[实用新型]一种级联多电平变换器

说明书

技术领域

本实用新型涉及变换器技术领域，特别涉及一种级联多电平变换器。

背景技术

近年来，级联多电平结构的变换器以其优异的性能得到了广泛应用，对于相同的输出电平数，在变换器的多个种类中，级联多电平结构所需的器件数量最少，易于模块化设计。

传统的级联多电平变换器，一般包括多个串联的子模块，每个所述子模块一般采用H桥或半桥，图1所示为采用H桥级联的级联多电平变换器。

如图1所示，现有技术中的级联多电平变换器，每个所述子模块均与一块光伏板(所述直流源)相连，且每个所述子模块均各自需要一套独立的辅电和通讯系统，进而使得整个系统外围电路的成本较高。

实用新型内容

本实用新型提供一种级联多电平变换器，以解决现有技术中外围电路成本高的问题。

为实现所述目的，本申请提供的技术方案如下：

一种级联多电平变换器，包括：输出端依次串联的M个子模块；每个所述子模块的输入端连接一个直流源组，且每个所述直流源组包括N个直流源；所述子模块输出的电平数为(2N+1)；M为正整数；N为大于1的正整数。

优选的，所述N个直流源的电气特性或者规格相同。

优选的，N为2，所述直流源组中的两个直流源分别为第一直流源和第二直流源；每个所述子模块为：与所述第一直流源和所述第二直流源相连的五电平变换模块。

优选的，所述五电平变换模块包括：第一电容、第二电容、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、第三二极管及第四二极管；所述第一开关管、所述第二开关管、所述第三开关管、所述第四开关管、所述第五开关管及所述第六开关管均包括体二极管或者均反相并联一个二极管；其中：

所述第一电容的一端、所述第一开关管的第一端、所述第三开关管的第一端及所述第三二极管的阴极相连，连接点与所述第一直流源的正极相连；

所述第一开关管的第二端与所述第二开关管的第一端相连；

所述第二电容的一端、所述第六开关管的第二端、所述第四二极管的阳极及所述第二开关管的第二端相连，连接点与所述第二直流源的负极相连；

所述第三开关管的第二端与所述第一二极管的阴极及所述第四开关管的第一端相连；

所述第一二极管的阳极与所述第二二极管的阴极、所述第一电容的另一端及所述第二电容的另一端相连，连接点与所述第一直流源的负极及所述第二直流源的正极相连；

所述第二二极管的阳极与所述第五开关管的第二端及所述第六开关管的第一端相连；

所述第四开关管的第二端与所述第四二极管的阴极相连，连接点作为所述子模块的第一连接端；

所述第五开关管的第一端与所述第三二极管的阳极相连，连接点作为所述子模块的第二连接端。

优选的，所述第一开关管及所述第二开关管为低电平导通的开关管；所述第三开关管、所述第四开关管、所述第五开关管及所述第六开关管为高电平导通的开关管。

优选的，所述第一电容及所述第二电容分别为多个电容并联或多个电容串并联组成。

优选的，两个所述直流源分别为第一直流源和第二直流源；所述五电平变换模块包括：第一电容、第二电容、第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管、第五开关管及第六开关管；所述第一开关管、所述第二开关管、所述第三开关管、所述第四开关管、所述第五开关管及所述第六开关管均包括体二极管或者均反相并联一个二极管；其中：

所述第一开关管的第一端与所述第三开关管的第一端及所述第一电容的一端相连，连接点与所述第一直流源的正极相连；

所述第三开关管的第二端与所述第六开关管的第二端及所述第四开关管的第一端相连，连接点作为所述子模块的第一连接端；

所述第六开关管的第一端与所述第五开关管的第一端相连；

所述第五开关管的第二端与所述第一电容的另一端及所述第二电容的一端相连，连接点与所述第一直流源的负极及所述第二直流源的正极相连；

所述第二电容的另一端与所述第四开关管的第二端及所述第二开关管的第二端相连，连接点与所述第二直流源的负极相连；

所述第一开关管的第二端与所述第二开关管的第一端相连，连接点作为所述子模块的第二连接端。

优选的，所述第一开关管及所述第二开关管为低电平导通的开关管；所述第三开关管、所述第四开关管、所述第五开关管及所述第六开关管为高电平导通的开关管。