[发明专利]一种多电平电路、并网逆变器及其调制方法

权利要求书

1.一种多电平电路，其特征在于，所述多电平电路包括第一、二直流升压电路、与直流电源相并联的对称双Buck电路；

所述第一直流升压电路包括：第一直流斩波器和第四电容串联，且直流电源的负母线端与第四电容相连，直流电源的正母线端连接第一直流斩波器；

所述第一直流斩波器和第四电容的公共端与第一开关管和第一二极管的公共端之间连有第九开关管；

所述第二直流升压电路还包括：第五电容和第二直流斩波器串联，且直流电源的负母线端与第二直流斩波器相连，直流电源的正母线端连接第五电容；

第二开关管和第二二极管的公共端与所述第二直流斩波器和第五电容的公共端之间连有第十开关管；

所述对称双Buck电路包括：第一电容和第二电容串联后并联在所述直流电源两侧，第一二极管和第二二极管串联后与所述直流电源并联，第一电容与第一二极管之间设置有第一开关管，第二二极管与第二电容之间设置有第二开关管；第一二极管和第一开关管的公共端与七电平电路输出端之间设置有第一电感，第二开关管和第二二极管的公共端与七电平电路输出端之间设置有第二电感；第一电容与第二电容的连接点与第一二极管和第二二极管的连接点直接相连。

2.根据权利要求1所述的多电平电路，其特征在于，所述第一直流斩波器包括：直流电源的正母线端与所述第四电容之间串联的第五电感和第三二极管；第五电感和第三二极管的公共端与直流电源的负母线端之间设置的第七开关管；

所述第二直流斩波器包括：所述第五电容与直流电源的负母线端之间串联的第四二极管和第六电感；直流电源的正母线端与第四二极管和第六电感的公共端之间设置的第八开关管。

3.根据权利要求1或2所述的多电平电路的调制方法，其特征在于，包括：

控制所述第一开关管、第二开关管、第九开关管和第十开关管的开关状态，使得第一电容和第二电容的公共端的电压是直流电源输出电压V1的一半；使得所述多电平电路的输出电压V4为电网电压的绝对值。

4.根据权利要求3所述的多电平电路的调制方法，其特征在于，包括：当直流电源输出电压高于调制波的峰值时，所述第一、第二直流升压电路不工作，控制第一、二开关管的开通和关断，使得所述多电平电路按照五电平调节方式工作；

调制波在一个周期T中有三个过零点，分别记为t₀、t₄和t₈；t₄为周期T的中点；获得这三个过零点t₀、t₄和t₈；

将t₀延迟1/4个周期T则是第一半周期的中点t₂；将t₀延迟3/4个周期T则是第二半周期的中点t₆；

调制波的第一半周期的波形和第二半周期的波形分别与V1/2对应的直线有两个交点，分别记为t₁和t₃以及t₅和t₇；

t₀-t₁时间段，控制第一开关管按照正弦脉冲宽度调制关断和导通，控制第二开关管关断；

t₁-t₂时间段，控制所述第一开关管按照正弦脉冲宽度调制导通和关断，控制所述第二开关管导通；

t₂-t₃时间段，控制所述第二开关管按照正弦脉冲宽度调制导通和关断，控制所述第一开关管导通；

t₃-t₄时间段，控制所述第二开关管按照正弦脉冲宽度调制关断和导通，控制所述第一开关管关断；

t₄-t₅时间段，控制所述第一开关管按照正弦脉冲宽度调制关断和导通，控制所述第二开关管关断；

t₅-t₆时间段，控制所述第一开关管按照正弦脉冲宽度调制导通和关断，控制所述第二开关管导通；

t₆-t₇时间段，控制所述第二开关管按照正弦脉冲宽度调制导通和关断，控制所述第一开关管导通；

t₇-t₈时间段，控制所述第二开关管按照正弦脉冲宽度调制关断和导通，控制所述第一开关管关断。