CN111030484A - 一种逆变系统 - Google Patents

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陈鹏
徐清清
黄志锋
伍永富
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Sungrow Power Supply Co Ltd
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Abstract

本申请涉及电力电子技术领域，特别是涉及一种逆变系统。本申请提供的方案用提高逆变模块的各个控制端接收控制信号频率，即提高逆变模块中开关管的开关频率，替代现有技术中逆变模块的电平数量大于直流‑直流变换模块电平数量的设定，使直流‑直流变换模块的电平数量可以大于逆变模块的电平数量；因此，在逆变模块的电平数量相同基础上，本申请提供的方案中，直流‑直流变换模块的电平数量可以设置的更多，从而使得直流‑直流变换模块的组成器件所承受的电压应力降低，以及直流‑直流变换模块中的滤波电感降低。

Description

一种逆变系统
技术领域
本发明涉及电力电子技术领域，特别是涉及一种逆变系统。
背景技术
目前，在包括直流-直流变换模块的逆变系统中，逆变模块的电平数量均不低于直流-直流变换模块的电平数量，比如，通常情况下，若直流-直流变换模块为2电平，则逆变模块为2电平或3电平，甚至更高电平；若直流-直流变换模块为3电平，则逆变模块为3电平或5电平，甚至更高电平。
但是，当逆变系统的功率较大，特别是在逆变系统应用于直流高压、交流低压的情况时，逆变系统中直流-直流变换模块的组成器件所承受的电压应力较大，容易损坏相应器件，且直流-直流变换模块中滤波电感较大。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种逆变系统，以解决逆变系统应用于直流高压、交流低压的情况时，逆变系统中直流-直流变换模块的组成器件所承受的电压应力较大以及滤波电感较大的问题。
为实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：
本申请提供一种逆变系统，所述逆变系统的主电路包括：逆变模块、直流-直流变换模块和电容支路；其中：
所述直流-直流变换模块的第一侧作为所述主电路的直流侧；
所述直流-直流变换模块的第二侧及所述逆变模块的直流侧均与直流母线相连；
所述逆变模块的交流侧作为所述主电路的交流侧；
所述电容支路连接于所述直流母线的正极和负极之间；
所述直流-直流变换模块的电平数量大于所述逆变模块的电平数量；
所述逆变模块的各个控制端均接收高频控制信号。
可选的，所述直流-直流变换模块的电平数量，为所述直流-直流变换模块的第一侧相对于所述电容支路中点的电平数量；
所述逆变模块的电平数量，为所述逆变模块的交流侧相对于所述电容支路中点的电平数量。
可选的，所述直流-直流变换模块包括至少一个直流-直流变换电路；其中：
全部所述直流-直流变换电路分为至少一级，并且每级至少包括一个所述直流-直流变换电路，任一级中的所述直流-直流变换电路的数量大于等于下一级中的所述直流-直流变换电路的数量；
第一级中的各个所述直流-直流变换电路的第一侧作为所述直流-直流变换模块的第一侧；
除最后一级外，任一级中的多个所述直流-直流变换电路的第二侧相互并联，使本级组成与下一级中所述直流-直流变换电路数量相同的并联支路，并且，各个并联支路与下一级中相应的所述直流-直流变换电路的第一侧相连；
最后一级中的全部所述直流-直流变换电路的第二侧并联，连接点作为所述直流-直流变换模块的第二侧。
可选的，所述直流-直流变换模块包括至少一个所述直流-直流变换电路；其中：
全部所述直流-直流变换电路的第一侧作为所述直流-直流变换模块的第一侧；
全部所述直流-直流变换电路的第二侧并联，连接点作为所述直流-直流变换模块的第二侧。
可选的，所述直流-直流变换电路为对称式三电平升压直流-直流变换电路、对称式三电平降压直流-直流变换电路、电容钳位式三电平升压直流-直流变换电路以及电容钳位式三电平降压直流-直流变换电路中的任意一种。
可选的，至少一个所述直流-直流变换电路的电平数量大于所述逆变模块的电平数量。
可选的，所述逆变模块至少包括一级直流-交流变换电路。
可选的，所述逆变模块包括：一个所述直流-交流变换电路；其中：
所述直流-交流变换电路的直流侧作为所述逆变模块的直流侧，所述直流-交流变换电路的交流侧作为所述逆变模块的交流侧。
可选的，所述直流-交流变换电路为两电平直流-交流变换电路，当所述两电平直流-交流变换电路是三相变换电路时，所述两电平直流-交流变换电路，包括：第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管、第五开关管以及第六开关管；其中：
所述第一开关管的输出端与第二开关管的输入端相连，连接点与所述两电平直流-交流变换电路交流侧的第一输出端相连；
所述第三开关管的输出端与第四开关管的输入端相连，连接点与所述两电平直流-交流变换电路交流侧的第二输出端相连；
所述第五开关管的输出端与第六开关管的输出端相连，连接点与所述两电平直流-交流变换电路交流侧的第三输出端相连；
所述第一开关管的输入端、所述第三开关管的输入端以及所述第五开关管的输入端均相连，连接点与所述两电平直流-交流变换电路直流侧的正极相连；
所述第二开关管的输出端、所述第四开关管的输出端以及所述第六开关管的输出端均相连，连接点与所述两电平直流-交流变换电路直流侧的负极相连。
可选的，所述第一开关管、所述第二开关管、所述第三开关管、所述第四开关管、所述第五开关管以及所述第六开关管均为IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管)、MOSFET(Metal-Oxide-SemiconductorField-Effect Transistor，金属-氧化物-半导体场效应晶体管)及宽禁带半导体器件中的任意一种或者至少两者的组合。
可选的，所述宽禁带半导体器件为碳化硅、氮化镓半导体器件。
可选的，所述逆变系统的主电路为组串式逆变器、集散式逆变器或者储能逆变器的主电路；
或者，
所述逆变模块为集中式逆变器的主电路。
由上述技术方案可知，本发明提供了一种逆变系统，其主电路包括：逆变模块、直流-直流变换模块和电容支路，其中，直流-直流变换模块的第一侧作为逆变系统主电路的直流侧，直流-直流变换模块的第二侧及逆变模块的直流侧均与直流母线相连，逆变模块的交流侧作为逆变系统主电路的交流侧，电容支路连接于直流母线的正极和负极之间；并且，直流-直流变换模块的电平数量大于逆变模块的电平数量，以及逆变模块的各个控制端均接收高频控制信号。与现有技术相比，本申请提供的方案用提高逆变模块的各个控制端接收的控制信号的频率，即提高逆变模块中各个开关管的开关频率，替代现有技术中逆变模块的电平数量大于直流-直流变换模块电平数量的设定，使本申请中，直流-直流变换模块的电平数量可以大于逆变模块的电平数量；因此，在逆变模块的电平数量相同基础上，本申请提供的方案中，直流-直流变换模块的电平数量可以设置的更高，从而使得直流-直流变换模块的组成器件所承受的电压应力降低，以及直流-直流变换模块中的滤波电感降低。
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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的一种逆变系统的主电路的结构示意图；
图2为本申请另一实施例提供的逆变系统的主电路的结构示意图；
图3为本申请实施例提供的两电平直流-交流变换电路的结构示意图；
图4为本申请实施例中对称式三电平升压直流-直流变换电路的结构示意图；
图5为本申请实施例中对称式三电平降压直流-直流变换电路的结构示意图；
图6为本申请实施例中电容钳位式三电平升压直流-直流变换电路的结构示意图；
图7为本申请实施例中电容钳位式三电平降压直流-直流变换电路的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本申请中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
为了解决逆变系统应用于直流高压、交流低压的情况时，逆变系统中直流-直流变换模块的组成器件所承受的电压应力较大以及滤波电感较大的问题，本申请提供一种逆变系统，该逆变系统的主电路的具体结构如图1所示，包括：直流-直流变换模块100、逆变模块200和电容支路300。
其中，直流-直流变换模块100的第一侧作为该逆变系统主电路的直流侧，与相应光伏组串的输出侧相连；直流-直流变换模块100的第二侧及逆变模块200的直流侧均与直流母线相连。
逆变模块200的交流侧作为该逆变系统主电路的交流侧，输出交流电能；电容支路300连接于直流母线的正极和负极之间。
并且，直流-直流变换模块100的电平数量大于逆变模块200的电平数量，以及，逆变模块200的各个控制端均接收高频控制信号。
需要说明的是，直流-直流变换模块100的电平数量是指直流-直流变换模块100的第一侧相对于电容支路300中点的电平数量；逆变模块200的电平数量是指逆变模块200的交流侧相对于电容支路300中点的电平数量。另外，在实际应用中，当直流-直流变换模块100包括多个直流-直流变换电路110时，若至少一个直流-直流变换电路110的电平数量大于逆变模块200的电平数量，则直流-直流变换模块100的电平数量大于逆变模块200的电平数量。
在实际应用中，电容支路300由依次串联连接的多个电容组成，此处不做具体限定，可视实际情况而定，均在本申请的保护范围内。
需要说明的是，本实施例提供的方案将逆变模块200的各个控制端接收的控制信号的频率提高，使逆变模块200中各个开关管的开关频率提高，从而，相较于现有技术而言，使与逆变模块200直流侧相连的直流-直流变换模块100的第二侧输出的纹波电流保持不变，甚至降低，即提高逆变模块200的各个控制端接收的控制信号的频率可以替代设置逆变模块200电平数量大于直流-直流变换模块100的电平数量的设定；从而，本实施例提供的方案中，可以设置直流-直流变换模块100的电平数量大于逆变模块200的电平数量。
由上述说明可知，本申请提供的方案用提高逆变模块200的各个控制端接收控制信号频率，即提高逆变模块200中开关管的开关频率，替代现有技术中逆变模块200的电平数量大于直流-直流变换模块100电平数量的设定，使直流-直流变换模块100的电平数量可以大于逆变模块200的电平数量；因此，在逆变模块200的电平数量相同基础上，本申请提供的方案中，直流-直流变换模块100的电平数量可以设置的更高，从而使得直流-直流变换模块100的组成器件所承受的电压应力降低，以及直流-直流变换模块100中的滤波电感降低。因此本实施例提供的逆变系统的主电路解决了现有技术中逆变系统应用于直流高压、交流低压的情况时，逆变系统中直流-直流变换模块100的组成器件所承受的电压应力较大以及滤波电感较大的问题。
另外，值得说明的是，与现有技术相比，在相同的应用场景下，即在满足相同的实际需求时，也即所需直流-直流变换模块100的电平数量相同的情况下，本申请实施例提供的方案中，逆变模块200的电平数量更少，电路包括的开关管就少，所以逆变模块200相较于现有技术得到简化，因此整个逆变系统的主电路的成本降低。
在实际应用中，本实施例中逆变系统的主电路可以为组串式逆变器、集散式逆变器或者储能逆变器的主电路；或者，本实施例中的逆变模块可以为集中式逆变器的主电路。本实施例重在提供一种逆变系统的主电路结构，其具体器件的选择并不做限定，视其应用环境而定即可，只要能够实现上述功能的方案均在本申请的保护范围内。
本申请另一实施例提供直流-直流变换模块100的一种具体实施方式，其具体结构如图2所示(图2仅为全部直流-直流变换电路110分为一级的示例)，具体包括：至少一个直流-直流变换电路110。
全部直流-直流变换电路110分为至少一级，并且每级至少包括一个直流-直流变换电路110，任一级中的直流-直流变换电路110的数量大于等于下一级中的直流-直流变换电路110的数量。
第一级中的各个直流-直流变换电路110的第一侧作为直流-直流变换模块100的第一侧。
除最后一级外，任一级中的多个直流-直流变换电路110的第二侧相互并联，组成与下一级中直流-直流变换电路110数量相同的并联支路，并且，各个并联支路与下一级中相应的直流-直流变换电路110的第一侧相连。
最后一级中的全部直流-直流变换电路110的第二侧并联，连接点作为直流-直流变换模块100的第二侧。
需要说明的是，上述直流-直流变换模块100的实施方式中的全部直流-直流变换电路110可以分为一级或多级，但是，为了更好的说明，以下以直流-直流变换模块100中直流-直流变换电路110只分为一级为例进行说明，即直流-直流变换模块100中的全部直流-直流变换电路110的第一侧作为直流-直流变换模块100的第一侧，而全部直流-直流变换电路110的第二侧并联，连接点作为直流-直流变换模块100的第二侧相连。
另外，本申请实施例还提供逆变模块200的一种具体实施方式，其具体结构如图2所示，至少包括一级直流-交流变换电路210，其中，一级直流-交流变换电路210在实际应用中，可以包括一个直流-交流变换电路210，或者也可以包括多个直流-交流变换电路210，而全部的直流-交流变换电路210的直流侧均相连，连接点作为逆变模块200的直流侧；全部的直流-交流变换电路210的交流侧均相连，连接点作为逆变模块200的交流侧。
具体而言，在实际应用中，逆变模块200只包括第一直流-交流变换电路210即可完成逆变工作；因此，为了更好的说明，以下仅以逆变模块200只包括第一直流-交流变换电路210为例进行说明，即第一直流-交流变换电路210的直流侧作为逆变模块200的直流侧，第一直流-交流变换电路210的交流侧作为逆变模块200的交流侧。
当然，在实际应用中，逆变模块200还可以包括交流-交流变换电路，该交流-交流变换电路设置在直流-交流变换电路210的交流侧与逆变模块200的交流侧之间。
通常情况下，逆变模块200的电平数量可以等于2或3，甚至更大，而直流-直流变换模块100的电平数量可以等于3或4，甚至更大；在实际应用中，直流-直流变换模块100和逆变模块200的电平数量主要取决于逆变系统的实际需求，根据逆变系统的实际需求选择相应电平数量的直流-直流变换模块100和逆变模块200进行组合。
需要说明的是，由于逆变模块200的电平数量是自身交流侧相对电容支路300中点的电平数量，因此，当逆变模块200只包括一个直流-交流变换电路210时，直流-交流变换电路210的电平数量即为逆变模块200的电平数量；并且，由上述可知，至少一个直流-直流变换电路110的电平数量大于逆变模块200，则直流-直流变换模块100的电平数量大于逆变模块200，所以在直流-直流变换模块100包括相同的直流-直流变换电路110的情况下，只要直流-直流变换电路110的电平数量大于直流-交流变换电路210的电平数量，即可保证直流-直流变换模块100的电平数量大于逆变模块200的电平数量。
下面本实施例以直流-直流变换电路110的电平数量等于3且直流-交流变换电路210的电平数量等于2为例，对逆变系统的主电路进行详细说明。
当直流-交流变换电路210的电平数量等于2时，直流-交流变换电路210为两电平直流-交流变换电路，其具体结构如图3所示，包括：第一开关管Q1、第二开关管Q2、第三开关管Q3、第四开关管Q4、第五开关管Q5以及第六开关管Q6。
第一开关管Q1的输出端与第二开关管Q2的输入端相连，连接点与两电平直流-交流变换电路交流侧的第一输出端相连。
第三开关管Q3的输出端与第四开关管Q4的输入端相连，连接点与两电平直流-交流变换电路交流侧的第二输出端相连。
第五开关管Q5的输出端与第六开关管Q6的输出端相连，连接点与两电平直流-交流变换电路交流侧的第三输出端相连。
第一开关管Q1的输入端、第三开关管Q3的输入端以及第五开关管Q5的输入端均相连，连接点与两电平直流-交流变换电路直流侧的正极相连。
第二开关管Q2的输出端、第四开关管Q4的输出端以及第六开关管Q6的输出端均相连，连接点与两电平直流-交流变换电路直流侧的负极相连。
需要说明的是，第一开关管Q1、第二开关管Q2、第三开关管Q3、第四开关管Q4、第五开关管Q5以及第六开关管Q6均为快速型开关管。具体而言，第一开关管Q1、第二开关管Q2、第三开关管Q3、第四开关管Q4、第五开关管Q5以及第六开关管Q6均为IGBT、MOSFET及宽禁带半导体器件中的任意一种或者至少两种的组合，此处不做具体限定，可视情况进行选取，均在本申请的保护范围内。
可选的，宽禁带半导体器件可以为碳化硅、氮化镓半导体器件，此处不做具体限定，可视具体情况而定，均在本申请的保护范围内。
需要说明的是，当各个开关管均为由碳化硅、氮化镓等宽禁带半导体材料制成的器件时，相较于IGBT模块和MOS晶体管而言，各个开关管可以以更高的开关频率工作，从而可以进一步减小逆变模块200直流侧的纹波电流，以及逆变系统主电路所需的电抗。
当直流-直流变换电路110的电平数量等于3时，直流-直流变换电路110可以为如图4所示的对称式三电平升压直流-直流变换电路、如图5所示的对称式三电平降压直流-直流变换电路、如图6所示的电容钳位式三电平升压直流-直流变换电路以及如图7所示的电容钳位式三电平降压直流-直流变换电路中的任意一种，此处不做具体限定，可视具体实际情况而定，但均在本申请的保护范围内。
其余结构和工作原理与上述实施例相同，此处不再一一赘述。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统或系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的系统及系统实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (12)

1.一种逆变系统，其特征在于，所述逆变系统的主电路包括：逆变模块、直流-直流变换模块和电容支路；其中：
所述直流-直流变换模块的第一侧作为所述主电路的直流侧；
所述直流-直流变换模块的第二侧及所述逆变模块的直流侧均与直流母线相连；
所述逆变模块的交流侧作为所述主电路的交流侧；
所述电容支路连接于所述直流母线的正极和负极之间；
所述直流-直流变换模块的电平数量大于所述逆变模块的电平数量；
所述逆变模块的各个控制端均接收高频控制信号。
2.根据权利要求1所述的逆变系统，其特征在于，所述直流-直流变换模块的电平数量，为所述直流-直流变换模块的第一侧相对于所述电容支路中点的电平数量；
所述逆变模块的电平数量，为所述逆变模块的交流侧相对于所述电容支路中点的电平数量。
3.根据权利要求1所述的逆变系统，其特征在于，所述直流-直流变换模块包括至少一个直流-直流变换电路；其中：
全部所述直流-直流变换电路分为至少一级，并且每级至少包括一个所述直流-直流变换电路，任一级中的所述直流-直流变换电路的数量大于等于下一级中的所述直流-直流变换电路的数量；
第一级中的各个所述直流-直流变换电路的第一侧作为所述直流-直流变换模块的第一侧；
除最后一级外，任一级中的多个所述直流-直流变换电路的第二侧相互并联，使本级组成与下一级中所述直流-直流变换电路数量相同的并联支路，并且，各个并联支路与下一级中相应的所述直流-直流变换电路的第一侧相连；
最后一级中的全部所述直流-直流变换电路的第二侧并联，连接点作为所述直流-直流变换模块的第二侧。
4.根据权利要求3所述的逆变系统，其特征在于，所述直流-直流变换模块包括至少一个所述直流-直流变换电路；其中：
全部所述直流-直流变换电路的第一侧作为所述直流-直流变换模块的第一侧；
全部所述直流-直流变换电路的第二侧并联，连接点作为所述直流-直流变换模块的第二侧。
5.根据权利要求4所述的逆变系统，其特征在于，所述直流-直流变换电路为对称式三电平升压直流-直流变换电路、对称式三电平降压直流-直流变换电路、电容钳位式三电平升压直流-直流变换电路以及电容钳位式三电平降压直流-直流变换电路中的任意一种。
6.根据权利要求3-5任一项所述的逆变系统，其特征在于，至少一个所述直流-直流变换电路的电平数量大于所述逆变模块的电平数量。
7.根据权利要求1所述的逆变系统，其特征在于，所述逆变模块至少包括一级直流-交流变换电路。
8.根据权利要求7所述的逆变系统，其特征在于，所述逆变模块包括：一个所述直流-交流变换电路；其中：
所述直流-交流变换电路的直流侧作为所述逆变模块的直流侧，所述直流-交流变换电路的交流侧作为所述逆变模块的交流侧。
9.根据权利要求8所述的逆变系统，其特征在于，所述直流-交流变换电路为两电平直流-交流变换电路，当所述两电平直流-交流变换电路是三相变换电路时，所述两电平直流-交流变换电路，包括：第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管、第五开关管以及第六开关管；其中：
所述第一开关管的输出端与第二开关管的输入端相连，连接点与所述两电平直流-交流变换电路交流侧的第一输出端相连；
所述第三开关管的输出端与第四开关管的输入端相连，连接点与所述两电平直流-交流变换电路交流侧的第二输出端相连；
所述第五开关管的输出端与第六开关管的输出端相连，连接点与所述两电平直流-交流变换电路交流侧的第三输出端相连；
所述第一开关管的输入端、所述第三开关管的输入端以及所述第五开关管的输入端均相连，连接点与所述两电平直流-交流变换电路直流侧的正极相连；
所述第二开关管的输出端、所述第四开关管的输出端以及所述第六开关管的输出端均相连，连接点与所述两电平直流-交流变换电路直流侧的负极相连。
10.根据权利要求9所述的逆变系统，其特征在于，所述第一开关管、所述第二开关管、所述第三开关管、所述第四开关管、所述第五开关管以及所述第六开关管均为绝缘栅双极性晶体管IGBT、金属-氧化物-半导体场效应晶体管MOSFET及宽禁带半导体器件中的任意一种或者至少两者的组合。
11.根据权利要求10所述的逆变系统，其特征在于，所述宽禁带半导体器件为碳化硅、氮化镓半导体器件。
12.根据权利要求1-5、7-11任一所述的逆变系统，其特征在于，所述逆变系统的主电路为组串式逆变器、集散式逆变器或者储能逆变器的主电路；
或者，
所述逆变模块为集中式逆变器的主电路。
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Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090021081A1 (en) * 2007-07-18 2009-01-22 Jacobson Boris S Methods and apparatus for three-phase inverter with reduced energy storage
CN201918915U (zh) * 2009-07-02 2011-08-03 Abb研究有限公司 Dc到ac变换器
US20130076144A1 (en) * 2011-09-28 2013-03-28 General Electric Company System and method for limiting photovoltaic string voltage
CN104218831A (zh) * 2014-09-22 2014-12-17 周细文 一种宽直流输入和高压交流输出光伏逆变器的拓扑结构
CN104253559A (zh) * 2014-10-13 2014-12-31 上海电气集团股份有限公司 三电平储能变流器
CN105356758A (zh) * 2015-12-03 2016-02-24 东北电力大学 一种高频隔离型dc-dc双级功率变换系统结构
CN206041839U (zh) * 2016-08-17 2017-03-22 国家电网公司 一种紧凑型电动汽车充电模块
CN206650590U (zh) * 2017-04-24 2017-11-17 株洲中车时代电气股份有限公司 低地板车辅助变流器
CN207530547U (zh) * 2017-11-10 2018-06-22 武汉大学 一种双级光伏发电并网装置

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090021081A1 (en) * 2007-07-18 2009-01-22 Jacobson Boris S Methods and apparatus for three-phase inverter with reduced energy storage
CN201918915U (zh) * 2009-07-02 2011-08-03 Abb研究有限公司 Dc到ac变换器
US20130076144A1 (en) * 2011-09-28 2013-03-28 General Electric Company System and method for limiting photovoltaic string voltage
CN104218831A (zh) * 2014-09-22 2014-12-17 周细文 一种宽直流输入和高压交流输出光伏逆变器的拓扑结构
CN104253559A (zh) * 2014-10-13 2014-12-31 上海电气集团股份有限公司 三电平储能变流器
CN105356758A (zh) * 2015-12-03 2016-02-24 东北电力大学 一种高频隔离型dc-dc双级功率变换系统结构
CN206041839U (zh) * 2016-08-17 2017-03-22 国家电网公司 一种紧凑型电动汽车充电模块
CN206650590U (zh) * 2017-04-24 2017-11-17 株洲中车时代电气股份有限公司 低地板车辅助变流器
CN207530547U (zh) * 2017-11-10 2018-06-22 武汉大学 一种双级光伏发电并网装置

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