[实用新型]五电平拓扑单元及五电平交直流变换器

说明书

本实用新型涉及一种五电平拓扑单元。该五电平拓扑单元包括第一开关器件、第二开关器件、第三开关器件、第四开关器件、第五开关器件、第六开关器件、第七开关器件、第八开关器件、第九开关器件、第十开关器件；第十一二极管、第十二二极管；第一电容、第二电容、第三电容及第四电容；五电平拓扑单元在各开关器件的作用下工作在五个工作模态，以满足交流端的交流电压。本实用新型还涉及一种五电平交直流变换器。上述五电平拓扑单元及五电平交直流变换器，在直流电压一定时，交流端的交流电的最大幅值更高。因此，可降低交流侧并网变压器和交流线缆的成本及损耗，从而降低整个系统的成本；并且系统可靠性高，效率高；开关器件的封装结构的通用性高，体积小。

技术领域

本实用新型涉及电力电子技术领域，特别涉及一种五电平拓扑单元及五电平交直流变换器。

背景技术

双向交直流变换器是一种将直流电能转换成交流电能或者将交流电能转换成直流电能的变换器。随着社会的不断发展和进步，人类对能源的需求日益增加，光伏、储能等新能源在能源比重占比也越来越大。作为其核心，光伏直流变换器及储能变流器在近年的市场竞争中也越来越激烈。为了满足市场需求，越来越多的多电平交直流变换器推入市场，例如五电平交直流变换器。

但目前几乎所有五电平交直流变换器，需要采用复杂的均压措施，而且还有拓扑封装结构不通用带来的可靠性差等问题，导致五电平交直流变换器的成本较高。

实用新型内容

基于此，有必要针对五电平交直流变换器的这些问题，提供一种五电平拓扑单元及五电平交直流变换器。

一种五电平拓扑单元，包括：

第一开关器件、第二开关器件、第三开关器件、第四开关器件、第五开关器件、第六开关器件、第七开关器件、第八开关器件、第九开关器件、第十开关器件；

第十一二极管、第十二二极管；

第一电容、第二电容、第三电容及第四电容；

其中，所述第一电容和所述第二电容连接，所述第一电容和所述第二电容之间的电路中点作为第一连接端；所述第一电容未连接所述第一连接端的电极连接直流电源的直流正端，所述第二电容未连接所述第一连接端的电极连接所述直流电源的直流负端；

所述第二开关器件、所述第三开关器件、所述第四开关器件和所述第五开关器件依次连接，所述第二开关器件与所述直流正端连接，所述第五开关器件与所述直流负端连接；

所述第一开关器件、所述第七开关器件、所述第十开关器件、所述第九开关器件、所述第八开关器件及所述第六开关器件依次连接，所述第一开关器件连接所述直流正端，所述第六开关器件连接所述直流负端；所述第九开关器件和所述第十开关器件的公共连接端作为交流端；

所述第一开关器件和所述第七开关器件之间的公共连接端通过所述第三电容与所述第二开关器件与所述第三开关器件的公共连接端连接；所述第六开关器件和所述第八开关器件的公共连接端通过所述第四电容与所述第四开关器件与所述第五开关器件的公共连接端连接；

所述第十一二极管的阳极连接所述第一连接端，所述第十一二极管的阴极连接所述第七开关器件与所述第十开关器件的公共连接端；所述第十二二极管的阴极连接所述第一连接端，所述第十二二极管的阳极连接所述第八开关器件与所述第九开关器件的公共连接端；