[发明专利]一种逆变器和逆变器拓扑

说明书

技术领域

本发明涉及电力电子技术领域，尤其涉及一种逆变器和逆变器拓扑。

背景技术

三电平逆变器具有耐压等级高、电压应力低、电压和电流畸变率低的特点，传统的三电平逆变器根据结构不同可以分为二极管箝位式、电容箝位式和级联式，其中二极管箝位式结构简单，应用广泛。

然而，三电平逆变器中由于正负直流母线之间串联着两个电容，这两个电容相连的点为中性点，在理想情况下，中性点的电压为正负直流母线上电压之和的平均值，但是，当这两个电容的容值不同时，中性点的电压会发生漂移。另外，控制系统的扰动或者环流的扰动也会导致中性点的电压发生漂移或者波动。

目前为止，针对采用二极管箝位式的三电平逆变器的中性点的电位的漂移和波动问题，提出了多种算法，但大多以调节正负冗余小矢量为手段，并且这些算法解决该问题的效果与系统的功率因数、调制度和调制策略密切相关，因此，为了解决其中性点的电位的漂移和波动的问题，可能需要牺牲系统其它方面的性能，例如，系统输出的总谐波失真（THD，Total Harmonic Distortion）、系统中的开关器件的开关损耗等，从而导致了以调节正负冗余小矢量为手段解决中性点的电位的漂移和波动的问题的方法的应用范围受到了限制。

综上，现有的三电平逆变器的中性点的电位会发生漂移和波动，而采用先有的方法也不能很好解决这种问题。

发明内容

本发明实施例提供了一种逆变器和逆变器拓扑，以解决三电平逆变器的中性点的电位的漂移和波动问题。

基于上述问题，本发明实施例提供的一种逆变器，包括正直流母线、负直流母线和三电平逆变电路，所述逆变器还包括检测电路和平衡电路；

所述检测电路的第一端口连接第一直流母线，所述检测电路的第二端口连接中性点；所述平衡电路的第一端口连接正直流母线，所述平衡电路的第二端口连接负直流母线，所述平衡电路的第三端口连接中性点；所述检测电路的第三端口与所述平衡电路的第四端口相连，所述检测电路的第四端口与所述平衡电路的第五端口相连；所述第一直流母线为正直流母线和负直流母线中的一条直流母线；所述中性点为所述三电平逆变电路中的第一电容与所述三电平逆变电路中的第二电容相连的连接点，所述第一电容与所述第二电容串联在正直流母线和负直流母线之间；

所述检测电路，用于检测第一直流母线的电压和中性点的电压之差，并在所述电压之差的绝对值大于总的电压之差的一半时，通过自身的第三端口输出第一驱动信号，并在所述电压之差的绝对值小于所述总的电压之差的一半时，通过自身的第四端口输出第二驱动信号；以及在所述电压之差的绝对值等于所述总的电压之差的一半时，通过自身的第三端口输出第三驱动信号，并通过自身的第四端口输出第四驱动信号；所述总的电压之差为正直流母线的电压与负直流母线的电压的差；

所述平衡电路，用于在通过自身的第四端口接收到第一驱动信号时，将第一直流母线和中性点接通；并在通过自身的第四端口接收到第三驱动信号时，不再将第一直流母线和中性点接通；并在通过自身的第五端口接收到第二驱动信号时，将正直流母线和负直流母线中除第一直流母线以外的直流母线和中性点接通；以及在通过自身的第五端口接收到第四驱动信号时，不再将正直流母线和负直流母线中除第一直流母线以外的直流母线和中性点接通。

本发明实施例的有益效果包括：