[发明专利]一种三相多电平逆变电路

说明书

本发明实施例涉及一种三相多电平逆变电路，包括直流电源、与所述直流电源并联连接的三组多电平逆变模块以及与三组所述多电平逆变模块连接的输出端；每组所述多电平逆变模块包括开关电容单元和与所述开关电容单元连接的半桥逆变单元。该三相多电平逆变电路将一个直流电源输入的电压通过三组多电平逆变模块上的开关电容单元和半桥逆变单元转换成三相多电平交流电从输出端输出，使得采用一个电源输入实现了三相多电平交流电输出，并且该三相多电平逆变电路的电路结构简单，解决了现有多电平逆变电路的需要多个输入直流电源且不会自动升压的技术问题。

技术领域

本发明涉及电力电子逆变电路技术领域，尤其涉及一种三相多电平逆变电路。

背景技术

随着社会的发展，人们对不可再生资源的需求越来越多，不可以再生资源是可以被使用完的，由此石油、煤炭等化石不可再生能源被人们使用，变得越来越少。因此，目前能源危机和能源污染步步逼近，获取新型能源已经变得十分迫切，以风能和太阳能为代表的分布式发电技术以及以电池和超级电容为代表的分布式储能技术越来越受到世界各国的高度重视。这些新兴能源和新技术的发展和应用高度依赖于电力电子逆变装置的性能。现有电力电子逆变装置大部分是采用两电平逆变电路实现的，而两电平逆变电路本身具有谐波含量高和效率低等缺陷。

随着电力电子技术的高速发展，目前的电力电子逆变装置也采用多电平逆变电路实现电源的转换，与两电平逆变电路相比，多电平逆变电路的优点包括输出电压谐波含量少、器件电压应力低、电磁干扰少和效率较高等。而典型的多电平逆变电路包括二极管钳位型、电容钳位型和H桥级联型。其中二极管钳位型和电容钳位型在多电平逆变电路中存在电路钳位复杂且不具备自主升压的问题，而H桥级联型的多电平逆变电路需要多个独立的直流电源，使得多电平逆变电路电路复杂。

因此，针对上述情况，如何设计出电路结构简单、输入电源数量少且具备自主升压能力的多电平逆变电路成为本领域技术人员亟待解决的重要技术问题。

发明内容

本发明实施例提供了一种三相多电平逆变电路，用于解决现有多电平逆变电路的需要多个输入直流电源且不会自动升压的技术问题。

为了实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：

一种三相多电平逆变电路，包括直流电源、与所述直流电源并联连接的三组多电平逆变模块以及与三组所述多电平逆变模块连接的输出端；其中，

每组所述多电平逆变模块包括开关电容单元和与所述开关电容单元连接的半桥逆变单元；

三组所述多电平逆变模块分别对应三相电的三相，三组所述多电平逆变模块分别为A相多电平逆变模块、B相多电平逆变模块和C相多电平逆变模块；对应于所述A相多电平逆变模块、所述B相多电平逆变模块和所述C相多电平逆变模块，所述输出端包括A相输出端、B相输出端和C相输出端。

优选地，所述开关电容单元包括第一全控开关元件、第二全控开关元件、第三开关元件、第四开关元件、第一电容器和第二电容器；

所述第一全控开关元件的第一端分别与所述第二全控开关元件的第二端、所述第一电容器的第二端和所述第二电容器的第一端连接；所述第二全控开关元件的第一端与所述第三开关元件的第二端连接并作为所述多电平逆变模块的第一端；所述第三开关元件的第一端与所述第一电容器的第一端连接；所述第一全控开关元件的第二端与所述第四开关元件的第一端连接并作为所述多电平逆变模块的第二端；所述第四开关元件的第二端与所述第二电容器的第二端连接；

所述多电平逆变模块的第一端与所述直流电源的正极连接，所述多电平逆变模块的第二端与所述直流电源的负极连接。

优选地，所述半桥逆变单元包括第五全控开关元件和与所述第五全控开关元件串联连接的第六全控开关元件；其中；