CN105119512A - 一种多电平逆变器及其应用电路的电容充电方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种多电平逆变器及其应用电路的电容充电方法，通过逆变单元及悬浮电容单元分别根据控制器输出的电容预充电驱动信号，使得所述逆变单元及所述悬浮电容单元通过不同导通组合为悬浮电容器进行预充电，根据所述预充电驱动信号的不同可以选择合适的电流路径为所述悬浮电容器进行预充电，并且无需额外硬件成本的增加，解决了现有技术中需额外硬件进行预充电的问题。

Description

一种多电平逆变器及其应用电路的电容充电方法

技术领域

本发明涉及光伏新能源技术领域，特别涉及一种多电平逆变器及其应用电路的电容充电方法。

背景技术

多电平逆变器拓扑结构具有输出谐波小、动态响应快、电磁兼容性好、光伏逆变器的重量轻、体积小和效率高等优点，因此越来越受到光伏行业的重视。但该类型的拓扑能够正常工作的必要条件是：需要拓扑结构中的悬浮电容器在工作时的电压达到一定值并且保持稳定，这就需要该类型拓扑的光伏逆变器在启动前能够实现对于悬浮电容器的预充电。

但是在多电平太阳能光伏发电系统的现有技术中，均需要增加额外的硬件成本才能够实现对于悬浮电容器的预充电。

发明内容

本发明提供一种多电平逆变器及其应用电路，以解决现有技术中需要额外硬件成本的增加实现对于悬浮电容器的预充电的问题。

为实现所述目的，本申请提供的技术方案如下：

一种多电平逆变器的电容充电方法，应用于并网发电系统，所述并网发电系统包括直流电源、控制器及多电平逆变器；所述多电平逆变器包括：逆变单元和悬浮电容单元；所述悬浮电容单元包括：悬浮电容器、第一开关管及第二开关管；所述第一开关管和所述第二开关管均反向并联一个二极管；其中：

所述逆变单元的第一输入端作为所述多电平逆变器的第一输入端、与所述直流电源的正端相连；所述逆变单元的第二输入端作为所述多电平逆变器的第二输入端、与所述直流电源的负端相连；

所述悬浮电容器的一端与所述第一开关管的第一端相连，连接点作为所述悬浮电容单元的第一输入端、与所述逆变单元的第一输出端相连；

所述悬浮电容器的另一端与所述第二开关管的第二端相连，连接点作为所述悬浮电容单元的第二输入端、与所述逆变单元的第二输出端相连；

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，连接点作为所述多电平逆变器的输出端；

所述逆变单元的控制端及所述悬浮电容单元的控制端分别为所述多电平逆变器的各个控制端、与所述控制器的输出端相连；

所述多电平逆变器的电容充电方法包括：

所述控制器输出电容预充电驱动信号；

所述逆变单元及所述悬浮电容单元分别根据所述电容预充电驱动信号，对所述悬浮电容器进行预充电；

所述控制器采集并判断所述悬浮电容器上的电压是否达到预设值；

当所述控制器判断所述悬浮电容器上的电压达到所述预设值时，改变所述电容预充电驱动信号的占空比，控制所述悬浮电容器上的电压与所述预设值之间的差值小于预设差值。

优选的，所述逆变单元及所述悬浮电容单元分别根据所述电容预充电驱动信号，对所述悬浮电容器进行预充电的步骤包括：

所述逆变单元及所述悬浮电容单元分别根据所述电容预充电驱动信号，控制所述直流电源侧的能量经过第一电流路径对所述悬浮电容器进行预充电；其中，所述第一电流路径为：所述逆变单元的第一输入端-所述逆变单元的第一输出端-所述悬浮电容器-所述第二开关管的反并联二极管。

优选的，所述逆变单元及所述悬浮电容单元分别根据所述电容预充电驱动信号，对所述悬浮电容器进行预充电的步骤包括：

所述逆变单元及所述悬浮电容单元分别根据所述电容预充电驱动信号，控制电网侧的能量经过第二电流路径对所述悬浮电容器进行预充电；其中，所述第二电流路径为：所述第一开关管的反并联二极管-所述悬浮电容器-所述逆变单元的第二输出端-所述逆变单元的第二输入端。

优选的，所述悬浮电容单元为多个，且多个所述悬浮电容单元依次并联；其中：

第一个所述悬浮电容单元中的第一开关管的第一端与所述逆变单元的第一输出端相连；第一个所述悬浮电容单元中的第二开关管的第二端与所述逆变单元的第二输出端相连；

其余所述悬浮电容单元中的第一开关管的第一端均与其前一个所述悬浮电容单元中的第一开关管的第二端相连，其第二开关管的第二端均与其前一个所述悬浮电容单元中的第二开关管的第一端相连；

最后一个所述悬浮电容单元中的第一开关管的第二端与第二开关管的第一端相连，连接点作为所述多电平逆变器的输出端；

所述多电平逆变器的电容充电方法中，所述逆变单元及所述悬浮电容单元分别根据所述电容预充电驱动信号，对所述悬浮电容器进行预充电的步骤包括：所述逆变单元及多个所述悬浮电容单元分别根据所述电容预充电驱动信号，对各个悬浮电容器进行预充电；

所述控制器采集并判断所述悬浮电容器上的电压是否达到预设值的步骤包括：所述控制器采集并判断各个悬浮电容器上的电压是否均达到预设值。

优选的，所述逆变单元及多个所述悬浮电容单元分别根据所述电容预充电驱动信号，对各个悬浮电容器进行预充电的步骤包括：

所述逆变单元及所述悬浮电容单元分别根据所述电容预充电驱动信号，控制所述直流电源侧的能量分别经过第三电流路径、第四电流路径及第五电流路径对各个悬浮电容器进行预充电；

其中，第一个所述悬浮电容单元中的所述悬浮电容器的预充电电流的流经路径为所述第三电流路径：由所述逆变单元的第一输入端流入，流经所述逆变单元的第一输出端，经过其悬浮电容器后，依次流经其余所述悬浮电容单元中的第二开关管的反并联二极管；

中间的所述悬浮电容单元中的所述悬浮电容器的预充电电流的流经路径为所述第四电流路径：由所述逆变单元的第一输入端流入，依次流经所述逆变单元的第一输出端及前面所述悬浮电容单元中的第一开关管，经过其悬浮电容器后，依次流经后面所述悬浮电容单元中的第二开关管的反并联二极管；

最后一个所述悬浮电容单元中的所述悬浮电容器的预充电电流的流经路径为所述第五电流路径：由所述逆变单元的第一输入端流入，依次流经所述逆变单元的第一输出端及前面所述悬浮电容单元中的第一开关管，经过其悬浮电容器后，由其第二开关管的反并联二极管流出。

优选的，所述逆变单元及多个所述悬浮电容单元分别根据所述电容预充电驱动信号，对各个悬浮电容器进行预充电的步骤包括：

所述逆变单元及所述悬浮电容单元分别根据所述电容预充电驱动信号，控制电网侧的能量分别经过第七电流路径、第八电流路径及第九电流路径对各个悬浮电容器进行预充电；

其中，最后一个所述悬浮电容单元中的所述悬浮电容器的预充电电流的流经路径为所述第七电流路径：由其第一开关管的反并联二极管流入，流经其悬浮电容器后，依次经过前面所述悬浮电容单元中的第二开关管及所述逆变单元的第二输出端，由所述逆变单元的第二输入端流出；

中间的所述悬浮电容单元中的所述悬浮电容器的预充电电流的流经路径为所述第八电流路径：由后面的所述悬浮电容单元中的第一开关管的反并联二极管流入，流经其悬浮电容器后，依次经过前面所述悬浮电容单元中的第二开关管及所述逆变单元的第二输出端，由所述逆变单元的第二输入端流出；

最后一个所述悬浮电容单元中的所述悬浮电容器的预充电电流的流经路径为所述第九电流路径：由后面的所述悬浮电容单元中的第一开关管的反并联二极管流入，流经其悬浮电容器后，经过所述逆变单元的第二输出端，由所述逆变单元的第二输入端流出。

一种多电平逆变器的应用电路的电容充电方法，应用于并网发电系统，所述并网发电系统包括直流电源、控制器、第一多电平逆变器、第二多电平逆变器和第三多电平逆变器；所述第一多电平逆变器、所述第二多电平逆变器和所述第三多电平逆变器均为如权利要求1所述的多电平逆变器；其中：

所述第一多电平逆变器、所述第二多电平逆变器和所述第三多电平逆变器的第一输入端均连接所述直流电源的正端；

所述第一多电平逆变器、所述第二多电平逆变器和所述第三多电平逆变器的中点相连；

所述第一多电平逆变器、所述第二多电平逆变器和所述第三多电平逆变器的第二输入端均连接所述直流电源的负端；

所述第一多电平逆变器、所述第二多电平逆变器和所述第三多电平逆变器的输出端分别作为所述多电平逆变器的应用电路的三个交流输出端；

所述多电平逆变器的应用电路的电容充电方法包括：

所述控制器输出电容预充电驱动信号；

所述第一多电平逆变器、所述第二多电平逆变器和所述第三多电平逆变器中的所述逆变单元及所述悬浮电容单元分别根据所述电容预充电驱动信号，对各自的所述悬浮电容器进行预充电；

所述控制器采集并判断各个所述悬浮电容器上的电压是否达到预设值；

当所述控制器判断各个所述悬浮电容器上的电压均达到所述预设值时，改变所述电容预充电驱动信号的占空比，控制各个所述悬浮电容器上的电压与所述预设值之间的差值小于预设差值。

优选的，所述第一多电平逆变器、所述第二多电平逆变器和所述第三多电平逆变器中的所述逆变单元及所述悬浮电容单元分别根据所述电容预充电驱动信号，对各自的所述悬浮电容器进行预充电的步骤包括：

所述第一多电平逆变器中的所述逆变单元及所述悬浮电容单元分别根据所述电容预充电驱动信号，控制所述直流电源侧的能量经过第十电流路径对第一多电平逆变器中的所述悬浮电容器进行预充电；其中，所述第十电流路径为：所述逆变单元的第一输入端-所述逆变单元的第一输出端-所述悬浮电容器-所述第二开关管的反并联二极管；

所述第二多电平逆变器中的所述逆变单元及所述悬浮电容单元分别根据所述电容预充电驱动信号，控制所述直流电源侧的能量经过第十一电流路径对第二多电平逆变器中的所述悬浮电容器进行预充电；其中，所述第十一电流路径为：所述第一开关管的反并联二极管-所述悬浮电容器-所述逆变单元的第二输出端-所述逆变单元的第三输入端；

所述第三多电平逆变器中的所述逆变单元及所述悬浮电容单元分别根据所述电容预充电驱动信号，控制所述直流电源侧的能量经过第十二电流路径对第三多电平逆变器中的所述悬浮电容器进行预充电；其中，所述第十二电流路径为：所述第一开关管的反并联二极管-所述悬浮电容器-所述逆变单元的第二输出端-所述逆变单元的第三输入端。

优选的，所述第一多电平逆变器、所述第二多电平逆变器和所述第三多电平逆变器中的所述逆变单元及所述悬浮电容单元分别根据所述电容预充电驱动信号，对各自的所述悬浮电容器进行预充电的步骤包括：

所述第一多电平逆变器中的所述逆变单元及所述悬浮电容单元分别根据所述电容预充电驱动信号，控制所述直流电源侧的能量经过第十三电流路径对第一多电平逆变器中的所述悬浮电容器进行预充电；其中，所述第十三电流路径为：所述逆变单元的第二输入端-所述逆变单元的第一输出端-所述悬浮电容器-所述第二开关管的反并联二极管；

所述第二多电平逆变器中的所述逆变单元及所述悬浮电容单元分别根据所述电容预充电驱动信号，控制所述直流电源侧的能量经过第十四电流路径对第二多电平逆变器中的所述悬浮电容器进行预充电；其中，所述第十四电流路径为：所述第一开关管的反并联二极管-所述悬浮电容器-所述逆变单元的第二输出端-所述逆变单元的第三输入端；

所述第三多电平逆变器中的所述逆变单元及所述悬浮电容单元分别根据所述电容预充电驱动信号，控制所述直流电源侧的能量经过第十五电流路径对第三多电平逆变器中的所述悬浮电容器进行预充电；其中，所述第十五电流路径为：所述第一开关管的反并联二极管-所述悬浮电容器-所述逆变单元的第二输出端-所述逆变单元的第三输入端。

优选的，所述第一多电平逆变器、所述第二多电平逆变器和所述第三多电平逆变器中的所述逆变单元及所述悬浮电容单元分别根据所述电容预充电驱动信号，对各自的所述悬浮电容器进行预充电的步骤包括：

所述第一多电平逆变器中的所述逆变单元及所述悬浮电容单元分别根据所述电容预充电驱动信号，控制电网侧的能量经过第十六电流路径对第一多电平逆变器中的所述悬浮电容器进行预充电；其中，所述第十六电流路径为：所述第一开关管的反并联二极管-所述悬浮电容器-所述逆变单元的第二输出端-所述逆变单元的第二输入端；

所述第二多电平逆变器中的所述逆变单元及所述悬浮电容单元分别根据所述电容预充电驱动信号，控制电网侧的能量经过第十七电流路径对第二多电平逆变器中的所述悬浮电容器进行预充电；其中，所述第十七电流路径为：所述逆变单元的第一输入端-所述逆变单元的第一输出端-所述悬浮电容器-所述第二开关管的反并联二极管；

所述第三多电平逆变器中的所述逆变单元及所述悬浮电容单元分别根据所述电容预充电驱动信号，控制电网侧的能量经过第十八电流路径对第三多电平逆变器中的所述悬浮电容器进行预充电；其中，所述第十八电流路径为：所述逆变单元的第一输入端-所述逆变单元的第一输出端-所述悬浮电容器-所述第二开关管的反并联二极管。

本发明提供的所述多电平逆变器的电容充电方法，通过所述逆变单元及所述悬浮电容单元分别根据控所述制器输出的电容预充电驱动信号，使得所述逆变单元及所述悬浮电容单元通过不同导通组合为所述悬浮电容器进行预充电，根据所述预充电驱动信号的不同可以选择合适的电流路径为所述悬浮电容器进行预充电，并且无需额外硬件成本的增加，解决了现有技术中需额外硬件进行预充电的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的多电平逆变器的结构示意图；

图2是本发明另一实施例提供的多电平逆变器及其应用电路的电容充电方法的流程图；

图3是本发明另一实施例提供的悬浮电容器预充电的第一种预充电电流的流经路径图；

图4是本发明另一实施例提供的悬浮电容器预充电的第二种预充电电流的流经路径图；

图5是本发明另一实施例提供的第二种多电平逆变器的结构示意图；

图6是本发明另一实施例提供的第二种多电平逆变器的悬浮电容器预充电的第一种充电电流的流经路径图；

图7是本发明另一实施例提供的第二种多电平逆变器的悬浮电容器预充电的第二种充电电流的流经路径图；

图8是本发明另一实施例提供的一种多电平逆变器拓扑图；

图9是本发明另一实施例提供的另一种多电平逆变器拓扑图；

图10是本发明实施例提供的三相三线制多电平逆变器的应用示意图；

图11是本发明实施例提供的三相三线制多电平逆变器的一种悬浮电容器预充电的第一种预充电电流的流经路径图；

图12是本发明实施例提供的三相三线制多电平逆变器的另一种悬浮电容器预充电的第一种预充电电流的流经路径图；

图13是本发明实施例提供的三相三线制多电平逆变器的第三种悬浮电容器预充电的第一种预充电电流的流经路径图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

本发明提供一种多电平逆变器及其应用电路，以解决现有技术中需要额外硬件成本的增加实现对于悬浮电容器的预充电的问题。

具体的，所述多电平逆变器的电容充电方法，应用于并网发电系统，所述并网发电系统包括：直流电源、控制器及多电平逆变器；所述多电平逆变器如图1所示，包括：逆变单元和悬浮电容单元；所述悬浮电容单元包括：悬浮电容器C3、第一开关管Q1及第二开关管Q2；第一开关管Q1和第二开关管Q2均反向并联一个二极管；其中：

所述逆变单元的第一输入端作为所述多电平逆变器的第一输入端、与直流电源PV的正端相连；所述逆变单元的第二输入端作为所述多电平逆变器的第二输入端、与直流电源PV的负端相连；

悬浮电容器C3的一端与第一开关管Q1的第一端相连，连接点作为所述悬浮电容单元的第一输入端、与所述逆变单元的第一输出端相连；

悬浮电容器C3的另一端与第二开关管Q2的第二端相连，连接点作为所述悬浮电容单元的第二输入端、与所述逆变单元的第二输出端相连；

第一开关管Q1的第二端与第二开关管Q2的第一端相连，连接点作为所述多电平逆变器的输出端；

所述逆变单元的控制端及所述悬浮电容单元的控制端分别为所述多电平逆变器的各个控制端、与所述控制器的输出端相连；

直流电源PV的正端与负端之间的电压为Udc，第一电容C1和第二电容C2上的电压分别为Udc/2，悬浮电容器C3上的电压为Udc/4。

在具体的实际应用中，第一开关管Q1和第二开关管Q2反向并联的二极管可以是额外增加的二极管，也可以是各自的体二极管，此处不做具体限定，视其应用环境而定，均在本申请的保护范围内。

所述多电平逆变器的电容充电方法，如图2所示，包括：

S101、所述控制器输出电容预充电驱动信号；

S102、所述逆变单元及所述悬浮电容单元分别根据所述电容预充电驱动信号，对悬浮电容器C3进行预充电；

S103、所述控制器采集并判断悬浮电容器C3上的电压是否达到预设值；

S104、当所述控制器判断悬浮电容器C3上的电压达到所述预设值时，改变所述电容预充电驱动信号的占空比，控制悬浮电容器C3上的电压与所述预设值之间的差值小于预设差值。

当所述控制器判断悬浮电容器C3上的电压达到所述预设值时，对于悬浮电容器C3在所述多电平逆变器并网启动前的预充电已经完成，但是所述多电平逆变器只有全部并网启动的条件均被满足后，才能够实现并网启动，而在全部并网启动的条件均被满足之前，悬浮电容器C3上的电压需要被维持在所述预设值附件，因此需要改变所述电容预充电驱动信号的占空比，控制悬浮电容器C3上的电压与所述预设值之间的差值小于预设差值。具体的实际应用中，所述预设值及所述预设差值均可视其应用环境而定，此处不做限定。

本实施例提供的所述多电平逆变器的电容充电方法，通过步骤S101和S102，使得所述逆变单元及所述悬浮电容单元通过不同导通组合为悬浮电容器C3进行预充电，根据所述预充电驱动信号的不同可以选择合适的电流路径为悬浮电容器C3进行预充电，并且无需额外硬件成本的增加，解决了现有技术中需额外硬件进行预充电的问题。

具体的，步骤S102包括：

所述逆变单元及所述悬浮电容单元分别根据所述电容预充电驱动信号，控制所述直流电源侧的能量经过第一电流路径对悬浮电容器C3进行预充电；

或者，所述逆变单元及所述悬浮电容单元分别根据所述电容预充电驱动信号，控制电网侧的能量经过第二电流路径对悬浮电容器C3进行预充电。

其中，所述第一电流路径如图3的虚线所示，为：所述逆变单元的第一输入端-所述逆变单元的第一输出端-悬浮电容器C3-第二开关管Q2的反并联二极管。

所述第二电流路径如图4的虚线所示，为：第一开关管Q1的反并联二极管-悬浮电容器C3-所述逆变单元的第二输出端-所述逆变单元的第二输入端。

值得说明的是，图1、图3和图4所示的所述多电平逆变器为单相多电平逆变器，在具体的实际应用中，所述多电平逆变器的输出端通过一个电感与电网相连，所述多电平逆变器存在一个接地端接地，进而使得所述多电平逆变器通过上述两种预充电方式下的电流均能构成回路，最终实现为悬浮电容器C3的预充电。

优选的，所述多电平逆变器的电容充电方法还可以应用于另一种多电平逆变器，如图5所示，所述悬浮电容单元为多个，且多个所述悬浮电容单元依次并联；其中：

第一个所述悬浮电容单元中的第一开关管Q1的第一端与所述逆变单元的第一输出端相连；第一个所述悬浮电容单元中的第二开关管Q2的第二端与所述逆变单元的第二输出端相连；

其余所述悬浮电容单元中的第一开关管Q1的第一端均与其前一个所述悬浮电容单元中的第一开关管Q1的第二端相连，其第二开关管Q2的第二端均与其前一个所述悬浮电容单元中的第二开关管Q2的第一端相连；

最后一个所述悬浮电容单元中的第一开关管Q1的第二端与第二开关管Q2的第一端相连，连接点作为所述多电平逆变器的输出端；

所述多电平逆变器的电容充电方法中，步骤S102包括：所述逆变单元及多个所述悬浮电容单元分别根据所述电容预充电驱动信号，对各个悬浮电容器进行预充电；

步骤S103包括：所述控制器采集并判断各个悬浮电容器上的电压是否均达到预设值。

具体的，所述逆变单元及多个所述悬浮电容单元分别根据所述电容预充电驱动信号，对各个悬浮电容器进行预充电的步骤包括：

所述逆变单元及所述悬浮电容单元分别根据所述电容预充电驱动信号，控制所述直流电源侧的能量分别经过第三电流路径、第四电流路径及第五电流路径对各个悬浮电容器进行预充电；

或者，所述逆变单元及所述悬浮电容单元分别根据所述电容预充电驱动信号，控制电网侧的能量分别经过第七电流路径、第八电流路径及第九电流路径对各个悬浮电容器进行预充电。

相应的，如图6中虚线所示，第一个所述悬浮电容单元中的悬浮电容器C3的预充电电流的流经路径为所述第三电流路径：由所述逆变单元的第一输入端流入，流经所述逆变单元的第一输出端，经过其悬浮电容器C3后，依次流经其余所述悬浮电容单元中的第二开关管Q2的反并联二极管；

中间的所述悬浮电容单元中的悬浮电容器C3的预充电电流的流经路径为所述第四电流路径：由所述逆变单元的第一输入端流入，依次流经所述逆变单元的第一输出端及前面所述悬浮电容单元中的第一开关管Q1，经过其悬浮电容器C3后，依次流经后面所述悬浮电容单元中的第二开关管Q2的反并联二极管；

最后一个所述悬浮电容单元中的悬浮电容器C3的预充电电流的流经路径为所述第五电流路径：由所述逆变单元的第一输入端流入，依次流经所述逆变单元的第一输出端及前面所述悬浮电容单元中的第一开关管Q1，经过其悬浮电容器C3后，由其第二开关管Q2的反并联二极管流出。

或者，如图7中虚线所示，最后一个所述悬浮电容单元中的悬浮电容器C3的预充电电流的流经路径为所述第六电流路径：由其第一开关管Q1的反并联二极管流入，流经其悬浮电容器C3后，依次经过前面所述悬浮电容单元中的第二开关管Q2及所述逆变单元的第二输出端，由所述逆变单元的第二输入端流出；

中间的所述悬浮电容单元中的悬浮电容器C3的预充电电流的流经路径为所述第七电流路径：由后面的所述悬浮电容单元中的第一开关管Q1的反并联二极管流入，流经其悬浮电容器C3后，依次经过前面所述悬浮电容单元中的第二开关管Q2及所述逆变单元的第二输出端，由所述逆变单元的第二输入端流出；

最后一个所述悬浮电容单元中的悬浮电容器C3的预充电电流的流经路径为所述第八电流路径：由后面的所述悬浮电容单元中的第一开关管Q1的反并联二极管流入，流经其悬浮电容器C3后，经过所述逆变单元的第二输出端，由所述逆变单元的第二输入端流出。

值得说明的是，图5至图7所示的所述多电平逆变器中均包括多个悬浮电容器C3，因此在所述多电平逆变器投入运行前需要为每一个悬浮电容器C3进行预充电。在具体的实际应用中，所述多电平逆变器的输出端通过一个电感与电网相连，所述多电平逆变器存在一个接地端接地，进而使得所述多电平逆变器通过上述两种预充电方式下的电流均能构成回路，最终实现为各个悬浮电容器C3的预充电。

在具体的实际应用中，所述逆变单元可以如图8所示，包括：第一电容C1、第二电容C2、第三开关管Q3、第四开关管Q4、第五开关管Q5、第六开关管Q6、第七开关管Q7及第八开关管Q8；第三开关管Q3、第四开关管Q4、第五开关管Q5、第六开关管Q6、第七开关管Q7及第八开关管Q8均反向并联一个二极管；其中：

第三开关管Q3的第一端与第一电容C1的一端相连，连接点为所述逆变单元的第一输入端；

第三开关管Q3的第二端与第四开关管Q4的第二端相连，连接点为所述逆变单元的第一输出端；

第四开关管Q4的第一端与第五开关管Q5的第一端相连；

第五开关管Q5的第二端与第六开关管Q6的第一端、第一电容C1的另一端及第二电容C2的一端相连，连接点为所述逆变单元的接地端；

第六开关管Q6的第二端与第七开关管Q7的第二端相连；

第七开关管Q7的第一端与第八开关管Q8的第一端相连，连接点为所述逆变单元的第二输出端；

第八开关管Q8的第二端与第二电容C2的另一端相连，连接点为所述逆变单元的第二输入端。

或者，所述逆变单元可以如图9所示，包括：第一电容C1、第二电容C2、第四电容C4、第三开关管Q3、第四开关管Q4、第五开关管Q5、第六开关管Q6、第七开关管Q7及第八开关管Q8；第三开关管Q3、第四开关管Q4、第五开关管Q5、第六开关管Q6、第七开关管Q7及第八开关管Q8均反向并联一个二极管；其中：

第三开关管Q3的第一端与第一电容C1的一端相连，连接点为所述逆变单元的第一输入端；

第三开关管Q3的第二端与第四开关管Q4的第二端相连，连接点为所述逆变单元的第一输出端；

第四开关管Q4的第一端与第五开关管Q5的第一端相连；

第五开关管Q5的第二端与第一电容C1的另一端及第四电容C4的一端相连；

第四电容C4的另一端与第二电容C2的一端及第六开关管Q6的第一端相连；

第六开关管Q6的第二端与第七开关管Q7的第二端相连；

第七开关管Q7的第一端与第八开关管Q8的第一端相连，连接点为所述逆变单元的第二输出端；

第八开关管Q8的第二端与第二电容的另一端相连，连接点为所述逆变单元的第二输入端，也即接地端。

直流电源PV的正端与负端之间的电压为Udc，图2中第一电容C1和第二电容C2上的电压分别为Udc/2，悬浮电容器C3上的电压为Udc/4。图5中第一电容C1、第二电容C2及第四电容C4上均为Udc/3。

具体的，对应图3或图6所示的悬浮电容器C3的预充电电流的流经路径，所述逆变单元中，仅需控制第三开关管Q3导通即可，其余开关管均可处于关断状态。第三开关管Q3选择高频工作，电流(如虚线所示)依次通过第三开关管Q3、悬浮电容器C3及第二开关管Q2的反并联二极管(图6中还需经过多个所述悬浮电容单元，如虚线所示)，再通过电感L1和电网形成回路给悬浮电容器C3进行预充电。

在具体的实际应用中，通过所述控制器实时监测悬浮电容器C3上的电压，当悬浮电容器C3上的电压达到预设值则控制第三开关管Q3停止工作。

值得说明的是，所述控制器还可以通过控制第三开关管Q3的所述电容预充电驱动信号的占空比，进而控制悬浮电容器C3的预充电速度。

对应图4或图7所示的悬浮电容器C3的预充电电流的流经路径，所述逆变单元中，仅需控制第八开关管Q8导通即可，其余开关管均可处于关断状态。电流(如虚线所示)依次通过电网、电感L1、第一开关管Q1的反并联二极管、悬浮电容器C3(图7中还需经过多个所述悬浮电容单元，如虚线所示)及第八开关管Q8形成回路给悬浮电容器C3进行预充电。在具体的应用中，当监测到悬浮电容器C3上的电压达到预设值时，则控制第八开关管Q8停止工作。且可以通过控制第八开关管Q8的所述电容预充电驱动信号的占空比，进而控制悬浮电容器C3的预充电速度。

在具体的实际应用中，图8和图9所示的所述多电平逆变器中的各个开关管可以为IGBT(InsulatedGateBipolarTransistor，绝缘栅双极型功率管)管、MOS管、IGCT(IntergratedGateCommutatedThyristors，集成栅极换流晶闸管)管或者IEGT(InjectionEnhancedGateTransistor，电子注入增强门极晶体管)或者逆阻性IGBT反并联二极管等开关管；具体的选用可以视其应用环境而定，此处不做具体限定，均在本申请的保护范围内。且各个开关管反向并联的二极管可以是额外增加的二极管，也可以是各自的体二极管，此处不做具体限定，视其应用环境而定，均在本申请的保护范围内。

值得说明的是，在具体的实际应用中，所述逆变单元的具体实现形式并不一定限定于图8或图9所示的拓扑结构，也可以根据具体情况进行适当的选用，只要能够通过所述控制器对所述多电平逆变器中的各个开关管的控制，实现对于悬浮电容器C3的预充电，使其在投入正常工作时的电压能够达到一定值并且保持稳定即可，均在本申请的保护范围内，此处不再一一赘述。

本发明另一实施例还提供了一种多电平逆变器的应用电路的电容充电方法，应用于并网发电系统，如图10所示，所述并网发电系统包括直流电源PV、控制器、第一多电平逆变器201、第二多电平逆变器202和第三多电平逆变器203；图10所示的第一多电平逆变器201、第二多电平逆变器202和第三多电平逆变器203为本实施例提供的三相三线制多电平逆变器拓扑图，第一多电平逆变器201、第二多电平逆变器202和第三多电平逆变器203均为图1所示的多电平逆变器；其中：

第一多电平逆变器201、第二多电平逆变器202和第三多电平逆变器203的第一输入端均连接直流电源PV的正端；

第一多电平逆变器201、第二多电平逆变器202和第三多电平逆变器203的中点相连；

第一多电平逆变器201、第二多电平逆变器202和第三多电平逆变器203的第二输入端均连接第二电容C2和直流电源PV的负端；

第一多电平逆变器201、第二多电平逆变器202和第三多电平逆变器203的输出端分别作为所述多电平逆变器的应用电路的三个交流输出端。

具体的，第一多电平逆变器201由第一正弦波进行调制，第二多电平逆变器202由第二正弦波进行调制，第三多电平逆变器203由第三正弦波进行调制；

第一正弦波、第二正弦波和第三正弦波的相位依次相差120度。

所述多电平逆变器的应用电路的电容充电方法，如图2所示，包括：

S101、所述控制器输出电容预充电驱动信号；

S102、所述逆变单元及所述悬浮电容单元分别根据所述电容预充电驱动信号，对各自的悬浮电容器C3进行预充电；

S103、所述控制器采集并判断各个悬浮电容器C3上的电压是否达到预设值；

S104、当所述控制器判断悬浮电容器C3上的电压达到所述预设值时，改变所述电容预充电驱动信号的占空比，控制所述悬浮电容器上的电压与所述预设值之间的差值小于预设差值。

具体的，步骤S102包括：

所述第一多电平逆变器中的所述逆变单元及所述悬浮电容单元分别根据所述电容预充电驱动信号，控制所述直流电源侧的能量经过第十电流路径对第一多电平逆变器中的悬浮电容器C3进行预充电；

所述第二多电平逆变器中的所述逆变单元及所述悬浮电容单元分别根据所述电容预充电驱动信号，控制所述直流电源侧的能量经过第十一电流路径对第二多电平逆变器中的悬浮电容器C3进行预充电；

所述第三多电平逆变器中的所述逆变单元及所述悬浮电容单元分别根据所述电容预充电驱动信号，控制所述直流电源侧的能量经过第十二电流路径对第三多电平逆变器中的悬浮电容器C3进行预充电。

其中，如图11中的虚线所示，第一多电平逆变器201中的悬浮电容器C3的预充电电流的流经路径为所述第十电流路径：所述逆变单元的第一输入端-所述逆变单元的第一输出端-悬浮电容器C3-第二开关管Q2的反并联二极管；

第二多电平逆变器202中的悬浮电容器C3的预充电电流的流经路径为所述第十一电流路径：第一开关管Q1的反并联二极管-悬浮电容器C3-所述逆变单元的第二输出端-所述逆变单元的第三输入端；

第三多电平逆变器203中的悬浮电容器C3的预充电电流的流经路径为所述第十二电流路径：第一开关管Q1的反并联二极管-悬浮电容器C3-所述逆变单元的第二输出端-所述逆变单元的第三输入端。

或者，步骤S102包括：

所述第一多电平逆变器中的所述逆变单元及所述悬浮电容单元分别根据所述电容预充电驱动信号，控制所述直流电源侧的能量经过第十三电流路径对第一多电平逆变器中的所述悬浮电容器进行预充电；

所述第二多电平逆变器中的所述逆变单元及所述悬浮电容单元分别根据所述电容预充电驱动信号，控制所述直流电源侧的能量经过第十四电流路径对第二多电平逆变器中的所述悬浮电容器进行预充电；

所述第三多电平逆变器中的所述逆变单元及所述悬浮电容单元分别根据所述电容预充电驱动信号，控制所述直流电源侧的能量经过第十五电流路径对第三多电平逆变器中的所述悬浮电容器进行预充电。

如图12中的虚线所示，第一多电平逆变器201中的悬浮电容器C3的预充电电流的流经路径为所述第十三电流路径：所述逆变单元的第二输入端-所述逆变单元的第一输出端-悬浮电容器C3-第二开关管Q2的反并联二极管；

第二多电平逆变器202中的悬浮电容器C3的预充电电流的流经路径为所述第十四电流路径：第一开关管Q1的反并联二极管-悬浮电容器C3-所述逆变单元的第二输出端-所述逆变单元的第三输入端；

第三多电平逆变器203中的悬浮电容器C3的预充电电流的流经路径为所述第十五电流路径：第一开关管Q1的反并联二极管-悬浮电容器C3-所述逆变单元的第二输出端-所述逆变单元的第三输入端。

或者，步骤S102包括：

所述第一多电平逆变器中的所述逆变单元及所述悬浮电容单元分别根据所述电容预充电驱动信号，控制电网侧的能量经过第十六电流路径对第一多电平逆变器中的所述悬浮电容器进行预充电；

所述第二多电平逆变器中的所述逆变单元及所述悬浮电容单元分别根据所述电容预充电驱动信号，控制电网侧的能量经过第十七电流路径对第二多电平逆变器中的所述悬浮电容器进行预充电；

所述第三多电平逆变器中的所述逆变单元及所述悬浮电容单元分别根据所述电容预充电驱动信号，控制电网侧的能量经过第十八电流路径对第三多电平逆变器中的所述悬浮电容器进行预充电。

如图13中的虚线所示，第一多电平逆变器201中的悬浮电容器C3的预充电电流的流经路径为所述第十六电流路径：第一开关管Q1的反并联二极管-悬浮电容器C3-所述逆变单元的第二输出端-所述逆变单元的第二输入端；

第二多电平逆变器202中的悬浮电容器C3的预充电电流的流经路径为所述第十七电流路径：所述逆变单元的第一输入端-所述逆变单元的第一输出端-悬浮电容器C3-第二开关管Q2的反并联二极管；

第三多电平逆变器203中的悬浮电容器C3的预充电电流的流经路径为所述第十八电流路径：所述逆变单元的第一输入端-所述逆变单元的第一输出端-悬浮电容器C3-第二开关管Q2的反并联二极管。

图11至图13中的电容C11与C21的连接点O、电容C12与C22的连接点O及电容C13与C23的连接点O相连。

值得说明的是，图11至图13所示的三相三线制多电平逆变器，在具体的实际应用中，所述三相三线制多电平逆变器的三个交流输出端均通过一个电感与三相系统的电网相连，而三相系统的电网的另外一端是相连的，故所述多电平逆变器的应用电路的电容充电方法应用于图11至图13所示的并网发电系统时，所述三相三线制多电平逆变器通过上述三种预充电方式下的电流均能构成回路，无需第一电容C1与第二电容C2的连接点接地，最终也能实现为各个悬浮电容器C3的预充电。但是在具体的实际应用中，所述每种预充电方式下均需要至少两个多电平逆变器的所述逆变单元开通，以保证所述三相三线制多电平逆变器内的电流能够构成回路，使得三个悬浮电容器C3均能实现预充电；具体的，图11至图13中第一多电平逆变器201的所述逆变单元需要开通，而第二多电平逆变器202和第三多电平逆变器203的所述逆变单元需要至少一个开通。

另外，在具体的实际应用中，并不一定限定各个多电平逆变器内的电流流经路径，只要能够使所述三相三线制多电平逆变器内的电流能够构成回路，进而为三个悬浮电容器C3实现预充电即可，均在本申请的保护范围内，此处不再一一赘述。

具体的，如图11至13所示，第一多电平逆变器201、第二多电平逆变器202及第三多电平逆变器203中的所述逆变单元均包括：电容C11与C21(或者C12与C22，又或者C13与C23)、第三开关管Q3、第四开关管Q4、第五开关管Q5、第六开关管Q6、第七开关管Q7及第八开关管Q8；第三开关管Q3、第四开关管Q4、第五开关管Q5、第六开关管Q6、第七开关管Q7及第八开关管Q8均反向并联一个二极管；

具体的连接关系及工作原理与上述实施例相同，此处不再一一赘述。

另外，第一多电平逆变器201、第二多电平逆变器202及第三多电平逆变器203中的所述逆变单元的具体实现形式并不一定限定于图11至图13所示的拓扑结构，也可以根据具体情况进行适当的选用，只要能够通过对所述多电平逆变器中的各个开关管的控制，实现对于各个悬浮电容器C3的预充电，使其在投入正常工作时的电压能够达到一定值并且保持稳定即可，均在本申请的保护范围内，此处不再一一赘述。

且所述多电平逆变器还适用于两相多电平逆变器及三相四线制多电平逆变器。具体的连接方式及工作原理，此处不再一一赘述。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制。虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (10)

1.一种多电平逆变器的电容充电方法，其特征在于，应用于并网发电系统，所述并网发电系统包括直流电源、控制器及多电平逆变器；所述多电平逆变器包括：逆变单元和悬浮电容单元；所述悬浮电容单元包括：悬浮电容器、第一开关管及第二开关管；所述第一开关管和所述第二开关管均反向并联一个二极管；其中：

所述逆变单元的第一输入端作为所述多电平逆变器的第一输入端、与所述直流电源的正端相连；所述逆变单元的第二输入端作为所述多电平逆变器的第二输入端、与所述直流电源的负端相连；

所述悬浮电容器的一端与所述第一开关管的第一端相连，连接点作为所述悬浮电容单元的第一输入端、与所述逆变单元的第一输出端相连；

所述悬浮电容器的另一端与所述第二开关管的第二端相连，连接点作为所述悬浮电容单元的第二输入端、与所述逆变单元的第二输出端相连；

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，连接点作为所述多电平逆变器的输出端；

所述逆变单元的控制端及所述悬浮电容单元的控制端分别为所述多电平逆变器的各个控制端、与所述控制器的输出端相连；

所述多电平逆变器的电容充电方法包括：

所述控制器输出电容预充电驱动信号；

所述逆变单元及所述悬浮电容单元分别根据所述电容预充电驱动信号，对所述悬浮电容器进行预充电；

所述控制器采集并判断所述悬浮电容器上的电压是否达到预设值；

当所述控制器判断所述悬浮电容器上的电压达到所述预设值时，改变所述电容预充电驱动信号的占空比，控制所述悬浮电容器上的电压与所述预设值之间的差值小于预设差值。

2.根据权利要求1所述的多电平逆变器的电容充电方法，其特征在于，所述逆变单元及所述悬浮电容单元分别根据所述电容预充电驱动信号，对所述悬浮电容器进行预充电的步骤包括：

所述逆变单元及所述悬浮电容单元分别根据所述电容预充电驱动信号，控制所述直流电源侧的能量经过第一电流路径对所述悬浮电容器进行预充电；其中，所述第一电流路径为：所述逆变单元的第一输入端-所述逆变单元的第一输出端-所述悬浮电容器-所述第二开关管的反并联二极管。

3.根据权利要求1所述的多电平逆变器的电容充电方法，其特征在于，所述逆变单元及所述悬浮电容单元分别根据所述电容预充电驱动信号，对所述悬浮电容器进行预充电的步骤包括：

所述逆变单元及所述悬浮电容单元分别根据所述电容预充电驱动信号，控制电网侧的能量经过第二电流路径对所述悬浮电容器进行预充电；其中，所述第二电流路径为：所述第一开关管的反并联二极管-所述悬浮电容器-所述逆变单元的第二输出端-所述逆变单元的第二输入端。

4.根据权利要求1所述的多电平逆变器的电容充电方法，其特征在于，所述悬浮电容单元为多个，且多个所述悬浮电容单元依次并联；其中：

第一个所述悬浮电容单元中的第一开关管的第一端与所述逆变单元的第一输出端相连；第一个所述悬浮电容单元中的第二开关管的第二端与所述逆变单元的第二输出端相连；

其余所述悬浮电容单元中的第一开关管的第一端均与其前一个所述悬浮电容单元中的第一开关管的第二端相连，其第二开关管的第二端均与其前一个所述悬浮电容单元中的第二开关管的第一端相连；

最后一个所述悬浮电容单元中的第一开关管的第二端与第二开关管的第一端相连，连接点作为所述多电平逆变器的输出端；

所述多电平逆变器的电容充电方法中，所述逆变单元及所述悬浮电容单元分别根据所述电容预充电驱动信号，对所述悬浮电容器进行预充电的步骤包括：所述逆变单元及多个所述悬浮电容单元分别根据所述电容预充电驱动信号，对各个悬浮电容器进行预充电；

所述控制器采集并判断所述悬浮电容器上的电压是否达到预设值的步骤包括：所述控制器采集并判断各个悬浮电容器上的电压是否均达到预设值。

5.根据权利要求4所述的多电平逆变器的电容充电方法，其特征在于，所述逆变单元及多个所述悬浮电容单元分别根据所述电容预充电驱动信号，对各个悬浮电容器进行预充电的步骤包括：

所述逆变单元及所述悬浮电容单元分别根据所述电容预充电驱动信号，控制所述直流电源侧的能量分别经过第三电流路径、第四电流路径及第五电流路径对各个悬浮电容器进行预充电；

其中，第一个所述悬浮电容单元中的所述悬浮电容器的预充电电流的流经路径为所述第三电流路径：由所述逆变单元的第一输入端流入，流经所述逆变单元的第一输出端，经过其悬浮电容器后，依次流经其余所述悬浮电容单元中的第二开关管的反并联二极管；

中间的所述悬浮电容单元中的所述悬浮电容器的预充电电流的流经路径为所述第四电流路径：由所述逆变单元的第一输入端流入，依次流经所述逆变单元的第一输出端及前面所述悬浮电容单元中的第一开关管，经过其悬浮电容器后，依次流经后面所述悬浮电容单元中的第二开关管的反并联二极管；

最后一个所述悬浮电容单元中的所述悬浮电容器的预充电电流的流经路径为所述第五电流路径：由所述逆变单元的第一输入端流入，依次流经所述逆变单元的第一输出端及前面所述悬浮电容单元中的第一开关管，经过其悬浮电容器后，由其第二开关管的反并联二极管流出。

6.根据权利要求4所述的多电平逆变器的电容充电方法，其特征在于，所述逆变单元及多个所述悬浮电容单元分别根据所述电容预充电驱动信号，对各个悬浮电容器进行预充电的步骤包括：

所述逆变单元及所述悬浮电容单元分别根据所述电容预充电驱动信号，控制电网侧的能量分别经过第七电流路径、第八电流路径及第九电流路径对各个悬浮电容器进行预充电；

其中，最后一个所述悬浮电容单元中的所述悬浮电容器的预充电电流的流经路径为所述第七电流路径：由其第一开关管的反并联二极管流入，流经其悬浮电容器后，依次经过前面所述悬浮电容单元中的第二开关管及所述逆变单元的第二输出端，由所述逆变单元的第二输入端流出；

中间的所述悬浮电容单元中的所述悬浮电容器的预充电电流的流经路径为所述第八电流路径：由后面的所述悬浮电容单元中的第一开关管的反并联二极管流入，流经其悬浮电容器后，依次经过前面所述悬浮电容单元中的第二开关管及所述逆变单元的第二输出端，由所述逆变单元的第二输入端流出；

最后一个所述悬浮电容单元中的所述悬浮电容器的预充电电流的流经路径为所述第九电流路径：由后面的所述悬浮电容单元中的第一开关管的反并联二极管流入，流经其悬浮电容器后，经过所述逆变单元的第二输出端，由所述逆变单元的第二输入端流出。

7.一种多电平逆变器的应用电路的电容充电方法，其特征在于，应用于并网发电系统，所述并网发电系统包括直流电源、控制器、第一多电平逆变器、第二多电平逆变器和第三多电平逆变器；所述第一多电平逆变器、所述第二多电平逆变器和所述第三多电平逆变器均为如权利要求1所述的多电平逆变器；其中：

所述第一多电平逆变器、所述第二多电平逆变器和所述第三多电平逆变器的第一输入端均连接所述直流电源的正端；

所述第一多电平逆变器、所述第二多电平逆变器和所述第三多电平逆变器的中点相连；

所述第一多电平逆变器、所述第二多电平逆变器和所述第三多电平逆变器的第二输入端均连接所述直流电源的负端；

所述第一多电平逆变器、所述第二多电平逆变器和所述第三多电平逆变器的输出端分别作为所述多电平逆变器的应用电路的三个交流输出端；

所述多电平逆变器的应用电路的电容充电方法包括：

所述控制器输出电容预充电驱动信号；

所述第一多电平逆变器、所述第二多电平逆变器和所述第三多电平逆变器中的所述逆变单元及所述悬浮电容单元分别根据所述电容预充电驱动信号，对各自的所述悬浮电容器进行预充电；

所述控制器采集并判断各个所述悬浮电容器上的电压是否达到预设值；

当所述控制器判断各个所述悬浮电容器上的电压均达到所述预设值时，改变所述电容预充电驱动信号的占空比，控制各个所述悬浮电容器上的电压与所述预设值之间的差值小于预设差值。

8.根据权利要求7所述的多电平逆变器的应用电路的电容充电方法，其特征在于，所述第一多电平逆变器、所述第二多电平逆变器和所述第三多电平逆变器中的所述逆变单元及所述悬浮电容单元分别根据所述电容预充电驱动信号，对各自的所述悬浮电容器进行预充电的步骤包括：

所述第一多电平逆变器中的所述逆变单元及所述悬浮电容单元分别根据所述电容预充电驱动信号，控制所述直流电源侧的能量经过第十电流路径对第一多电平逆变器中的所述悬浮电容器进行预充电；其中，所述第十电流路径为：所述逆变单元的第一输入端-所述逆变单元的第一输出端-所述悬浮电容器-所述第二开关管的反并联二极管；

所述第二多电平逆变器中的所述逆变单元及所述悬浮电容单元分别根据所述电容预充电驱动信号，控制所述直流电源侧的能量经过第十一电流路径对第二多电平逆变器中的所述悬浮电容器进行预充电；其中，所述第十一电流路径为：所述第一开关管的反并联二极管-所述悬浮电容器-所述逆变单元的第二输出端-所述逆变单元的第三输入端；

所述第三多电平逆变器中的所述逆变单元及所述悬浮电容单元分别根据所述电容预充电驱动信号，控制所述直流电源侧的能量经过第十二电流路径对第三多电平逆变器中的所述悬浮电容器进行预充电；其中，所述第十二电流路径为：所述第一开关管的反并联二极管-所述悬浮电容器-所述逆变单元的第二输出端-所述逆变单元的第三输入端。

9.根据权利要求7所述的多电平逆变器的应用电路的电容充电方法，其特征在于，所述第一多电平逆变器、所述第二多电平逆变器和所述第三多电平逆变器中的所述逆变单元及所述悬浮电容单元分别根据所述电容预充电驱动信号，对各自的所述悬浮电容器进行预充电的步骤包括：

所述第一多电平逆变器中的所述逆变单元及所述悬浮电容单元分别根据所述电容预充电驱动信号，控制所述直流电源侧的能量经过第十三电流路径对第一多电平逆变器中的所述悬浮电容器进行预充电；其中，所述第十三电流路径为：所述逆变单元的第二输入端-所述逆变单元的第一输出端-所述悬浮电容器-所述第二开关管的反并联二极管；

所述第二多电平逆变器中的所述逆变单元及所述悬浮电容单元分别根据所述电容预充电驱动信号，控制所述直流电源侧的能量经过第十四电流路径对第二多电平逆变器中的所述悬浮电容器进行预充电；其中，所述第十四电流路径为：所述第一开关管的反并联二极管-所述悬浮电容器-所述逆变单元的第二输出端-所述逆变单元的第三输入端；

所述第三多电平逆变器中的所述逆变单元及所述悬浮电容单元分别根据所述电容预充电驱动信号，控制所述直流电源侧的能量经过第十五电流路径对第三多电平逆变器中的所述悬浮电容器进行预充电；其中，所述第十五电流路径为：所述第一开关管的反并联二极管-所述悬浮电容器-所述逆变单元的第二输出端-所述逆变单元的第三输入端。

10.根据权利要求7所述的多电平逆变器的应用电路的电容充电方法，其特征在于，所述第一多电平逆变器、所述第二多电平逆变器和所述第三多电平逆变器中的所述逆变单元及所述悬浮电容单元分别根据所述电容预充电驱动信号，对各自的所述悬浮电容器进行预充电的步骤包括：

所述第一多电平逆变器中的所述逆变单元及所述悬浮电容单元分别根据所述电容预充电驱动信号，控制电网侧的能量经过第十六电流路径对第一多电平逆变器中的所述悬浮电容器进行预充电；其中，所述第十六电流路径为：所述第一开关管的反并联二极管-所述悬浮电容器-所述逆变单元的第二输出端-所述逆变单元的第二输入端；

所述第二多电平逆变器中的所述逆变单元及所述悬浮电容单元分别根据所述电容预充电驱动信号，控制电网侧的能量经过第十七电流路径对第二多电平逆变器中的所述悬浮电容器进行预充电；其中，所述第十七电流路径为：所述逆变单元的第一输入端-所述逆变单元的第一输出端-所述悬浮电容器-所述第二开关管的反并联二极管；

所述第三多电平逆变器中的所述逆变单元及所述悬浮电容单元分别根据所述电容预充电驱动信号，控制电网侧的能量经过第十八电流路径对第三多电平逆变器中的所述悬浮电容器进行预充电；其中，所述第十八电流路径为：所述逆变单元的第一输入端-所述逆变单元的第一输出端-所述悬浮电容器-所述第二开关管的反并联二极管。