[发明专利]一种直流微网用四电平DC-AC变换器

说明书

本发明公开了一种直流微网用四电平DC‑AC变换器，其包括：一个或多个桥臂单元，每个桥臂单元包括一T型三电平桥臂和两功率管；其中：T型三电平桥臂的两端分别连接一功率管；当桥臂单元的数量为多个时，桥臂单元并联连接。本发明的直流微网用四电平DC‑ACA变换器简化了变换器的结构，降低了导通损耗。

技术领域

本发明涉及电力电子变流技术领域，特别涉及一种直流微网用四电平DC-AC变换器。

背景技术

微电网，是指由分布式电源、储能装置、能量转换装置、相关负荷和监控、保护装置汇集而成的小型发配电系统，是一个能够实现自我控制、保护和管理的自治系统，既可以与外部电网并网运行，也可以孤立运行。以直流方式传输的就叫直流微电网。

对于母线电压较高的直流微网来说，三电平逆变器已经不能够很好地满足要求，因为如果采用三电平拓扑，此时器件的耐压等级已经很高，故三电平拓扑下的功率管选型存在困难。

中国专利申请号为CN201310177370.8，该发明申请提出了一种适用于高压直流微网的四开关三电平直流变换器，输出电流仍含有较大的谐波含量。

发明内容

本发明针对上述现有技术中存在的问题，提出一种直流微网用四电平DC-AC变换器，能够有效减少传统四电平变换器的导通损耗，同时简化了变换器结构。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

本发明提供一种直流微网用四电平DC-AC变换器，其包括：一个或多个桥臂单元，每个所述桥臂单元包括一T型三电平桥臂和两功率管；其中：

所述T型三电平桥臂的两端分别连接一所述功率管；

当所述桥臂单元的数量为多个时，所述桥臂单元并联连接。

较佳地，所述桥臂单元的数量为三个。

较佳地，所述变换器与一CPU相连。

较佳地，所述CPU通过PWM控制与所述变换器相连。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

(1)本发明提供的直流微网用四电平DC-AC变换器，通过T型三电平拓扑外界两个功率管构成新的桥臂，形成四电平拓扑，扩大了电路耐压的适用范围，增加了输出电压电平数，更易于实现谐波的相互补偿，使输出波形有很大的改善；

(2)本发明在输出+Vdc/6和-Vdc/6时，电流只需流经2个功率管，导通损耗大大减小，提高了系统的传输效率；

(3)与传统的变换器相比，本发明的变换器只需6个IGBT即可，器件数量变少，不仅简化了结构，还使得变换器更容易控制，从而增加了系统的稳定性。

当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为现有的DC-AC变换器的桥臂单元的结构示意图；

图2为现有的四电平DC-AC变换器的结构示意图；

图3a为现有的四电平DC-AC变换器的开关处于111000时的状态图；

图3b为现有的四电平DC-AC变换器的开关处于011001时的状态图；

图3c为现有的四电平DC-AC变换器的开关处于101100时的状态图；

图3d为现有的四电平DC-AC变换器的开关处于001101时的状态图；