[发明专利]一种五电平逆变器

权利要求书

1.一种五电平逆变器，其特征在于，包括三电平直流变换器以及与所述三电平直流变换器并联的极性转换电路，其中，

所述三电平直流变换器包括依次串联的直流源、第一电容开关管和第二电容开关管；

所述第一电容开关管中靠近所述直流源的一端与第一二极管的正极连接，所述第一二极管的负极与第一电容的一端连接，所述第一电容的另一端与所述第一电容开关管中连接所述第二电容开关管的一端连接；

所述第二电容开关管中靠近所述直流源的一端与第二二极管的负极连接，所述第二二极管的正极与第二电容的一端连接，所述第二电容的另一端与所述第二电容开关管中连接所述第一电容开关管的一端连接；

如果所述第一电容开关管导通，则所述第二电容开关管关断，如果所述第二电容开关管导通，则所述第一电容开关管关断，所述第一电容开关管的导通时间和第二电容开关管的导通时间分别为第一预设导通时间和第二预设导通时间；

第一电平选择开关管的一端与所述第一二极管的负极连接、另一端与所述极性转换电路中正极输入端连接；

第二电平选择开关管的一端与所述第一电容开关管中连接所述第二电容开关管的一端连接、另一端与所述极性转换电路中正极输入端连接；

第三电平选择开关的一端与所述极性转换电路中正极输入端连接、另一端分别与所述第二二极管的正极和所述极性转换电路中负极输入端连接；

所述极性转换电路的输出端用于与电网并联或与负载电路并联。

2.如权利要求1所述的五电平逆变器，其特征在于，所述第一预设导通时间和第二预设导通时间相同。

3.如权利要求1所述的五电平逆变器，其特征在于，所述极性转换电路包括第一桥臂开关管、第二桥臂开关管、第三桥臂开关管和第四桥臂开关管，所述极性转换电路中正极输入端分别与所述第一桥臂开关管、第三桥臂开关管的一端连接，所述第一桥臂开关管、第三桥臂开关管的另一端分别与所述第二桥臂开关管、第四桥臂开关管的一端连接，所述第二桥臂开关管、第四桥臂开关管的另一端均与所述极性转换电路中负极输入端连接，所述极性转换电路中输出端的一个端口设置在所述第一桥臂开关管、第二桥臂开关管之间、另一个端口设置在所述第三桥臂开关管、第四桥臂开关管之间。

4.如权利要求3所述的五电平逆变器，其特征在于，

如果所述第一桥臂开关管导通，则所述第四桥臂开关管导通，所述第二、第三桥臂开关管关断；

如果所述第二桥臂开关管导通，则所述第三桥臂开关管导通，所述第一、第四桥臂开关管关断。

5.如权利要求1所述的五电平逆变器，其特征在于，所述第一电容开关管和第二电容开关管包括全控型晶闸管。

6.如权利要求1所述的五电平逆变器，其特征在于，

如果所述第一电平选择开关管导通，则所述第二电平选择开关管和第三电平选择开关管关断；

如果所述第二电平选择开关管导通，则所述第一电平选择开关管和第三电平选择开关管关断；

如果所述第三电平选择开关管导通，则所述第二电平选择开关管和第一电平选择开关管关断。

7.如权利要求1所述的五电平逆变器，其特征在于，根据所述第一电容电压大于所述第二电容电压的差值大于预设阈值，导通所述第二电容、关断所述第一电容，根据所述第一电容电压小于所述第二电容电压的差值大于预设阈值，导通所述第一电容、关断所述第二电容。

8.如权利要求1所述的五电平逆变器，其特征在于，所述五电平逆变器的控制信号调制方式包括载波层叠调制，所述载波层叠调制的调制波包括正弦波。

9.如权利要求8所述的五电平逆变器，其特征在于，所述载波层叠调制的载波包括第一载波、第二载波、第三载波和第四载波，其中，

所述第一载波、第二载波、第三载波和第四载波均包括三角波，所述第一载波、第二载波、第三载波和第四载波的幅值相同、频率相同、相位相同；

所述第一载波、第二载波和第三载波、第四载波在同一个坐标系中上下层叠，相邻两个所述载波中，其中一个载波的最小值是另一个载波的最大值；

所述调制波的最大值小于所述第一载波的最大值，所述调制波的最小值大于所述第四载波的最小值。