而且三电平逆变器单相采用四个开关管，降低了开关管应力的要求。

应对日益增大的电能需求量，国家提出‘削峰填谷’的要求，这进一步促进了储能行业的发展。三电平逆变器可以双向工作，当电网电能充足时，三电平逆变器工作在整流状态，能量向DC侧流动，中间通过一级DC/DC降压变换器，给储能设备充电。当电网处于用电高峰期时，三电平逆变器工作在逆变状态，通过DC/DC升压变换器，进而再通过三电平逆变器，将储存的能量回馈给电网。

三电平逆变器不光是在光伏方面应用，还在储能方面也得到了应用。因此三电平逆变器的稳定工作及其安全保护显得尤其重要。传统的三电平逆变器在工作在整流状态时，若直流侧发生短路，并不能及时切断继电器来保护逆变桥不被烧毁；工作在逆变状态时，由于开关管数量多(如对于三相三电平逆变器，总共有12个开关管)，控制复杂，如果开关管受到高频干扰或者是其他扰动，就很容易产生开关管的误导通，导通之后，导致将直流母线短路，进而烧毁开关管。

发明内容

本实用新型的目的之一在于提供一种I型三电平逆变器的保护电路用于在I型三电平逆变器的直流侧发生短路时进行保护。

本实用新型的目的之二在于提供一种I型三电平逆变器的保护电路用于在I型三电平逆变器的直流侧发生短路时进行保护，还对I型三电平逆变器的开关管进行误导通保护。

为实现上述的目的之一，本实用新型采用的技术方案为：一种I型三电平逆变器的保护电路，包括短路保护电路，短路保护电路设置在I型三电平逆变器的直流侧，短路保护电路包括第一主开关、第二主开关、第一辅助开关、第二辅助开关、第一限流单元、第二限流单元、短路检测电路和主控电路，第一主开关和第二主开关分别串接在直流侧的正端和负端，第一辅助开关和第一限流单元串接后与第一主开关并联设置，第二辅助开关和第二限流单元串接后与第二主开关并联设置，第一主开关、第二主开关、第一辅助开关和第二辅助开关的控制端分别与主控电路连接，短路检测电路用于检测直流侧的正端与负端的短路情况并传输给主控电路。

进一步的，所述第一主开关、第二主开关、第一辅助开关和第二辅助开关均为继电器。

进一步的，所述第一限流单元包括限流电阻R18，第二限流单元包括限流电阻R5。

更进一步的，所述限流电阻R18和R5的阻值均为10kΩ。

进一步的，所述短路检测电路包括电压采样电路和比较电路，电压采样电路用于采样直流侧的正端和负端之间的电压并输出给比较电路，比较电路将电压采样电路采样到的电压与阈值进行比较，并将比较结果传输给主控电路。