[发明专利]一种单电源升压型多电平逆变器

权利要求书

1.一种单电源升压型多电平逆变器，应用于无线电能传输系统，其特征在于，所述逆变器包括直流电源V_D、电感L₁、电感L₂以及模块SM_i(i＝1…2N)；其中，模块SM₁～模块SM_N依次连接，相邻模块SM₁～模块SM_N之间连接有开关管S_j(j＝1，2…，N-1)；模块SM_N+1～模块SM_2N依次连接，相邻模块SM_N+1～模块SM_2N之间连接有开关管S_j(j＝N，N+1…，2N-2)；

其中，所述模块SM₁～模块SM_N-1的第二端依次分别和模块SM₂～模块SM_N的第一端连接；所述模块SM_N+1～模块SM_2N-1的第二端依次分别和模块SM_N+2～模块SM_2N连接；所述直流电源V_D的正极分别和电感L₁的第二端、电感L₂的第一端连接，所述直流电源V_D的负极分别和模块SM_N的第二端、模块SM_2N的第二端连接；电感L₁的第一端、电感L₂的第二端分别和模块SM₁的第一端、模块SM_N+1的第一端连接。

2.根据权利要求1所述一种单电源升压型多电平逆变器，其特征在于，所述模块SM_i(i＝1…2N)由电容C_i和开关管SM_i1、开关管SM_i2组成；所述开关管SM_i1、开关管SM_i2串联，开关管SM_i1的第二端和开关管SM_i2的第一端连接；电容C_i和串联的开关管SM_i1、开关管SM_i2相并联，电容C_i的一端和开关管SM_i1的第一端连接，电容C_i的另一端和开关管SM_i2的第二端连接；模块SM_i的第一端、第二端、第三端分别为开关管SM_i1的第二端、开关管SM_i2的第二端、开关管SM_i1的第一端。

3.根据权利要求2所述一种单电源升压型多电平逆变器，其特征在于，所述模块SM₁的第一端、模块SM_N+1的第一端之间串联有电感L_P、电容C_P，模块SM₁的第一端、模块SM_N+1的第一端分别和电感L_P的第一端、电容C_P的第二端连接，电感L_P的第二端和电容C_P的第一端连接；

所述电感L_P、电感L_S分别为无线电能传输系统的发射线圈和拾取线圈，电容C_P、电容C_S分别为无线电能传输系统的发射端和拾取端串联补偿电容，M为电感L_S、电感L_P之间的互感，R为负载电阻，电感L_S、负载电阻R、电容C_S串联；上述多电平逆变器产生的交流电能通过发射线圈L_P传递到拾取线圈L_S并最终被负载电阻R所消耗，实现能量的非接触式传输。