[发明专利]一种具有储能功能的模块化多电平变流器拓扑

摘要

本发明公开一种具有储能功能的模块化多电平变流器拓扑，包括三个相单元；每个相单元均包括上桥臂、下桥臂、上桥臂电感、下桥臂电感，其中：上桥臂的正极端作为相单元的直流出线正极端，上桥臂的负极端与上桥臂电感的一端相连，上桥臂电感的另一端与下桥臂电感的一端相连，作为相单元的交流出线端并串联电抗器连接电网，下桥臂电感的另一端与下桥臂的正极端相连，下桥臂的负极端作为相单元的直流出线负极端；三个相单元中的上、下桥臂均由半桥子模块和类全桥储能子模块混合串联而成。通过类全桥储能子模块的设计，本发明可以为新能源系统增加惯性，并且储能所用的电池充放电电流平滑，电压等级较低，保障了电池的高效运行和安全性。

主权项

1.一种具有储能功能的模块化多电平变流器拓扑，其特征在于：包括三个相单元，每个相单元均包括上桥臂、下桥臂、上桥臂电感、下桥臂电感；其中：所述上桥臂的正极端作为相单元的直流出线正极端；所述上桥臂的负极端与所述上桥臂电感的一端相连；所述上桥臂电感的另一端与所述下桥臂电感的一端相连，作为相单元的交流出线端，并串联电抗器连接到电网；所述下桥臂电感的另一端与所述下桥臂的正极端相连；所述下桥臂的负极端作为相单元的直流出线负极端；三个相单元中的所述上桥臂、所述下桥臂均由半桥子模块和类全桥储能子模块混合串联而成；所述的类全桥储能子模块，包括：第二直流电容器，电池，电池电感，第三可控开关器件、第四可控开关器件、第五可控开关器件、第六可控开关器件，以及第三续流二极管、第四续流二极管、第五续流二极管、第六续流二极管；其中：所述第三可控开关器件、所述第四可控开关器件、所述第五可控开关器件、所述第六可控开关器件的集电极分别与所述第三续流二极管、所述第四续流二极管、所述第五续流二极管、所述第六续流二极管的阴极相连；所述第三可控开关器件、所述第四可控开关器件、所述第五可控开关器件、所述第六可控开关器件的发射极分别与所述第三续流二极管、所述第四续流二极管、所述第五续流二极管、所述第六续流二极管的阳极相连；所述第三可控开关器件的集电极与所述第二直流电容器的阳极相连；所述第四可控开关器件的发射极与所述第二直流电容器、所述电池的阴极相连；所述第三可控开关器件的发射极作为类全桥储能子模块的正极端；所述第五可控开关器件的发射极与所述电池电感的一端相连并作为类全桥储能子模块的负极端；所述电池电感的另一端与所述电池的阳极相连；所述第三可控开关器件、所述第四可控开关器件、所述第五可控开关器件、所述第六可控开关器件的栅极均与控制电路相连。