專(zhuān)利名稱(chēng)：一種五電平逆變拓?fù)鋯卧拔咫娖侥孀兤鞯闹谱鞣椒?br> 技術(shù)領(lǐng)域：
本申請(qǐng)涉及電カ電子技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種五電平逆變拓?fù)鋮g元及五電平逆變器。
背景技術(shù)：
中壓大容量場(chǎng)合，多電平逆變器得到廣泛的應(yīng)用，目前的五電平逆變器主要是ニ極管箝位型。下面對(duì)ニ極管箝位型五電平逆變器予以介紹。參見(jiàn)圖1，該圖為現(xiàn)有技術(shù)中提供的ニ極管箝位型的五電平逆變器拓?fù)鋱D。
圖I所示的是半橋五電平逆變器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。ニ極管用于為各個(gè)開(kāi)關(guān)管進(jìn)行電壓箝位。例如，第一ニ極管DBl用于將開(kāi)關(guān)管Tl下端的電位箝位于第一電容Cl的下端；第ニニ極管DB2用于將開(kāi)關(guān)管T5下端的電位箝位于第一電容Cl的下端。其他ニ極管DB3、DB4、DB5和DB6類(lèi)似，在此不再贅述。由于箝位ニ極管需要阻斷多倍電平電壓，通常需要多個(gè)相同標(biāo)稱(chēng)值的ニ極管串聯(lián)，這些ニ極管串聯(lián)起來(lái)共同承受圖I中二極管DB2承受的電壓。由于ニ極管的分散性以及雜散參數(shù)的影響，標(biāo)稱(chēng)值相同的ニ極管所能承受的壓力也有所差別，這樣串聯(lián)起來(lái)可能引起有的ニ極管兩端過(guò)電壓。因此，需要均壓措施和很大的RC吸收電路，但是這樣將導(dǎo)致系統(tǒng)體積龐大，成本增加，且損耗較多,效率較低。

發(fā)明內(nèi)容
本申請(qǐng)所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種五電平逆變拓?fù)鋮g元及五電平逆變器，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中逆變器系統(tǒng)體積龐大，成本増加，且損耗較多，效率較低、電流轉(zhuǎn)換精度較低的技術(shù)問(wèn)題。本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N五電平逆變拓?fù)鋮g元，包括開(kāi)關(guān)管TA1、開(kāi)關(guān)管TA2、開(kāi)關(guān)管Tl、開(kāi)關(guān)管TB1、開(kāi)關(guān)管TB2、開(kāi)關(guān)管T2、ニ極管DA1、ニ極管DB1、ニ極管DFl和ニ極管DF2 ；每個(gè)開(kāi)關(guān)管反向并聯(lián)ー個(gè)ニ極管；該拓?fù)鋮g元的第一直流輸入端Ml通過(guò)依次串聯(lián)的開(kāi)關(guān)管TA1、ニ極管DA1、開(kāi)關(guān)管Tl、開(kāi)關(guān)管T2、ニ極管DBl和開(kāi)關(guān)管TBl與該逆拓?fù)鋯卧牡诙绷鬏斎攵薓2相連；該拓?fù)鋮g元的第三直流輸入端M3通過(guò)開(kāi)關(guān)管TA2與ニ極管DAl和開(kāi)關(guān)管Tl的連接線相連；開(kāi)關(guān)管T2和ニ極管DBl的連接線通過(guò)開(kāi)關(guān)管TB2與該拓?fù)鋮g元的第四直流輸入端M4相連；開(kāi)關(guān)管T2和ニ極管DBl的連接線通過(guò)依次串聯(lián)的ニ極管DF2和ニ極管DFl與ニ極管DAl和開(kāi)關(guān)管Tl的連接線相連；ニ極管DF2和ニ極管DFl的連接線與該拓?fù)鋮g元的第五直流輸入端M5相連；開(kāi)關(guān)管Tl和開(kāi)關(guān)管T2的連接線與該拓?fù)鋮g元的第一交流輸出端相連，ニ極管DF2和ニ極管DFl的連接線與該拓?fù)鋮g元的第二交流輸出端相連。
本申請(qǐng)還提供了一種五電平逆變器，包括ー個(gè)如上述的拓?fù)鋯卧?，其中第一直流正電平PVl+與第一直流輸入端Ml相連，第二直流正電平PV2+與第三直流輸入端M3相連，直流零電平PVO與第五直流輸入端M5相連，第一直流負(fù)電平PVl-與第二直流輸入端M2相連，第二直流負(fù)電平PV2-與第四直流輸入端M4相連；第一直流正電平PVl+和第一直流輸入端Ml的連接線通過(guò)依次串聯(lián)的電容CAl和電容CBl與第一直流負(fù)電平PVl-和第二直流輸入端M2的連接線相連；第二直流正電平PV2+和第三直流輸入端M3的連接線通過(guò)依次串聯(lián)的電容CA2和電容CB2與第二直流負(fù)電平PV2-和第四直流輸入端M4的連接線相連；電容CAl和電容CBl的連接線與電容CA2和電容CB2的連接線相連并與第五直流輸入端M5相連；拓?fù)鋯卧牡谝唤涣鬏敵龆伺c該逆變器的第一交流輸出端相連，拓?fù)鋮g元的第二交流輸出端與該逆變器的第二交流輸出端相連。本申請(qǐng)還提供了一種五電平逆變器，包括兩個(gè)如上述的拓?fù)鋯卧谝煌負(fù)鋯卧偷诙負(fù)鋯卧?；第一直流正電平PVl+與第一拓?fù)鋯卧偷诙負(fù)鋯卧母鞯谝恢绷鬏斎攵薓l相連；第一直流負(fù)電平PVl-與第一拓?fù)鋯卧偷诙負(fù)鋯卧母鞯诙绷鬏斎攵薓2相連；第一直流正電平PVl+和第一拓?fù)鋯卧虻诙負(fù)鋯卧牡谝恢绷鬏斎攵薓l的連接線通過(guò)依次串聯(lián)的電容CAl和電容CBl與第一拓?fù)鋯卧虻诙負(fù)鋯卧牡牡诙绷鬏斎攵薓2和第一直流負(fù)電平PVl-的連接線相連；第二直流正電平PV2+與第一拓?fù)鋯卧偷诙負(fù)鋯卧母鞯谌绷鬏斎攵薓3相連；第二直流負(fù)電平PV2-與第一拓?fù)鋯卧偷诙負(fù)鋯卧母鞯谒闹绷鬏斎攵薓4相連；第二直流正電平PV2+和第一拓?fù)鋯卧虻诙負(fù)鋯卧牡谌绷鬏斎攵薓3的連接線通過(guò)依次串聯(lián)的電容CA2和電容CB2與第一拓?fù)鋯卧虻诙負(fù)鋯卧牡谒闹绷鬏斎攵薓4和第二直流負(fù)電平PV2-的連接線相連；直流零電平PVO與第一拓?fù)鋯卧偷诙負(fù)鋯卧母鞯谖逯绷鬏斎攵薓5相連；電容CAl和電容CBl的連接線與電容CA2和電容CB2的連接線相連并與第一拓?fù)鋮g元或第二拓?fù)鋯卧牡谖逯绷鬏斎攵薓5相連；第一拓?fù)鋯卧偷诙負(fù)鋯卧械母鞯谝唤涣鬏敵龆朔謩e與該逆變器的第一交流輸出端和第二交流輸出端相連。本申請(qǐng)還提供了一種五電平逆變器，包括三個(gè)如上述的拓?fù)鋯卧谝煌負(fù)鋯卧?、第二拓?fù)鋯卧偷谌負(fù)鋯卧?；第一直流正電平PVl+與第一拓?fù)鋯卧⒌诙負(fù)鋯卧偷谌負(fù)鋯卧母鞯谝恢绷鬏斎攵薓l相連；第一直流負(fù)電平PVl-與第一拓?fù)鋯卧?、第二拓?fù)鋯卧偷谌負(fù)鋯卧母鞯诙绷鬏斎攵薓2相連；
第一直流正電平PVl+和第一拓?fù)鋯卧?、第二拓?fù)鋯卧虻谌負(fù)鋯卧牡谝恢绷鬏斎攵薓l的連接線通過(guò)依次串聯(lián)的電容CAl和電容CBl與第一拓?fù)鋯卧⒌诙負(fù)鋯卧虻谌負(fù)鋯卧牡诙绷鬏斎攵薓2和第一直流負(fù)電平PVl-的連接線相連；第二直流正電平PV2+與第一拓?fù)鋯卧?、第二拓?fù)鋯卧偷谌負(fù)鋯卧母鞯谌绷鬏斎攵薓3相連；第二直流負(fù)電平PV2-與第一拓?fù)鋯卧?、第二拓?fù)鋯卧偷谌負(fù)鋯卧母鞯谒闹绷鬏斎攵薓4相連；第二直流正電平PV2+和第一拓?fù)鋯卧?、第二拓?fù)鋯卧虻谌負(fù)鋯卧牡谌绷鬏斎攵薓3的連接線通過(guò)依次串聯(lián)的電容CA2和電容CB2與第一拓?fù)鋯卧⒌诙負(fù)鋯卧虻谌負(fù)鋯卧牡谒闹绷鬏斎攵薓4和第二直流負(fù)電平PV2-的連接線相連；直流零電平PVO與第一拓?fù)鋯卧⒌诙負(fù)鋯卧偷谌負(fù)鋯卧母鞯谖逯绷鬏?入端M5相連；電容CAl和電容CB的連接線與電容CA2和電容CB2的連接線相連并與第一拓?fù)鋮g元、第二拓?fù)鋯卧虻谌負(fù)鋯卧牡谖逯绷鬏斎攵薓5相連；第一拓?fù)鋯卧⒌诙負(fù)鋯卧偷谌負(fù)鋯卧械母鞯谝唤涣鬏敵龆朔謩e與該逆變器的第一交流輸出端、第二交流輸出端和第三交流輸出端相連。本申請(qǐng)還提供了一種五電平逆變器，包括四個(gè)如上述的拓?fù)鋯卧谝煌負(fù)鋯卧⒌诙負(fù)鋯卧?、第三拓?fù)鋯卧偷谒耐負(fù)鋯卧坏谝恢绷髡娖絇Vl+與第一拓?fù)鋯卧?、第二拓?fù)鋯卧?、第三拓?fù)鋯卧偷谒耐負(fù)鋮g元的各第一直流輸入端Ml相連；第一直流負(fù)電平PVl-與第一拓?fù)鋯卧?、第二拓?fù)鋯卧⒌谌負(fù)鋯卧偷谒耐負(fù)鋮g元的各第二直流輸入端M2相連；第一直流正電平PVl+和第一拓?fù)鋯卧?、第二拓?fù)鋯卧?、第三拓?fù)鋯卧虻谒耐負(fù)鋯卧牡谝恢绷鬏斎攵薓l的連接線通過(guò)依次串聯(lián)的電容CAl和電容CBl與第一拓?fù)鋯卧?、第二拓?fù)鋯卧?、第三拓?fù)鋯卧虻谒耐負(fù)鋯卧牡诙绷鬏斎攵薓2和第一直流負(fù)電平PVl-的連接線相連；第二直流正電平PV2+與第一拓?fù)鋯卧?、第二拓?fù)鋯卧?、第三拓?fù)鋯卧偷谒耐負(fù)鋮g元的各第三直流輸入端M3相連；第二直流負(fù)電平PV2-與第一拓?fù)鋯卧⒌诙負(fù)鋯卧?、第三拓?fù)鋯卧偷谒耐負(fù)鋮g元的各第四直流輸入端M4相連；第二直流正電平PV2+和第一拓?fù)鋯卧?、第二拓?fù)鋯卧牡谌绷鬏斎攵薓3的連接線通過(guò)依次串聯(lián)的電容CA2和電容CB2與第一拓?fù)鋯卧?、第二拓?fù)鋯卧⒌谌負(fù)鋯卧虻谒耐負(fù)鋯卧牡谒闹绷鬏斎攵薓4和第二直流負(fù)電平PV2-的連接線相連；直流零電平PVO與第一拓?fù)鋯卧?、第二拓?fù)鋯卧?、第三拓?fù)鋯卧偷谒耐負(fù)鋯卧母鞯谖逯绷鬏斎攵薓5相連；電容CAl和電容CBl的連接線與電容CA2和電容CB2的連接線相連并與第一拓?fù)鋮g元、第二拓?fù)鋯卧?、第三拓?fù)鋯卧虻谒耐負(fù)鋯卧牡谖逯绷鬏斎攵薓5相連；第一拓?fù)鋯卧⒌诙負(fù)鋯卧?、第三拓?fù)鋯卧偷谒耐負(fù)鋯卧械母鞯谝唤涣鬏敵龆朔謩e與該逆變器的第一交流輸出端、第二交流輸出端、第三交流輸出端和第四交流輸出端相連。由上述可知，本申請(qǐng)?zhí)峁┑奈咫娖侥孀兺負(fù)鋮g元包括六個(gè)反向井聯(lián)ニ極管的開(kāi)關(guān)管和四個(gè)與開(kāi)關(guān)管串聯(lián)的ニ極管，外側(cè)開(kāi)關(guān)管串聯(lián)，減小外側(cè)開(kāi)關(guān)管的電壓應(yīng)力，相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)中需要采用均壓措施和較大的RC吸收電路防止部分ニ極管兩端過(guò)壓而導(dǎo)致逆變器體積龐大、成本増加、損耗較多以及效率較低的問(wèn)題，本申請(qǐng)?zhí)峁┑奈咫娖侥孀兺負(fù)鋮g元在實(shí)現(xiàn)單相和多相應(yīng)用時(shí)在保證為電流提供通路的同時(shí)，保證整個(gè)逆變器的半導(dǎo)體器件較少，體積較小，成本較低，同時(shí)損耗較小，效率較高。當(dāng)然，實(shí)施本申請(qǐng)的任ー產(chǎn)品并不一定需要同時(shí)達(dá)到以上所述的所有優(yōu)點(diǎn)。


為了更清楚地說(shuō)明本申請(qǐng)實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本申請(qǐng)的ー些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖I為現(xiàn)有技術(shù)中二極管箝位型五電平逆變器拓?fù)鋱D；圖2為本申請(qǐng)?zhí)峁┑囊环N五電平逆變拓?fù)鋯卧獙?shí)施例一的拓?fù)鋱D；圖3為本申請(qǐng)?zhí)峁┑囊环N五電平逆變器實(shí)施例ニ的拓?fù)鋱D；圖4為本申請(qǐng)?zhí)峁┑囊环N五電平逆變器實(shí)施例ニ的另一拓?fù)鋱D；圖5為本申請(qǐng)?zhí)峁┑囊环N五電平逆變器實(shí)施例ニ的另一拓?fù)鋱D；圖6為本申請(qǐng)?zhí)峁┑囊环N五電平逆變器實(shí)施例ニ的另一拓?fù)鋱D；圖7為本申請(qǐng)?zhí)峁┑囊环N五電平逆變器實(shí)施例ニ處于第一工作模態(tài)的拓?fù)鋱D；圖8為本申請(qǐng)?zhí)峁┑囊环N五電平逆變器實(shí)施例ニ處于第二工作模態(tài)的拓?fù)鋱D；圖9為本申請(qǐng)?zhí)峁┑囊环N五電平逆變器實(shí)施例ニ處于第三工作模態(tài)的拓?fù)鋱D；圖10為本申請(qǐng)?zhí)峁┑囊环N五電平逆變器實(shí)施例ニ處于第四工作模態(tài)的拓?fù)鋱D；圖11為本申請(qǐng)?zhí)峁┑囊环N五電平逆變器實(shí)施例ニ處于第五工作模態(tài)的拓?fù)鋱D；圖12為本申請(qǐng)?zhí)峁┑囊环N五電平逆變器實(shí)施例ニ處于第六工作模態(tài)的拓?fù)鋱D；圖13為本申請(qǐng)?zhí)峁┑囊环N五電平逆變器實(shí)施例ニ處于第七工作模態(tài)的拓?fù)鋱D；圖14為本申請(qǐng)?zhí)峁┑囊环N五電平逆變器實(shí)施例ニ處于第八工作模態(tài)的拓?fù)鋱D；圖15為本申請(qǐng)?zhí)峁┑囊环N五電平逆變拓?fù)鋯卧獙?shí)施例一的等效圖；圖16為本申請(qǐng)通過(guò)的一種五電平逆變器實(shí)施例三的拓?fù)鋱D；圖17為本申請(qǐng)通過(guò)的一種五電平逆變器實(shí)施例三的另一拓?fù)鋱D；圖18為本申請(qǐng)通過(guò)的一種五電平逆變器實(shí)施例四的拓?fù)鋱D；圖19為本申請(qǐng)通過(guò)的一種五電平逆變器實(shí)施例四的另一拓?fù)鋱D；圖20為本申請(qǐng)通過(guò)的一種五電平逆變器實(shí)施例四的另一拓?fù)鋱D；圖21為本申請(qǐng)通過(guò)的一種五電平逆變器實(shí)施例五的拓?fù)鋱D；圖22為本申請(qǐng)通過(guò)的一種五電平逆變器實(shí)施例五的另一拓?fù)鋱D。
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合本申請(qǐng)實(shí)施例中的附圖,對(duì)本申請(qǐng)實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本申請(qǐng)一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒旧暾?qǐng)中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本申請(qǐng)保護(hù)的范圍。參考圖2，其示出了本申請(qǐng)?zhí)峁┑囊环N五電平逆變器的拓?fù)鋯卧獙?shí)施例一的拓?fù)鋱D，所述五電平逆變器的拓?fù)鋯卧ㄩ_(kāi)關(guān)管TA1、開(kāi)關(guān)管TA2、開(kāi)關(guān)管Tl、開(kāi)關(guān)管TB1、開(kāi)關(guān)管TB2、開(kāi)關(guān)管T2、ニ極管DA1、ニ極管DB1、ニ極管DFl和ニ極管DF2 ；每個(gè)開(kāi)關(guān)管反向并聯(lián)ー個(gè)ニ極管；該拓?fù)鋮g元的第一直流輸入端Ml通過(guò)依次串聯(lián)的開(kāi)關(guān)管TA1、ニ極管DA1、開(kāi)關(guān)管Tl、開(kāi)關(guān)管T2、ニ極管DBl和開(kāi)關(guān)管TBl與該逆拓?fù)鋯卧牡诙绷鬏斎攵薓2相連；該拓?fù)鋮g元的第三直流輸入端M3通過(guò)開(kāi)關(guān)管TA2與ニ極管DAl和開(kāi)關(guān)管Tl的連 接線相連；開(kāi)關(guān)管T2和ニ極管DBl的連接線通過(guò)開(kāi)關(guān)管TB2與該拓?fù)鋮g元的第四直流輸入端M4相連；開(kāi)關(guān)管T2和ニ極管DBl的連接線通過(guò)依次串聯(lián)的ニ極管DF2和ニ極管DFl與ニ極管DAl和開(kāi)關(guān)管Tl的連接線相連；ニ極管DF2和ニ極管DFl的連接線與該拓?fù)鋮g元的第五直流輸入端M5相連；開(kāi)關(guān)管Tl和開(kāi)關(guān)管T2的連接線與該拓?fù)鋮g元的第一交流輸出端相連，ニ極管DF2和ニ極管DFl的連接線與該拓?fù)鋮g元的第二交流輸出端相連。其中，以上拓?fù)鋯卧拈_(kāi)關(guān)管可以為IGBT管、MOSFET管、IGCT管、或IEGT管?？梢岳斫獾氖牵陨祥_(kāi)關(guān)管也可以選擇其他類(lèi)型的開(kāi)關(guān)管。以上與開(kāi)關(guān)管反向并聯(lián)的ニ極管可以為獨(dú)立的ニ極管，也可以是與開(kāi)關(guān)管封裝集成在一起的ニ極管。由上述可知，相對(duì)應(yīng)現(xiàn)有技術(shù)中需要采用均壓措施和較大的RC吸收電路防止部分ニ極管兩端過(guò)壓而導(dǎo)致逆變器體積龐大、成本増加、損耗較多以及效率較低的問(wèn)題，基于本申請(qǐng)?zhí)峁┑奈咫娖侥孀兺負(fù)鋮g元的五電平逆變器在實(shí)現(xiàn)單相和多相應(yīng)用時(shí)在保證為電流提供通路的同時(shí)，保證整個(gè)逆變器的半導(dǎo)體器件較少，體積較小，成本較低，同時(shí)損耗較小，效率較高。并且本申請(qǐng)的電路結(jié)構(gòu)外側(cè)開(kāi)關(guān)管串聯(lián)，減小外側(cè)開(kāi)關(guān)管的電壓應(yīng)力。參考圖3，其示出了本申請(qǐng)?zhí)峁┑囊环N五電平逆變器實(shí)施例ニ的拓?fù)鋱D，基于本申請(qǐng)實(shí)施例一，本申請(qǐng)實(shí)施例ニ包括一個(gè)如實(shí)施例一所述的拓?fù)鋯卧渲械谝恢绷髡娖絇Vl+與第一直流輸入端Ml相連，第二直流正電平PV2+與第三直流輸入端M3相連，直流零電平PVO與第五直流輸入端M5相連，第一直流負(fù)電平PVl-與第二直流輸入端M2相連，第二直流負(fù)電平PV2-與第四直流輸入端M4相連；第一直流正電平PVl+和第一直流輸入端Ml的連接線通過(guò)依次串聯(lián)的電容CAl和電容CBl與第一直流負(fù)電平PVl-和第二直流輸入端M2的連接線相連；第二直流正電平PV2+和第三直流輸入端M3的連接線通過(guò)依次串聯(lián)的電容CA2和電容CB2與第二直流負(fù)電平PV2-和第四直流輸入端M4的連接線相連；電容CAl和電容CBl的連接線與電容CA2和電容CB2的連接線相連并與第五直流輸入端M5相連；拓?fù)鋯卧牡谝唤涣鬏敵龆伺c該逆變器的第一交流輸出端相連，拓?fù)鋮g元的第二交流輸出端與該逆變器的第二交流輸出端相連。
其中，如圖4所示，上述五個(gè)電平可以通過(guò)兩個(gè)直流電源PVM和PVN加上兩個(gè)DC/DC升壓電路獲得，具體的，兩個(gè)直流電源PVM和PVN正負(fù)對(duì)接，生成第一直流正電平PV1+、第一直流負(fù)電平PVl-和直流零電平PVO，兩個(gè)直流電源PVM和PVN各連接ー個(gè)DC/DC升壓電路，生成第二直流正電平PV2+和第二直流負(fù)電平PV2-參考圖5,其示出了本申請(qǐng)實(shí)施例ニ的另ー種結(jié)構(gòu)示意圖,基于上述如圖4所示的實(shí)施例，本申請(qǐng)?zhí)峁┑奈咫娖侥孀兤鬟€包括電感L501和電容C501，其中所述拓?fù)鋯卧牡谝唤涣鬏敵龆送ㄟ^(guò)依次串聯(lián)的電感L501和電容C501與該拓?fù)鋯卧卸O管DF2和ニ極管DFl的連接線相連；電感L501和電容C501的連接線與該逆變器的第一交流輸出端相連。上述如圖4所示的五電平還可以通過(guò)如圖6所述的方式獲得，直流電源PVS產(chǎn)生第一直流正電平PVl+和第一直流負(fù)電平PV1-，通過(guò)電容CAl和電容CBl的分壓作用產(chǎn)生直流零電平PVO，直流電源PVS兩端各連接ー個(gè)DC/DC升壓電路，生成第二直流正電平PV2+和第二直流負(fù)電平PV2-。有上述可知，本申請(qǐng)通過(guò)增加電感和電容實(shí)現(xiàn)本申請(qǐng)實(shí)施例ニ的實(shí)際應(yīng)用，減少本申請(qǐng)實(shí)施例ニ的輸出電流的諧波，提高本申請(qǐng)實(shí)施例ニ在進(jìn)行電流轉(zhuǎn)換的準(zhǔn)確性。圖5所示的五電平逆變器與電感和電流形成的濾波模塊的連接結(jié)構(gòu)與如圖6所示的五電平逆變器與電感和電流形成的濾波模塊的連接結(jié)構(gòu)類(lèi)此，在此不再闡述。由上述可知，相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)中需要采用均壓措施和較大的RC吸收電路防止部分ニ極管兩端過(guò)壓而導(dǎo)致逆變器體積龐大、成本増加、損耗較多以及效率較低的問(wèn)題，本申請(qǐng)?zhí)峁┑奈咫娖侥孀兤鲗?shí)施例ニ，即本申請(qǐng)實(shí)施例一在實(shí)現(xiàn)單相時(shí)在保證為電流提供通路的同時(shí)，保證整個(gè)逆變器的半導(dǎo)體器件較少，體積較小，成本較低，同時(shí)損耗較小，效率較聞。其中，本申請(qǐng)?zhí)峁┑奈咫娖侥孀兤鲗?shí)施例ニ在實(shí)現(xiàn)直流電與交流電的轉(zhuǎn)換時(shí)，包括八個(gè)工作模態(tài)，下面結(jié)合附圖來(lái)對(duì)圖5所示的五電平逆變器的八種工作模態(tài)進(jìn)行詳細(xì)分析。其中，ニ極管DA2與開(kāi)關(guān)管TA2反向并聯(lián)，ニ極管DB2與開(kāi)關(guān)管TB2反向并聯(lián)，ニ極管Dl與開(kāi)關(guān)管Tl反向并聯(lián)，ニ極管D2與開(kāi)關(guān)管T2反向并聯(lián)。其中，本申請(qǐng)實(shí)施例ニ的工作模態(tài)形成可以通過(guò)時(shí)序控制實(shí)現(xiàn)。參考圖7，其示出了本申請(qǐng)?zhí)峁┑奈咫娖侥孀兤鲗?shí)施例ニ的第一工作模態(tài)的拓?fù)鋱D。第一工作模態(tài)開(kāi)關(guān)管Tl導(dǎo)通，其余開(kāi)關(guān)管均截止；其中，不導(dǎo)通的路徑在圖中以細(xì)實(shí)線示出，導(dǎo)通的路徑以粗實(shí)線示出。電流的路徑為DF1-T1-L501-VG-DF1。參考圖8，其示出了本申請(qǐng)?zhí)峁┑奈咫娖侥孀兤鲗?shí)施例ニ第二工作模態(tài)的拓?fù)鋱D。第二工作模態(tài)開(kāi)關(guān)管Tl和開(kāi)關(guān)管TAl導(dǎo)通，其余開(kāi)關(guān)管均截止；其中，不導(dǎo)通的路徑在圖中以細(xì)實(shí)線示出，導(dǎo)通的路徑以粗實(shí)線示出。電流路徑為PVI+-TAI-DAI-TI-L501-Vg-PVO。參考圖9，其示出了本申請(qǐng)?zhí)峁┑奈咫娖侥孀兤鲗?shí)施例ニ第三工作模態(tài)的拓?fù)鋱D。第三工作模態(tài)開(kāi)關(guān)管TA2和Tl導(dǎo)通，其余開(kāi)關(guān)管均截止；其中，不導(dǎo)通的路徑在圖中以細(xì)實(shí)線示出，導(dǎo)通的路徑以粗實(shí)線示出。
電流路徑為PV2+-TA2-T1-L501-Vg-PV0。其中，所述第三工作模態(tài)還可以為開(kāi)關(guān)管TA2、開(kāi)關(guān)管Tl和開(kāi)關(guān)管TAl導(dǎo)通，其余開(kāi)關(guān)管均截止，即在第二工作模態(tài)結(jié)束后，開(kāi)關(guān)管Tl和開(kāi)關(guān)管TAl可以選擇不予以關(guān)閉，此時(shí)第三工作模態(tài)與只有開(kāi)關(guān)管TA2導(dǎo)通的電流路徑一致，由此可以減少開(kāi)關(guān)管在導(dǎo)通與閉合之間操作時(shí)的損耗。參考圖10，其示出了本申請(qǐng)?zhí)峁┑奈咫娖侥孀兤鲗?shí)施例ニ的第四工作模態(tài)的拓?fù)鋱D。第四工作模態(tài)開(kāi)關(guān)管T2導(dǎo)通，其余開(kāi)關(guān)管均截止；不導(dǎo)通的路徑在圖中以細(xì)實(shí)線示出，導(dǎo)通的路徑以粗實(shí)線示出。電流路徑為T(mén)2-DF2-Ve-L501-T2。參考圖11，其示出了本申請(qǐng)?zhí)峁┑奈咫娖侥孀兤鲗?shí)施例ニ的第五工作模態(tài)的拓?fù)鋱D。第五工作模態(tài)開(kāi)關(guān)管T2和開(kāi)關(guān)管TBl導(dǎo)通，其余開(kāi)關(guān)管均截止；不導(dǎo)通的路徑在圖中以細(xì)實(shí)線示出，導(dǎo)通的路徑以粗實(shí)線示出。 電流路徑為 -PVO-Ve-LSOl-TS-DBI-TBI-PVl-。參考圖12，其示出了本申請(qǐng)?zhí)峁┑奈咫娖侥孀兤鲗?shí)施例ニ的第六工作模態(tài)的拓?fù)鋱D。第六工作模態(tài)開(kāi)關(guān)管TB2和T2導(dǎo)通，其余開(kāi)關(guān)管均截止；不導(dǎo)通的路徑在圖中以細(xì)實(shí)線示出，導(dǎo)通的路徑以粗實(shí)線示出。電流路徑為PV0-Vg-L501-T2-TB2-PV2-。其中，所述第六工作模態(tài)還可以為開(kāi)關(guān)管TB2、開(kāi)關(guān)管T2和開(kāi)關(guān)管TBl導(dǎo)通，其余開(kāi)關(guān)管均截止，即在第五工作模態(tài)結(jié)束后，開(kāi)關(guān)管T2和開(kāi)關(guān)管TBl可以選擇不予以關(guān)閉，此時(shí)第六工作模態(tài)與只有開(kāi)關(guān)管TB2導(dǎo)通的電流路徑一致，由此可以減少開(kāi)關(guān)管在導(dǎo)通與閉合之間操作時(shí)的損耗。參考圖13，其示出了本申請(qǐng)?zhí)峁┑奈咫娖侥孀兤鲗?shí)施例ニ第七工作模態(tài)的拓?fù)鋱D。第七工作模態(tài)開(kāi)關(guān)管Tl導(dǎo)通、開(kāi)關(guān)管Tl和開(kāi)關(guān)管TAl導(dǎo)通或開(kāi)關(guān)管Tl和開(kāi)關(guān)管TAl及開(kāi)關(guān)管TA2導(dǎo)通，其余開(kāi)關(guān)管均截止；不導(dǎo)通的路徑在圖中以細(xì)實(shí)線示出，導(dǎo)通的路徑以粗實(shí)線示出。電流路徑為CA2-Vg-L501-D1-DA2-CA2。參考圖14，其示出了本申請(qǐng)?zhí)峁┑奈咫娖侥孀兤鲗?shí)施例ニ的第八工作模態(tài)的拓?fù)鋱D。第八工作模態(tài)開(kāi)關(guān)管T2導(dǎo)通、開(kāi)關(guān)管T2和開(kāi)關(guān)管TBl導(dǎo)通或開(kāi)關(guān)管Tl和開(kāi)關(guān)管TBl及開(kāi)關(guān)管TB2導(dǎo)通，其余開(kāi)關(guān)管均截止；不導(dǎo)通的路徑在圖中以細(xì)實(shí)線示出，導(dǎo)通的路徑以粗實(shí)線示出。電流路徑為CB2-DB2-D2-L501-Vg-CB2。在上述第二工作模態(tài)中，開(kāi)關(guān)管Tl和開(kāi)關(guān)管TAl共同承受第一正電平PVl+ ;在第五工作模態(tài)中，開(kāi)關(guān)管T2和開(kāi)關(guān)管TBl共同承受第一負(fù)電平PV1-，相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)中單個(gè)開(kāi)關(guān)管的情形，開(kāi)關(guān)管元器件承受的電壓應(yīng)カ小，對(duì)元器件的損耗較少。同樣的，在第三工作模態(tài)和第七工作模態(tài)兩個(gè)開(kāi)關(guān)管共同承受第二直流正電平PV2+，在第六工作模態(tài)和第八工作模態(tài)兩個(gè)開(kāi)關(guān)管共同承受第二直流負(fù)電平PV2-，開(kāi)關(guān)管元器件承受的電壓應(yīng)カ小，對(duì)元器件的損耗較少。有上述可知，本申請(qǐng)?zhí)峁┑奈咫娖侥孀兤鲗?shí)施例ニ采用五電平技術(shù)擬合正弦波的思路，相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)來(lái)說(shuō)共模電壓小，紋波損耗較低，轉(zhuǎn)換效率較高。
其中，本申請(qǐng)?zhí)?供的五電平逆變拓?fù)鋯卧獙?shí)施例一在實(shí)現(xiàn)直流電與交流電的轉(zhuǎn)換時(shí)的八個(gè)工作模態(tài)，與本申請(qǐng)實(shí)施例ニ中圖7至圖14所示的工作模態(tài)類(lèi)似，在此不再贅述。參考圖15，其示出了本申請(qǐng)?zhí)峁┑奈咫娖侥孀兺負(fù)鋯卧獙?shí)施例一等效圖。在所述等效圖中，將所述五電平逆變拓?fù)鋯卧獙?shí)施例一的第一交流輸出端定義為拓?fù)鋯卧腁C引出端。參考圖16，其示出了本申請(qǐng)?zhí)峁┑囊环N五電平逆變器實(shí)施例三的拓?fù)鋱D，基于上述本申請(qǐng)實(shí)施例一，本申請(qǐng)實(shí)施例三包括兩個(gè)如圖15所示的拓?fù)鋯卧谝煌負(fù)鋯卧偷讠送負(fù)鋯卧?；第一直流正電平PVl+與第一拓?fù)鋯卧偷诙負(fù)鋯卧母鞯谝恢绷鬏斎攵薓l相連；第一直流負(fù)電平PVl-與第一拓?fù)鋯卧偷诙負(fù)鋯卧母鞯诙绷鬏斎攵薓2相連；第一直流正電平PVl+和第一拓?fù)鋯卧虻诙負(fù)鋯卧牡谝恢绷鬏斎攵薓l的連接線通過(guò)依次串聯(lián)的電容CAl和電容CBl與第一拓?fù)鋯卧虻诙負(fù)鋯卧牡诙绷鬏斎攵薓2和第一直流負(fù)電平PVl-的連接線相連；第二直流正電平PV2+與第一拓?fù)鋯卧偷诙負(fù)鋯卧母鞯谌绷鬏斎攵薓3相連； 第二直流負(fù)電平PV2-與第一拓?fù)鋯卧偷诙負(fù)鋯卧母鞯谒闹绷鬏斎攵薓4相連；第二直流正電平PV2+和第一拓?fù)鋯卧虻诙負(fù)鋯卧牡谌绷鬏斎攵薓3的連接線通過(guò)依次串聯(lián)的電容CA2和電容CB2與第一拓?fù)鋯卧虻诙負(fù)鋯卧牡谒闹绷鬏斎攵薓4和第二直流負(fù)電平PV2-的連接線相連；直流零電平PVO與第一拓?fù)鋯卧偷诙負(fù)鋯卧母鞯谖逯绷鬏斎攵薓5相連；電容CAl和電容CBl的連接線與電容CA2和電容CB2的連接線相連并與第一拓?fù)鋮g元或第二拓?fù)鋯卧牡谖逯绷鬏斎攵薓5相連；第一拓?fù)鋯卧偷诙負(fù)鋯卧械母鰽C引出端分別與該逆變器的第一交流輸出端和第二交流輸出端相連。其中，參考圖17，其示出了本申請(qǐng)實(shí)施例三的另一拓?fù)鋱D，基于上述如圖16所述的實(shí)施例，所述五電平逆變器還包括第一電感L1701、第二電感L1702和電容C1701，其中第一拓?fù)鋯卧腁C引出端通過(guò)依次串聯(lián)的第一電感L1701、電容C1701和第二電感L1702與第二拓?fù)鋯卧腁C引出端相連；第一電感L1701和電容C1701的連接線與該逆變器的第一交流輸出端相連，電容C1701和第二電感L1702的連接線與該逆變器的第二交流輸出端相連。有上述可知，相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)中需要采用均壓措施和較大的RC吸收電路防止部分ニ極管兩端過(guò)壓而導(dǎo)致逆變器體積龐大、成本増加、損耗較多以及效率較低的問(wèn)題，本申請(qǐng)?zhí)峁┑奈咫娖侥孀兺負(fù)鋮g元在實(shí)現(xiàn)兩相應(yīng)用時(shí)在保證為電流提供通路的同時(shí)，保證整個(gè)逆變器的半導(dǎo)體器件較少，體積較小，成本較低，同時(shí)損耗較小，效率較高。參考圖18，其示出了本申請(qǐng)?zhí)峁┑囊环N五電平逆變器實(shí)施例四的拓?fù)鋱D，基于上述本申請(qǐng)實(shí)施例一，本申請(qǐng)實(shí)施例四包括三個(gè)如圖15的拓?fù)鋯卧谝煌負(fù)鋯卧?、第二拓?fù)鋯卧偷谌負(fù)鋯卧?；第一直流正電平PVl+與第一拓?fù)鋯卧?、第二拓?fù)鋯卧偷谌負(fù)鋯卧母鞯谝恢绷鬏斎攵薓l相連； 第一直流負(fù)電平PVl-與第一拓?fù)鋯卧?、第二拓?fù)鋯卧偷谌負(fù)鋯卧母鞯诙绷鬏斎攵薓2相連；第一直流正電平PVl+和第一拓?fù)鋯卧?、第二拓?fù)鋯卧虻谌負(fù)鋯卧牡谝恢绷鬏斎攵薓l的連接線通過(guò)依次串聯(lián)的電容CAl和電容CBl與第一拓?fù)鋯卧?、第二拓?fù)鋯卧虻谌負(fù)鋯卧牡诙绷鬏斎攵薓2和第一直流負(fù)電平PVl-的連接線相連；第二直流正電平PV2+與第一拓?fù)鋯卧⒌诙負(fù)鋯卧偷谌負(fù)鋯卧母鞯谌绷鬏斎攵薓3相連；第二直流負(fù)電平PV2-與第一拓?fù)鋯卧⒌诙負(fù)鋯卧偷谌負(fù)鋯卧母鞯谒闹绷鬏斎攵薓4相連；第二直流正電平PV2+和第一拓?fù)鋯卧?、第二拓?fù)鋯卧虻谌負(fù)鋯卧牡谌绷鬏斎攵薓3的連接線通過(guò)依次串聯(lián)的電容CA2和電容CB2與第一拓?fù)鋯卧?、第二拓?fù)鋯卧虻谌負(fù)鋯卧牡谒闹绷鬏斎攵薓4和第二直流負(fù)電平PV2-的連接線相連；直流零電平PVO與第一拓?fù)鋯卧?、第二拓?fù)鋯卧偷谌負(fù)鋯卧母鞯谖逯绷鬏斎攵薓5相連；電容CAl和電容CBl的連接線與電容CA2和電容CB2的連接線相連并與第一拓?fù)鋮g元、第二拓?fù)鋯卧虻谌負(fù)鋯卧牡谖逯绷鬏斎攵薓5相連；第一拓?fù)鋯卧?、第二拓?fù)鋯卧偷谌負(fù)鋯卧械母鰽C引出端分別與該逆變器的第一交流輸出端、第二交流輸出端和第三交流輸出端相連。其中，參考圖19，其示出了本申請(qǐng)實(shí)施例四的另一拓?fù)鋱D，基于上述如圖18所述的實(shí)施例，所述五電平逆變器還包括第一電感L1901、第二電感L1902、第三電感L1903、第ー電容C1901、第二電容C1902和第三電容C1903，其中第一拓?fù)鋯呜５腁C引出端通過(guò)依次串聯(lián)的第一電感L1901、第一電容C1901、第二電容C1902和第二電感L1902與第二拓?fù)鋯卧腁C引出端相連；第三拓?fù)鋯卧腁C引出端通過(guò)依次串聯(lián)的第三電感L1903和第三電容C1903與第一電容C1901和第一電容C1902的連接線相連；第一電感L1901和第一電容C1901的連接線與該逆變器的第一交流輸出端相連，第二電容C1902和第二電感L1902的連接線與該逆變器的第二交流輸出端相連，第三電感L1903和第三電容C1903的連接線與該逆變器的第三交流輸出端相連。有上述可知，相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)中需要采用均壓措施和較大的RC吸收電路防止部分ニ極管兩端過(guò)壓而導(dǎo)致逆變器體積龐大、成本増加、損耗較多以及效率較低的問(wèn)題，本申請(qǐng)?zhí)峁┑奈咫娖侥孀兺負(fù)鋮g元在實(shí)現(xiàn)三相應(yīng)用時(shí)在保證為電流提供通路的同時(shí)，保證整個(gè)逆變器的半導(dǎo)體器件較少，體積較小，成本較低，同時(shí)損耗較小，效率較高。需要說(shuō)明的是，上述五電平逆變器實(shí)施例四為三相三線制(三橋臂)五電平逆變器。參考圖20，其示出了本申請(qǐng)實(shí)施例四的另ー種拓?fù)鋱D，基于上述如圖19所述的實(shí)施例，其中
第一電容C1901、第二電容C1902和第三電容C1903的連接線與直流零電平PVO相連。需要說(shuō)明的是，如圖20所示的五電平逆變器為三相四線制(三橋臂)五電平逆變器。參考圖21，其示出了本申請(qǐng)?zhí)峁┑囊环N五電平逆變器實(shí)施例五的拓?fù)鋱D，基于上述本申請(qǐng)實(shí)施例一，本申請(qǐng)實(shí)施例五包括四個(gè)如圖15的拓?fù)鋯卧谝煌負(fù)鋯卧?、第二拓?fù)鋯卧?、第三拓?fù)鋯卧偷谒耐負(fù)鋯卧?；第一直流正電平PVl+與第一拓?fù)鋯卧?、第二拓?fù)鋯卧?、第三拓?fù)鋯卧偷谒耐負(fù)鋮g元的各第一直流輸入端Ml相連；第一直流負(fù)電平PVl-與第一拓?fù)鋯卧?、第二拓?fù)鋯卧⒌谌負(fù)鋯卧偷谒耐負(fù)鋮g元的各第二直流輸入端M2相連；第一直流正電平PVl+和第一拓?fù)鋯卧?、第二拓?fù)鋯卧⒌谌負(fù)鋯卧虻谒耐負(fù)鋯卧牡谝恢绷鬏斎攵薓l的連接線通過(guò)依次串聯(lián)的電容CAl和電容CBl與第一拓?fù)鋯卧?、第二拓?fù)鋯卧⒌谌負(fù)鋯卧虻谒耐負(fù)鋯卧牡诙绷鬏斎攵薓2和第一直流負(fù)電平PVl-的連接線相連；第二直流正電平PV2+與第一拓?fù)鋯卧⒌诙負(fù)鋯卧?、第三拓?fù)鋯卧偷谒耐負(fù)鋮g元的各第三直流輸入端M3相連；第二直流負(fù)電平PV2-與第一拓?fù)鋯卧?、第二拓?fù)鋯卧⒌谌負(fù)鋯卧偷谒耐負(fù)鋮g元的各第四直流輸入端M4相連；第二直流正電平PV2+和第一拓?fù)鋯卧⒌诙負(fù)鋯卧牡谌绷鬏斎攵薓3的連接線通過(guò)依次串聯(lián)的電容CA2和電容CB2與第一拓?fù)鋯卧?、第二拓?fù)鋯卧⒌谌負(fù)鋯卧虻谒耐負(fù)鋯卧牡谒闹绷鬏斎攵薓4和第二直流負(fù)電平PV2-的連接線相連；直流零電平PVO與第一拓?fù)鋯卧?、第二拓?fù)鋯卧?、第三拓?fù)鋯卧偷谒耐負(fù)鋯卧母鞯谖逯绷鬏斎攵薓5相連；電容CAl和電容CBl的連接線與電容CA2和電容CB2的連接線相連并與第一拓?fù)鋮g元、第二拓?fù)鋯卧?、第三拓?fù)鋯卧虻谒耐負(fù)鋯卧牡谖逯绷鬏斎攵薓5相連；第一拓?fù)鋯卧?、第二拓?fù)鋯卧?、第三拓?fù)鋯卧偷谒耐負(fù)鋯卧械腁C引出端分別與該逆變器的第一交流輸出端、第二交流輸出端、第三交流輸出端和第四交流輸出端相連。其中，參考圖22，其示出了本申請(qǐng)實(shí)施例五的另一拓?fù)鋱D，基于上述如圖21所述的實(shí)施例，所述五電平逆變器還包括第一電感L2201、第二電感L2202、第三電感L2203、第ー電容C2201、第二電容C2202和第三電容C2203，其中第二拓?fù)鋯卧腁C引出端通過(guò)依次串聯(lián)的第一電感L2201、第一電容C2201、第二電容C2202和第二電感L2202與第三拓?fù)鋯卧腁C引出端相連；第四拓?fù)鋯卧腁C引出端通過(guò)依次串聯(lián)的第三電感L2203和第三電容C2203與第一電容C2201和第二電容C2202的連接線相連；第一電容C2201、第二電容C2202和第三電容C2203的連接線與第一拓?fù)鋯卧腁C引出端相連；電感第一 L2201和第一電容C2201的連接線與該逆變器的第一交流輸出端 相連，第二電容C2202和第二電感L2202的連接線與該逆變器的第二交流輸出端相連，第三電感L2203和第三電容C2203的連接線與該逆變器的第三交流輸出端相連。有上述可知，相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)中需要采用均壓措施和較大的RC吸收電路防止部分ニ極管兩端過(guò)壓而導(dǎo)致逆變器體積龐大、成本増加、損耗較多以及效率較低的問(wèn)題，本申請(qǐng)?zhí)峁┑奈咫娖侥孀兺負(fù)鋮g元在實(shí)現(xiàn)四相應(yīng)用時(shí)在保證為電流提供通路的同時(shí)，保證整個(gè)逆變器的半導(dǎo)體器件較少，體積較小，成本較低，同時(shí)損耗較小，效率較高。需要說(shuō)明的是，上述五電平逆變器實(shí)施例五為三相四線制(四橋臂)五電平逆變器。需要說(shuō)明的是，本說(shuō)明書(shū)中的各個(gè)實(shí)施例均采用遞進(jìn)的方式描述，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說(shuō)明的都是與其他實(shí)施例的不同之處，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似的部分互相參見(jiàn)即可。最后，還需要說(shuō)明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類(lèi)的關(guān)系術(shù)語(yǔ)僅僅用來(lái)將一個(gè)實(shí)體或者操作與另ー個(gè)實(shí)體或操作區(qū)分開(kāi)來(lái)，而不一 定要求或者暗示這些實(shí)體或操作之間存在任何這種實(shí)際的關(guān)系或者順序。而且，術(shù)語(yǔ)“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過(guò)程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素，而且還包括沒(méi)有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過(guò)程、方法、物品或
者設(shè)備所固有的要素。在沒(méi)有更多限制的情況下，由語(yǔ)句“包括ー個(gè)......”限定的要素，
并不排除在包括所述要素的過(guò)程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。以上對(duì)本申請(qǐng)所提供的一種五電平逆變拓?fù)鋮g元及五電平逆變器進(jìn)行了詳細(xì)介紹，本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本申請(qǐng)的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說(shuō)明只是用于幫助理解本申請(qǐng)的方法及其核心思想；同時(shí)，對(duì)于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本申請(qǐng)的思想，在具體實(shí)施方式
及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處，綜上所述，本說(shuō)明書(shū)內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)本申請(qǐng)的限制。
權(quán)利要求
1.一種五電平逆變拓?fù)鋮g元，其特征在于，包括開(kāi)關(guān)管TA1、開(kāi)關(guān)管TA2、開(kāi)關(guān)管Tl、開(kāi)關(guān)管TB1、開(kāi)關(guān)管TB2、開(kāi)關(guān)管T2、ニ極管DA1、ニ極管DB1、ニ極管DFl和ニ極管DF2 ； 每個(gè)開(kāi)關(guān)管反向并聯(lián)ー個(gè)ニ極管； 該拓?fù)鋮g元的第一直流輸入端Ml通過(guò)依次串聯(lián)的開(kāi)關(guān)管TA1、ニ極管DA1、開(kāi)關(guān)管Tl、開(kāi)關(guān)管T2、ニ極管DBl和開(kāi)關(guān)管TBl與該逆拓?fù)鋯卧牡诙绷鬏斎攵薓2相連； 該拓?fù)鋮g元的第三直流輸入端M3通過(guò)開(kāi)關(guān)管TA2與ニ極管DAl和開(kāi)關(guān)管Tl的連接線相連； 開(kāi)關(guān)管T2和ニ極管DBl的連接線通過(guò)開(kāi)關(guān)管TB2與該拓?fù)鋮g元的第四直流輸入端M4相連； 開(kāi)關(guān)管T2和ニ極管DBl的連接線通過(guò)依次串聯(lián)的ニ極管DF2和ニ極管DFl與ニ極管DAl和開(kāi)關(guān)管Tl的連接線相連； ニ極管DF2和ニ極管DFl的連接線與該拓?fù)鋮g元的第五直流輸入端M5相連； 開(kāi)關(guān)管Tl和開(kāi)關(guān)管T2的連接線與該拓?fù)鋮g元的第一交流輸出端相連，ニ極管DF2和ニ極管DFl的連接線與該拓?fù)鋯卧牡诙涣鬏敵龆讼噙B。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的五電平逆變拓?fù)鋮g元，其特征在干，該五電平逆變拓?fù)鋮g元對(duì)應(yīng)的八個(gè)工作模態(tài)分別為 第一工作模態(tài)開(kāi)關(guān)管Tl導(dǎo)通，其余開(kāi)關(guān)管均截止； 第二工作模態(tài)開(kāi)關(guān)管Tl和開(kāi)關(guān)管TAl導(dǎo)通，其余開(kāi)關(guān)管均截止； 第三工作模態(tài)開(kāi)關(guān)管TA2和Tl導(dǎo)通，其余開(kāi)關(guān)管均截止；或開(kāi)關(guān)管Tl、開(kāi)關(guān)管TA2和開(kāi)關(guān)管TAl導(dǎo)通，其余開(kāi)關(guān)管均截止； 第四工作模態(tài)開(kāi)關(guān)管T2導(dǎo)通，其余開(kāi)關(guān)管均截止； 第五工作模態(tài)開(kāi)關(guān)管T2和開(kāi)關(guān)管TBl導(dǎo)通，其余開(kāi)關(guān)管均截止； 第六工作模態(tài)開(kāi)關(guān)管TB2和T2導(dǎo)通，其余開(kāi)關(guān)管均截止；或開(kāi)關(guān)管T2、開(kāi)關(guān)管TB2和開(kāi)關(guān)管TBl導(dǎo)通，其余開(kāi)關(guān)管均截止； 第七工作模態(tài)開(kāi)關(guān)管Tl導(dǎo)通、開(kāi)關(guān)管Tl和開(kāi)關(guān)管TAl導(dǎo)通或開(kāi)關(guān)管Tl和開(kāi)關(guān)管TAl及開(kāi)關(guān)管TA2導(dǎo)通，其余開(kāi)關(guān)管均截止； 第八工作模態(tài)開(kāi)關(guān)管T2導(dǎo)通、開(kāi)關(guān)管T2和開(kāi)關(guān)管TBl導(dǎo)通或開(kāi)關(guān)管T2和開(kāi)關(guān)管TBl及開(kāi)關(guān)管TB2導(dǎo)通，其余開(kāi)關(guān)管均截止。
3.—種五電平逆變器，其特征在于，包括一個(gè)如權(quán)I或權(quán)2所述的拓?fù)鋯卧?，其? 第一直流正電平PVl+與第一直流輸入端Ml相連，第二直流正電平PV2+與第三直流輸入端M3相連，直流零電平PVO與第五直流輸入端M5相連，第一直流負(fù)電平PVl-與第二直流輸入端M2相連，第二直流負(fù)電平PV2-與第四直流輸入端M4相連； 第一直流正電平PVl+和第一直流輸入端Ml的連接線通過(guò)依次串聯(lián)的電容CAl和電容CBl與第一直流負(fù)電平PVl-和第二直流輸入端M2的連接線相連； 第二直流正電平PV2+和第三直流輸入端M3的連接線通過(guò)依次串聯(lián)的電容CA2和電容CB2與第二直流負(fù)電平PV2-和第四直流輸入端M4的連接線相連； 電容CAl和電容CBl的連接線與電容CA2和電容CB2的連接線相連并與第五直流輸入端M5相連； 拓?fù)鋯卧牡谝唤涣鬏敵龆伺c該逆變器的第一交流輸出端相連，拓?fù)鋮g元的第二交流輸出端與該逆變器的第二交流輸出端相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的五電平逆變器，其特征在于，還包括電容和電感； 所述拓?fù)鋮g元的第一交流輸出端通過(guò)依次串聯(lián)的電感和電容與該拓?fù)鋯卧卸O管DF2和ニ極管DFl的連接線相連； 電感和電容的連接線與該逆變器的第一交流輸出端相連。
5.一種五電平逆變器，其特征在于，包括兩個(gè)如權(quán)I或權(quán)2所述的拓?fù)鋯卧谝煌負(fù)鋮g元和第二拓?fù)鋯卧坏谝恢绷髡娖絇Vl+與第一拓?fù)鋯呜：偷诙負(fù)鋯呜５母鞯谝恢绷鬏斎攵薓l相連；第一直流負(fù)電平PVl-與第一拓?fù)鋯呜：偷诙負(fù)鋯呜５母鞯诙绷鬏斎攵薓2相連；第一直流正電平PVl+和第一拓?fù)鋯卧虻诙負(fù)鋯卧牡谝恢绷鬏斎攵薓l的連接線通過(guò)依次串聯(lián)的電容CAl和電容CBl與第一拓?fù)鋯卧虻诙負(fù)鋯卧牡诙绷鬏斎攵薓2和第一直流負(fù)電平PVl-的連接線相連；第二直流正電平PV2+與第一拓?fù)鋯卧偷诙負(fù)鋯卧母鞯谌绷鬏斎攵薓3相連；第二直流負(fù)電平PV2-與第一拓?fù)鋯卧偷诙負(fù)鋯卧母鞯谒闹绷鬏斎攵薓4相連；第二直流正電平PV2+和第一拓?fù)鋯卧虻诙負(fù)鋯卧牡谌绷鬏斎攵薓3的連接線通過(guò)依次串聯(lián)的電容CA2和電容CB2與第一拓?fù)鋯卧虻诙負(fù)鋯卧牡谒闹绷鬏斎攵薓4和第二直流負(fù)電平PV2-的連接線相連； 直流零電平PVO與第一拓?fù)鋯卧偷诙負(fù)鋯卧母鞯谖逯绷鬏斎攵薓5相連； 電容CAl和電容CBl的連接線與電容CA2和電容CB2的連接線相連并與第一拓?fù)鋯卧虻诙負(fù)鋯卧牡谖逯绷鬏斎攵薓5相連； 第一拓?fù)鋯卧偷诙負(fù)鋯卧械母鞯谝唤涣鬏敵龆朔謩e與該逆變器的第一交流輸出端和第二交流輸出端相連。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的五電平逆變器，其特征在于，還包括第一電感、第二電感和電容； 第一拓?fù)鋯卧牡谝唤涣鬏敵龆送ㄟ^(guò)依次串聯(lián)的第一電感、電容和第二電感與第二拓?fù)鋯卧牡谝唤涣鬏敵龆讼噙B； 第一電感和電容的連接線與該逆變器的第一交流輸出端相連，第二電感和電容的連接線與該逆變器的第二交流輸出相連。
7.—種五電平逆變器，其特征在于，包括三個(gè)如權(quán)I或權(quán)2所述的拓?fù)鋯卧谝煌負(fù)鋮g元、第二拓?fù)鋯卧偷谌負(fù)鋯卧? 第一直流正電平PVl+與第一拓?fù)鋯卧?、第二拓?fù)鋯卧偷谌負(fù)鋯卧母鞯谝恢绷鬏斎攵薓l相連； 第一直流負(fù)電平PVl-與第一拓?fù)鋯卧?、第二拓?fù)鋯卧偷谌負(fù)鋯卧母鞯诙绷鬏斎攵薓2相連； 第一直流正電平PVl+和第一拓?fù)鋯卧?、第二拓?fù)鋯卧虻谌負(fù)鋯卧牡谝恢绷鬏斎攵薓l的連接線通過(guò)依次串聯(lián)的電容CAl和電容CBl與第一拓?fù)鋯卧?、第二拓?fù)鋯卧虻谌負(fù)鋯卧牡诙绷鬏斎攵薓2和第一直流負(fù)電平PVl-的連接線相連； 第二直流正電平PV2+與第一拓?fù)鋯卧?、第二拓?fù)鋯卧偷谌負(fù)鋯卧母鞯谌绷鬏斎攵薓3相連；第二直流負(fù)電平PV2-與第一拓?fù)鋯卧?、第二拓?fù)鋯卧偷谌負(fù)鋯卧母鞯谒闹绷鬏斎攵薓4相連； 第二直流正電平PV2+和第一拓?fù)鋯卧?、第二拓?fù)鋯卧虻谌負(fù)鋯卧牡谌绷鬏斎攵薓3的連接線通過(guò)依次串聯(lián)的電容CA2和電容CB2與第一拓?fù)鋯卧?、第二拓?fù)鋯卧虻谌負(fù)鋯卧牡谒闹绷鬏斎攵薓4和第二直流負(fù)電平PV2-的連接線相連； 直流零電平PVO與第一拓?fù)鋯卧?、第二拓?fù)鋯卧偷谌負(fù)鋯卧母鞯谖逯绷鬏斎攵薓5相連； 電容CAl和電容CBl的連接線與電容CA2和電容CB2的連接線相連并與第一拓?fù)鋯卧⒌诙負(fù)鋯卧虻谌負(fù)鋯卧牡谖逯绷鬏斎攵薓5相連； 第一拓?fù)鋯卧?、第二拓?fù)鋯卧偷谌負(fù)鋯卧械母鞯谝唤涣鬏敵龆朔謩e與該逆變器的第一交流輸出端、第二交流輸出端和第三交流輸出端相連。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的五電平逆變器，其特征在于，還包括第一電感、第二電感、第三電感、第一電容、第二電容和第三電容； 第一拓?fù)鋯卧牡谝唤涣鬏敵龆送ㄟ^(guò)依次串聯(lián)的第一電感、第一電容、第二電容和第ニ電感與第二拓?fù)鋯卧牡谝唤涣鬏敵龆讼噙B； 第三拓?fù)鋯卧牡谝唤涣鬏敵龆送ㄟ^(guò)依次串聯(lián)的第三電感和第三電容與第一電容和第二電容的連接線相連； 第一電感和第一電容的連接線與該逆變器的第一交流輸出端相連，第二電感和第二電容的連接線與該逆變器的第二交流輸出端相連，第三電感和第三電容的連接線與該逆變器的第三交流輸出端相連。
9.一種五電平逆變器，其特征在于，包括四個(gè)如權(quán)I或權(quán)2所述的拓?fù)鋯卧谝煌負(fù)鋮g元、第二拓?fù)鋯卧?、第三拓?fù)鋯卧偷谒耐負(fù)鋯卧? 第一直流正電平PVl+與第一拓?fù)鋯卧?、第二拓?fù)鋯卧?、第三拓?fù)鋯卧偷谒耐負(fù)鋯卧母鞯谝恢绷鬏斎攵薓l相連； 第一直流負(fù)電平PVl-與第一拓?fù)鋯卧?、第二拓?fù)鋯卧⒌谌負(fù)鋯卧偷谒耐負(fù)鋯卧母鞯诙绷鬏斎攵薓2相連； 第一直流正電平PVl+和第一拓?fù)鋯卧?、第二拓?fù)鋯卧?、第三拓?fù)鋯卧虻谒耐負(fù)鋯卧牡谝恢绷鬏斎攵薓l的連接線通過(guò)依次串聯(lián)的電容CAl和電容CBl與第一拓?fù)鋯卧⒌诙負(fù)鋯卧?、第三拓?fù)鋯卧虻谒耐負(fù)鋯卧牡诙绷鬏斎攵薓2和第一直流負(fù)電平PVl-的連接線相連； 第二直流正電平PV2+與第一拓?fù)鋯卧⒌诙負(fù)鋯卧?、第三拓?fù)鋯卧偷谒耐負(fù)鋯卧母鞯谌绷鬏斎攵薓3相連； 第二直流負(fù)電平PV2-與第一拓?fù)鋯卧?、第二拓?fù)鋯卧?、第三拓?fù)鋯卧偷谒耐負(fù)鋯卧母鞯谒闹绷鬏斎攵薓4相連； 第二直流正電平PV2+和第一拓?fù)鋯卧⒌诙負(fù)鋯卧牡谌绷鬏斎攵薓3的連接線通過(guò)依次串聯(lián)的電容CA2和電容CB2與第一拓?fù)鋯卧?、第二拓?fù)鋯卧?、第三拓?fù)鋯卧虻谒耐負(fù)鋯卧牡谒闹绷鬏斎攵薓4和第二直流負(fù)電平PV2-的連接線相連； 直流零電平PVO與第一拓?fù)鋯卧?、第二拓?fù)鋯卧?、第三拓?fù)鋯卧偷谒耐負(fù)鋯卧母鞯谖逯绷鬏斎攵薓5相連；電容CAl和電容CBl的連接線與電容CA2和電容CB2的連接線相連并與第一拓?fù)鋯卧?、第二拓?fù)鋯卧?、第三拓?fù)鋯卧虻谒耐負(fù)鋯卧牡谖逯绷鬏斎攵薓5相連； 第一拓?fù)鋯卧?、第二拓?fù)鋯卧⒌谌負(fù)鋯卧偷谒耐負(fù)鋯卧械母鞯谝唤涣鬏敵龆朔謩e與該逆變器的第一交流輸出端、第二交流輸出端、第三交流輸出端和第四交流輸出端相連。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的五電平逆變器，其特征在于，還包括第一電感、第二電感、第三電感、第一電容、第二電容和第三電容； 第二拓?fù)鋯卧牡谝唤涣鬏敵龆送ㄟ^(guò)依次串聯(lián)的第一電感、第一電容、第二電容和第ニ電感與第三拓?fù)鋯卧牡谝唤涣鬏敵龆讼噙B； 第四拓?fù)鋯卧牡谝唤涣鬏敵龆送ㄟ^(guò)依次串聯(lián)的第三電感和第三電容與第一電容和第二電容的連接線相連； 第一拓?fù)鋯卧牡谝唤涣鬏敵龆伺c第一電容和第二電容的連接線相連； 第一電感和第一電容的連接線與該逆變器的第一交流輸出端相連，第二電感和第二電容的連接線與該逆變器的第二交流輸出端相連，第三電感和第三電容的連接線與該逆變器的第三交流輸出端相連。
全文摘要
本申請(qǐng)?zhí)峁┑奈咫娖侥孀兺負(fù)鋯卧鶄€(gè)反向并聯(lián)二極管的開(kāi)關(guān)管和四個(gè)與開(kāi)關(guān)管串聯(lián)的二極管，相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)中需要采用均壓措施和較大的RC吸收電路防止部分二極管兩端過(guò)壓而導(dǎo)致逆變器體積龐大、成本增加、損耗較多以及效率較低的問(wèn)題，本申請(qǐng)?zhí)峁┑奈咫娖侥孀兺負(fù)鋯卧趯?shí)現(xiàn)單相和多相應(yīng)用時(shí)在保證為電流提供通路的同時(shí)，保證整個(gè)逆變器的半導(dǎo)體器件較少，體積較小，成本較低，同時(shí)損耗較小，效率較高。
文檔編號(hào)H02M7/483GK102624269SQ20121009635
公開(kāi)日2012年8月1日 申請(qǐng)日期2012年4月1日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月1日
發(fā)明者汪洪亮 申請(qǐng)人:陽(yáng)光電源股份有限公司