[发明专利]一种基于升降压的多电平逆变电路以及逆变系统

权利要求书

1.一种基于升降压的多电平逆变电路，其特征在于，包括直流电源、降压逆变单元、升压逆变单元、交流输出端和控制器；

所述直流电源用于提供直流电源；

所述降压逆变单元与所述直流电源并联连接，所述降压逆变单元的降压输出端与所述交流输出端的第一端连接；

所述升压逆变单元与所述直流电源并联连接，所述升压逆变单元的升压输出端与所述交流输出端的第二端连接；

其中，所述降压逆变单元和所述升压逆变单元中均包括多个全控开关元件，各个所述全控开关元件的控制端均还与控制器连接，所述控制器控制所述降压逆变单元和所述升压逆变单元中的各个所述全控开关元件的导通或关断，以实现所述交流输出端输出多电平交流电；

所述降压逆变单元包括第一全控开关元件、第二全控开关元件、第一开关元件、第一电容器和第二电容器；所述升压逆变单元包括第七全控开关元件、第八全控开关元件、第九开关元件、第十开关元件、第十一全控开关元件、第十二全控开关元件、第四电容器和第五电容器；所述第一全控开关元件的第一端与所述第一电容器的第一端连接并作为所述降压逆变单元的第一连接端，所述第二全控开关元件的第二端与所述第二电容器的第二端连接并作为所述降压逆变单元的第二连接端，所述第一全控开关元件的第二端分别与所述第二全控开关元件的第一端和所述第一开关元件的第一端连接并作为所述降压逆变单元的降压输出端，所述第一电容器的第二端分别与所述第二电容器的第一端和所述第一开关元件的第二端连接；所述降压逆变单元的第一连接端与所述直流电源的负极连接，所述降压逆变单元的第二连接端与所述直流电源的正极连接；所述第一开关元件为双向全控开关，所述直流电源输出的电压为V_dc；

所述第七全控开关元件的第一端与所述第十开关元件的第二端连接并作为所述升压逆变单元的第一端，所述第十开关元件的第一端分别与所述第四电容器的第一端和所述第十一全控开关元件的第一端来接，所述第十一全控开关元件的第二端与所述第十二全控开关元件的第一端连接并作为所述升压逆变单元的升压输出端，所述第十二全控开关元件的第二端分别与所述第五电容器的第一端和所述第九开关元件的第二端连接，所述第九开关元件的第一端与所述第八全控开关元件的第二端连接并作为所述升压逆变单元的第二端，所述第八全控开关元件的第一端与所述第七全控开关元件的第二端连接后再分别与所述第四电容器的第二端和所述第五电容器的第一端连接；所述升压逆变单元的第一端与所述直流电源的负极连接，所述升压逆变单元的第二端与所述直流电源的正极连接；

若开通双向全控开关、第八全控开关元件和第十二全控开关元件，其他的开关元件全部关断，交流输出端输出的电压为+1.5V_dc；若开通双向全控开关、第七全控开关元件和第十一全控开关元件，其他的开关元件全部关断，交流输出端输出的电压为-1.5V_dc；

若开通第一全控开关元件、第七全控开关元件和第十二全控开关元件，其他的开关元件全部关断，交流输出端Uo输出的电压为+V_dc；若开通第一全控开关元件、第七全控开关元件和第十一全控开关元件，其他的开关元件全部关断，交流输出端Uo输出的电压为-V_dc；

若开通第一全控开关元件、第八全控开关元件和第十二全控开关元件，其他的开关元件全部关断，交流输出端Uo输出的电压为+2V_dc；若开通第二全控开关元件、第七全控开关元件和第十一全控开关元件，其他的开关元件全部关断，交流输出端Uo输出的电压为-2V_dc；

若开通双向全控开关、第七全控开关元件和第十二全控开关元件，其他的开关元件全部关断，交流输出端Uo输出的电压为0.5V_dc；若开通双向全控开关、第八全控开关元件和第十一全控开关元件，其他的开关元件全部关断，交流输出端Uo输出的电压为-0.5V_dc；

若开通第二全控开关元件、第七全控开关元件和第十二全控开关元件，其他的开关元件全部关断，交流输出端Uo输出的电压为0。

2.根据权利要求1所述的基于升降压的多电平逆变电路，其特征在于，所述双向全控开关包括两个反向串联的IGBT器件或两个反向串联的MOSFET。