[发明专利]具有电池能量平衡功能的单相五电平逆变器及其控制策略

摘要

本发明公开了一种具有电池能量平衡功能的单相五电平逆变器，该逆变器由一个半桥两电平逆变器和一个三电平二极管钳位逆变器以及双向开关和两个滤波电感构成。本发明提出的逆变器拓扑结构由于部分电平存在冗余的开关组合，但不同的开关状态对直流侧的储能电池的电能充放情况是不同的。通过选择冗余的开关组合可以实现电池能量的平衡。与传统的五电平逆变器相比，其开关器件数量较少，可靠性增强。因为其可以平衡电池(电容)电压及电量，所以当局部光伏板出现阴影或热点时，可减轻因充电不平衡带来的直流侧电池(电容)电量不平衡问题。

主权项

一种具有电池能量平衡功能的单相五电平逆变器，包括：第一电池、第二电池、第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管、第五开关管、第六开关管、第七开关管、第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管、第五二极管、第六二极管、第一滤波电感、第二滤波电感；上述所有开关管均采用MOSFET开关器件；第一电池的正极与第一开关管的漏极、第六开关管的漏极相连，第一开关管的源极与第一二极管的负极、第二开关管的漏极相连，第二开关管的源极与第三开关管的漏极、第一滤波电感的一端相连，第三开关管的源极与第二二极管的正极、第四开关管的漏极连接，第一二极管的正极、第二二极管的负极与第一电池的负极、第二电池的正极、第五二极管的正极、第六二极管的负极共连，第六开关管的源极与第三二极管的正极、第四二极管的负极、第七开关管的漏极、第二滤波电感的一端相连，第四开关管的源极、第七开关管的源极均与第二电池的负极相连，第三二极管的负极、第五二极管的负极与第五开关管的漏极相连，第四二极管的正极、第六二极管的正极与第五开关管的源极相连，第一滤波电感的另一端及第二滤波电感的另一端分别与负载的两端相连。