[发明专利]一种五电平逆变器

说明书

技术领域

本发明涉及电力电子技术领域，特别涉及一种五电平逆变器。

背景技术

逆变器根据应用场合和控制方式的不同，可分为离网型逆变器和并网型逆变器，在并网型逆变器中根据是否带有变压器又可分为变压器隔离型逆变器和无变压器型逆变器。无变压器型逆变器由于系统结构简单，效率高，体积小，成本低等诸多优点，得到了快速的发展。已经成为光伏中小功率的主流。

但是无变压器型逆变器由于不能实现直流输入源和交流电网间的电气隔离，因此，使得高频漏电流为零是保证无变压器型逆变器稳定性的一个关键指标。图1为一种H6拓扑的无变压器型逆变器，在该逆变器处于第一工作模态时，开关管S2、S4和S5导通，共模电压为V，其中V为直流电压输入的输出电压值，在第二工作模态时，开关管S4导通，共模电压为V，在第三工作模态时，开关管S1、S3和S6导通，共模电压为V，可以看出，图1所示的逆变器的共模电压为常数V，因此高频漏电流为零，保证了逆变器的稳定性，但是该逆变器的为三电平逆变器，因此效率很低。

发明内容

本发明解决的技术问题在于提供一种五电平逆变器，以实现保证高频漏电流为零的同时提高逆变器的效率。

为此，本发明解决技术问题的技术方案是：

本发明提供了一种五电平逆变器，所述逆变器包括第一储能器件、第二储能器件、直流升压电路、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、第一二极管、第二二极管、第一防逆流管和第二防逆流管；其中，第一二极管和第二开关管串联在第一支路上，第二二极管和第五开关管串联在第二支路上；所述第一二极管使得第一支路的电流从第一支路的第一端流向第二端，所述第二二极管使得第二支路的电流从第二支路的第一端流向第二端；

第一开关管的第一端连接第二储能单元的第一端、直流升压电路的输出端以及第四开关管的第一端，第一开关管的第二端连接第一支路的第二端、第一电感的第一端、和第一防逆流管的第一端；

第一电感的第二端连接第六开关管的第一端；

第一支路的第一端连接第二储能单元的第二端、所述直流升压电路的输入端、直流电源的正输出端、第一储能单元的第一端以及第二支路的第一端；

第二支路的第二端连接第二电感的第一端、第二防逆流管的第一端和第四开关管的第二端；

第三开关管的第一端连接第二电感的第二端，第三开关管的第二端连接直流电源的负输出端、第一储能单元的第二端、第一防逆流管的第二端、第二防逆流管的第二端、以及第六开关管的第二端；

所述第一防逆流管用于第一开关管或第二开关管导通时，防止电流从所述第一防逆流管的第一端流向第二端；

所述第二防逆流管用于第四开关管或第五开关管导通时，防止电流从所述第二防逆流管的第一端流向第二端；

所述第一电感的第二端和所述第二电感的第二端为所述逆变器的交流输出端。

本发明还提供了一种五电平逆变器，所述逆变器包括第一储能器件、第二储能器件、直流升压电路、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、第一二极管、第二二极管、第一防逆流管和第二防逆流管；

第一开关管的第一端连接第二储能单元的第一端、直流升压电路的输出端以及第四开关管的第一端，第一开关管的第二端连接第一二极管的负极和第二开关管的第一端；

第一二极管的正极连接第二二极管的正极、第二储能单元的第二端、第一储能单元的第一端、直流升压电路的输入端和直流电源的正输出端；

第二二极管的负极连接第四开关管的第二端和第五开关管的第一端；

第二开关管的第二端连接第一电感的第一端和第一防逆流管的第一端；

第一电感的第二端连接第六开关管的第一端；

第二电感的第一端连接第五开关管的第二端和第二防逆流管的第一端；

第二电感的第二端连接第三开关管的第一端；

第三开关管的第二端连接直流电源的负输出端、第一储能单元的第二端、第一防逆流管的第二端、第二防逆流管的第二端、以及第六开关管的第二端；

所述第一防逆流管用于第二开关管导通时，防止电流从所述第一防逆流管的第一端流向第二端；

所述第二防逆流管用于第五开关管导通时，防止电流从所述第二防逆流管的第一端流向第二端；

所述第一电感的第二端和所述第二电感的第二端为所述逆变器的交流输出端。