CN111133669B - 混合多电平逆变器 - Google Patents

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Abstract

一种方法包括：在第一半周期期间，将第一开关用于用作始终接通开关，在将第三开关接通之前将第二开关接通，并且在将所述第二开关关断之前将所述第三开关关断，其中所述第一开关和所述第二开关串联连接且还与所述第三开关并联连接在电源的第一端子与滤波器之间；以及在第二半周期期间，将第四开关用于用作始终接通开关，在将第六开关接通之前将第五开关接通，并且在将所述第五开关关断之前将所述第六开关关断，其中所述第四开关和所述第五开关串联连接且还与所述第六开关并联连接在所述电源的第二端子与所述滤波器之间。

Description

混合多电平逆变器
相关申请的交叉引用
本发明要求2017年9月25日递交的发明名称为“混合多电平逆变器”的第62/562,565号美国临时申请案的在先申请优先权，该在先申请的内容以引入的方式并入本文本中。
技术领域
本公开涉及一种混合多电平逆变器，并且在特定实施例中，本公开涉及一种用于太阳能应用的混合三电平逆变器。
背景技术
可再生能源包括太阳能、风能、潮汐能等。太阳能转换系统可以包括串联或并联连接的多个太阳能面板。太阳能面板的输出可以取决于例如日时间、位置和太阳跟踪能力等多种因素而生成可变的dc电压。为了调节太阳能面板的输出，可以将太阳能面板的输出耦合到dc/dc转换器，以便在dc/dc转换器的输出处实现经过调节的输出电压。另外，可以通过电池充电控制装置将太阳能面板与备用电池系统连接。在白天期间，通过太阳能面板的输出对备用电池充电。当公用电力出故障或太阳能面板是离网电力系统时，备用电池向耦合到太阳能面板的负载供电。
因为大部分应用可以被设计成基于120伏ac电力运行，所以采用太阳能逆变器以将光伏模块的可变的dc输出转换成120伏ac电源。可以采用多个多电平逆变器拓扑来实现高功率以及从太阳能到公用电的高效率转换。具体地说，通过使用一系列功率半导体开关以通过将阶梯电压波形合成而将多个低电压dc源转换成高功率ac输出，可以实现高功率ac输出。
根据拓扑差异，多电平逆变器可以被划分成三种类别，即，二极管箝位型多电平逆变器、飞跨电容器多电平逆变器和级联H桥多电平逆变器。此外，多电平逆变器可以采用不同脉冲宽度调制(pulse width modulation，PWM)技术，例如正弦PWM(sinusoidal PWM，SPWM)、选择性谐波消除PWM、空间向量调制等。多电平逆变器是用于高和中功率应用的常见功率拓扑，所述应用是例如用于可再生电源的公用接口、柔性ac传输系统、中电压电机驱动系统等。
发明内容
通过本公开的优选实施例，大体上解决或避免了这些和其它问题，并且大体上实现了技术优点，本公开的优选实施例提供一种具有较低导通电阻和较低开关损耗的混合三电平逆变器。
根据一实施例，一种逆变器包括第一开关和第二开关，所述第一开关和所述第二开关串联连接在输入电源的第一端子与第二端子之间。所述逆变器包括滤波器，所述滤波器连接到所述第一开关和所述第二开关的公共节点。所述逆变器还包括：多个低电压开关，所述多个低电压开关连接在所述滤波器与地之间；以及飞跨电容器，所述飞跨电容器与所述多个低电压开关中的两个低电压开关串联连接。所述飞跨电容器用于减少所述多个低电压开关上的电压应力。
根据另一实施例，一种方法包括：在逆变器的周期的第一半部期间，将第一开关用于用作始终接通开关，在将第三开关接通之前将第二开关接通，并且在将所述第二开关关断之前将所述第三开关关断。所述方法还包括：在所述逆变器的所述周期的第二半部期间，将第四开关用于用作始终接通开关，在将第六开关接通之前将第五开关接通，并且在将所述第五开关关断之前将所述第六开关关断。
根据又一实施例，一种系统包括第一输入电容器和第二输入电容器，所述第一输入电容器和所述第二输入电容器跨越输入电源的两个端子串联连接。所述系统还包括逆变单元，所述逆变单元耦合到所述输入电源。所述逆变单元包括串联连接的上部分和下部分，以及在所述上部分与所述下部分之间的飞跨电容器。所述飞跨电容器用于减少所述逆变单元上的电压应力。所述系统还包括滤波器，所述滤波器连接到所述逆变单元的所述上部分和所述下部分的公共节点。
本公开的实施例的优点是一种混合三电平逆变器，所述混合三电平逆变器提供较低导通电阻和较低开关损耗，以便改善所述混合三电平逆变器的效率、可靠性和成本。
上文相当宽泛地概述了本公开的特征和技术优点，目的是让人能更好地理解下文对本公开的详细描述。下文中将描述本公开的额外特征和优点，其形成本公开的权利要求书的标的物。所属领域的技术人员应了解，所公开的概念和具体实施例可容易地用作修改或设计用于实现本公开的相同目的的其它结构或过程的基础。所属领域的技术人员还应意识到，此类等效构造不脱离所附权利要求书中所提出的本公开的精神和范围。
附图说明
为了更完整地理解本公开和其优点，现在参考下文结合附图进行的描述，其中：
图1是根据本公开的各种实施例的混合三电平逆变器的示意图；
图2是根据本公开的各种实施例的图1所示的混合三电平逆变器的各种控制信号和逆变器输出波形；
图3是根据本公开的各种实施例的图1所示的混合三电平逆变器的第二开关和第三开关的栅极控制信号；
图4是根据本公开的各种实施例的图1所示的混合三电平逆变器的第五开关和第六开关的栅极控制信号；并且
图5是根据本公开的各种实施例的用于控制图1所示的混合三电平逆变器的方法的流程图。
除非另有指示，否则不同图中的对应标号和符号通常指代对应部分。绘制各图是为了清楚地说明实施例的相关方面，因此未必是按比例绘制的。
具体实施方式
下文将详细论述当前优选实施例的制作和使用。但应了解，本公开提供的许多适用发明概念可实施在多种具体环境中。所论述的具体实施例仅仅说明用以实施和使用本公开的具体方式，而不限制本公开的范围。
将关于特定环境下的优选实施例，即，三电平逆变器，来描述本公开。但是，本公开还可以应用于多种多电平逆变器，包括五电平逆变器、七电平逆变器、九电平逆变器等。以下将结合附图详细说明各实施例。
图1是根据本公开的各种实施例的混合三电平逆变器的示意图。混合三电平逆变器100耦合在输入直流(direct current，dc)电源PV1与负载RL之间，如图1所示。输入dc电源PV1可以是太阳能面板阵列。替代地，输入dc电源PV1可以是储能设备，例如可充电电池、燃料电池等。输入电源PV1的输出电压等于E，如图1所示。
如图1所示，混合三电平逆变器100包括输入dc链路102、第一导电路径104、第二导电路径106、逆变单元108和输出电感器-电容器(inductor-capacitor，L-C)滤波器110。如图1所示，第一导电路径104和第二导电路径106耦合在输入dc链路102与逆变单元108之间。输出L-C滤波器110耦合在逆变单元108与负载RL之间。更具体地说，输出L-C滤波器110具有连接到节点Va的输入和连接到节点Vo的输出，如图1所示。
输入dc链路102包括串联连接在输入dc电源PV1的两个输出端子之间的两个输入电容器，即，第一电容器C1和第二电容器C2。在一些实施例中，第一电容器C1和第二电容器C2具有相同电容。因此，施加到输入dc链路102的电压跨越每个电容器被均匀地划分。更具体地说，第一电容器C1具有参考电容器C1和C2的公共节点的输出电压E/2。同样地，第二电容器C2具有参考电容器C1和C2的公共节点的输出电压-E/2。根据一些实施例，电容器C1和C2的公共节点接地。在整个描述中，电容器C1和C2的公共节点可以替代地被称为混合三电平逆变器100的中性点。
应注意，尽管图1是具有两个输入电容器(例如，第一电容器C1和第二电容器C2)的混合三电平逆变器100，但混合三电平逆变器100可以容纳任何数目的输入电容器。本文所说明的输入电容器的数目仅仅是出于清楚说明各种实施例的发明方面的目的而受到限制。本公开不限于任何具体数目的输入电容器。所属领域的一般技术人员应认识到许多变化、替代方案和修改。举例来说，可以采用额外电容器来实现具有额外电压电平的输出阶梯波形。
如图1所示，逆变单元108包括上部分118、下部分128和飞跨电容器C3。上部分118和下部分128跨越输入dc电源PV1的两个端子串联连接。飞跨电容器C3放置在上部分118与下部分128之间。逆变单元108的上部分118包括第一开关Q1、第二开关Q2和第三开关Q3。逆变单元108的下部分128包括第四开关Q4、第五开关Q5和第六开关Q6。节点Va是上部分118和下部分128的公共节点。
如图1所示，第一开关Q1和第二开关Q2串联连接且还与第三开关Q3并联连接。第四开关Q4和第五开关Q5串联连接且还与第六开关Q6并联连接。飞跨电容器C3连接在第一开关Q1和第二开关Q2的公共节点与第四开关Q4和第五开关Q5的公共节点之间。此外，第三开关Q3和第六开关Q6的公共节点连接到第二开关Q2和第五开关Q5的公共节点。
在操作中，第二开关Q2和第五开关Q5受到彼此互补的一对控制信号控制。通过控制开关Q1-Q8的接通和关断状态，节点Va可以具有三种不同电压电平。节点Va处的三种电压电平包括E/2、0和-E/2。在通过输出L-C滤波器110之后，节点Va处的电压波形变为节点Vo处的正弦波。
在操作中，在混合三电平逆变器100的周期的第一半部期间，第一开关Q1用于用作始终接通开关。第二开关Q2和第五开关Q5受到两个互补信号控制。第三开关Q3的控制信号类似于施加到第二开关Q2的控制信号，但例外情况是已向施加到第三开关Q3的控制信号添加了两个延迟。在第二开关Q2的接通与第三开关Q3的接通之间添加第一延迟。在第三开关Q3的关断与第二开关Q2的关断之间添加第二延迟。在一些实施例中，第一延迟是约两微秒。第二延迟是约两微秒。
在一些实施例中，在混合三电平逆变器的周期的第二半部期间，第四开关Q4用于用作始终接通开关。第二开关Q2和第五开关Q5受到两个互补信号控制。另外，在第二半部期间，在将第六开关Q6接通之前将第五开关Q5接通。在将第五开关Q5关断之前将第六开关Q6关断。在第五开关Q5的接通与第六开关Q6的接通之间添加第三延迟。在第六开关Q6的关断与第五开关Q5的关断之间添加第四延迟。在一些实施例中，第三延迟是约两微秒。第四延迟是约两微秒。下文将关于图2描述逆变单元108的上部分118和下部分128的详细控制。
上文所提供的此延迟时间仅仅是实例，其不应过度限制权利要求书的范围。所属领域的一般技术人员应认识到许多变化、替代方案和修改。举例来说，取决于不同设计需要和应用，可以相应地改变延迟时间。
具有第三开关Q3和第六开关Q6的一个有利特征是，这两个开关提供输入电源与负载RL之间的额外导电路径。所述额外导电路径有助于减小混合三电平逆变器100的导通电阻，由此降低功率损耗并提高效率。
飞跨电容器C3充当箝位电容器。具体地说，飞跨电容器C3用以将跨越第五开关Q5和第六开关Q6的电压箝位到大致等于E/2的电平，由此减少第五开关Q5和第六开关Q6上的电压应力。
第一导电路径104连接在第一开关Q1和第二开关Q2的公共节点与第一输入电容器C1和第二输入电容器C2的公共节点之间。第二导电路径106连接在第四开关Q4和第五开关Q5的公共节点与第一输入电容器C1和第二输入电容器C2的公共节点之间。
在一些实施例中，第一导电路径104和第二导电路径106充当逆变单元108与地之间的续流路径。具体地说，在混合三电平逆变器100的周期的第一半部期间，第二导电路径106的开关用于作为始终接通开关，并且第一导电路径104的开关用于作为始终关断开关。另一方面，在混合三电平逆变器100的周期的第二半部期间，第一导电路径104的开关用于作为始终接通开关，并且第二导电路径106的开关用于作为始终关断开关。
如图1所示，第一导电路径104包括第七开关Q7。在一些实施例中，第七开关Q7被实施为IGBT。第七开关Q7具有连接到第一开关Q1和第二开关Q2的公共节点的集电极，以及连接到第一输入电容器C1和第二输入电容器C2的公共节点的发射极。
第二导电路径106包括第八开关Q8。在一些实施例中，第八开关Q8被实施为IGBT。如图1所示，第八开关Q8具有连接到第一输入电容器C1和第二输入电容器C2的公共节点的集电极，以及连接到第四开关Q4和第五开关Q5的公共节点的发射极。
还应注意，尽管图1示出了每个导电路径由以反并联布置连接的二极管和IGBT形成，但所属领域的一般技术人员应认识到许多变化、替代方案和修改。举例来说，图1所示的导电路径可以由双向开关形成。
输出L-C滤波器110包括电感器Lo和电容器Co。如图1所示，输出L-C滤波器110的输入连接到逆变单元108的上部分118和下部分128的公共节点。输出L-C滤波器110的输出连接到负载RL。如图1所示，输出L-C滤波器110的输出是电感器Lo和电容器Co的公共节点。
根据一实施例，图1所示的开关(例如，开关Q1-Q8)可以被实施为IGBT设备。替代地，开关元件可以是任何可控开关，例如金属氧化物半导体场效应晶体管(metal oxidesemiconductor field-effect transistor，MOSFET)设备、集成栅极换流晶闸管(integrated gate commutated thyristor，IGCT)设备、栅极可关断晶闸管(gate turn-off thyristor，GTO)设备、硅控整流器(silicon controlled rectifier，SCR)设备、结栅极场效应晶体管(junction gate field-effect transistor，JFET)设备、MOS控式晶闸管(MOS controlled thyristor，MCT)设备等。
应注意，当开关Q1-Q8由MOSFET设备实施时，开关Q1-Q8的体二极管可以用以提供续流沟道。另一方面，当开关Q1-Q8由IGBT设备实施时，需要单独的续流二极管以与其对应开关并联连接。
如图1所示，需要二极管D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7和D8以提供用于混合三电平逆变器100的逆导路径。换句话说，二极管D1-D8是反并联二极管。在一些实施例中，二极管D1-D8与其相应IGBT设备共同封装。在替代实施例中，二极管D1-D8放置在其相应IGBT设备外部。下文将关于图2-4描述开关Q1-Q8的操作方案。
在一些实施例中，对于1000V应用(例如，输入电源的输出电压是约1000V)，第一开关Q1、第二开关Q2、第四开关Q4、第五开关Q5、第七开关Q7和第八开关Q8的额定电压是约650V。第三开关Q3和第六开关Q6的额定电压是约1200V。
应注意，以上额定电压仅仅是实例。所属领域的一般技术人员应认识到许多变化、替代方案和修改。举例来说，取决于不同应用和设计需要，第三开关Q3的额定电压可以在约1000V到约1500V的范围内。
开关Q1-Q8的栅极受到控制器115控制，如图1所示。控制器115可以检测跨越混合三电平逆变器100的输出的电压。基于检测到的电压，控制器115生成栅极驱动信号以控制第二开关Q2和第五开关Q5的接通/关断。替代地，基于来自系统管理器(未示出)的控制信号，控制器115生成栅极驱动信号以控制第二开关Q2和第五开关Q5的接通/关断。下文将关于图2描述控制器115的详细操作原理。
还应注意，尽管图1示出了控制器用以生成用于混合三电平逆变器100的栅极信号，但所属领域的技术人员将认识到，可以存在用于实施控制器115的功能的多种替代方案。举例来说，控制器115可以被离散组件替换。此外，可以存在耦合在控制器115与开关Q1-Q8之间的一个专用驱动器或多个专用驱动器。
图2是根据本公开的各种实施例的图1所示的混合三电平逆变器的各种控制信号和逆变器输出波形。图2的横轴表示时间间隔。可以存在六个竖轴。第一竖轴Y1表示图1的节点Vo处的电压。第二竖轴Y2表示第一开关Q1和第八开关Q8的栅极驱动信号。第三竖轴Y3表示第四开关Q4和第七开关Q7的栅极驱动信号。第四竖轴Y4表示第二开关Q2和第五开关Q5的栅极驱动信号。第五竖轴Y5表示第三开关Q3的栅极驱动信号。第六竖轴Y6表示第六开关Q6的栅极驱动信号。
如图2所示，波形Vo是正弦波形。返回参考图1，在节点Va处，波形是三电平波形，其类似于图2所示的正弦波形。放置在节点Va与节点Vo之间的输出L-C滤波器110降低三电平波形的谐波含量并生成图2所示的正弦波形。
图2所示的正弦波形说明混合三电平逆变器100的一个周期。在一些实施例中，混合三电平逆变器100的输出电压以每秒60个完整往返周期的速率振荡。在替代实施例中，混合三电平逆变器100的输出电压以每秒50个完整往返周期的速率振荡。
在周期的第一半部期间，第一开关Q1和第八开关Q8用于用作始终接通开关，如由第一开关Q1和第八开关Q8的栅极驱动信号所指示。第四开关Q4和第七开关Q7用于用作始终关断开关，如由图2所示的第四开关Q4和第七开关Q7的栅极驱动信号所指示。
在周期的第二半部期间，第四开关Q4和第七开关Q7用于用作始终接通开关，如由第四开关Q4和第七开关Q7的栅极驱动信号所指示。第一开关Q1和第八开关Q8用于用作始终关断开关，如由图2所示的第一开关Q1和第八开关Q8的栅极驱动信号所指示。
在周期的第一半部和第二半部期间，第二开关Q2和第五开关Q5受到彼此互补的一对控制信号控制。返回参考图1，控制器115用以控制第二开关Q2和第五开关Q5的接通和关断。取决于不同应用和多种检测到的操作参数，控制器115可以相应地调整第二开关Q2和第五开关Q5的操作。
在第一半部期间，第三开关Q3受到由图1所示的控制器115生成的第一脉冲宽度调制(pulse width modulation，PWM)信号控制。在第二半部期间，第三开关Q3用于用作始终关断开关，如由第三开关Q3的栅极驱动信号所指示。
在第一半部期间，在已将第二开关Q2接通之后将第三开关Q3接通。在已将第二开关Q2关断之前将第三开关Q3关断。下文将关于图3描述第二开关Q2和第三开关Q3的详细定时控制。
在第一半部期间，第六开关Q6用于用作始终关断开关，如由第六开关Q6的栅极驱动信号所指示。在第二半部期间，第六开关Q6受到由控制器115生成的第二PWM信号控制。
在第二半部期间，在已将第五开关Q5接通之后将第六开关Q6接通。在已将第五开关Q5关断之前将第六开关Q6关断。下文将关于图4描述第五开关Q5和第六开关Q6的详细定时控制。
图3是根据本公开的各种实施例的图1所示的混合三电平逆变器的第二开关和第三开关的栅极控制信号。图3的横轴表示时间间隔。可以存在两个竖轴。第一竖轴Y1表示第二开关Q2的栅极驱动信号。第二竖轴Y2表示第三开关Q3的栅极驱动信号。
图3详细说明图2所示的虚线A-A'之间的第二开关Q2和第三开关Q3的栅极控制信号。如图3所示，在t1时将第二开关Q2接通。在第一延迟之后，在t2时将第三开关Q3接通。第一延迟具有预定值。在一些实施例中，第一延迟是约两微秒。在t3时将第三开关Q3关断。在第二延迟之后，在t4时将第二开关Q2关断。第二延迟具有预定值。在一些实施例中，第二延迟是约两微秒。
图4是根据本公开的各种实施例的图1所示的混合三电平逆变器的第五开关和第六开关的栅极控制信号。图4的横轴表示时间间隔。可以存在两个竖轴。第一竖轴Y1表示第五开关Q5的栅极驱动信号。第二竖轴Y2表示第六开关Q6的栅极驱动信号。
图4详细说明图2所示的虚线B-B'之间的第五开关Q5和第六开关Q6的栅极控制信号。如图4所示，在t1时将第五开关Q5接通。在第一延迟之后，在t2时将第六开关Q6接通。第一延迟具有预定值。在一些实施例中，第一延迟是约两微秒。在t3时将第六开关Q6关断。在第二延迟之后，在t4时将第五开关Q5关断。第二延迟具有预定值。在一些实施例中，第二延迟是约两微秒。
图5是根据本公开的各种实施例的用于控制图1所示的混合三电平逆变器的方法的流程图。图5所示的此流程图仅仅是实例，其不应过度限制权利要求书的范围。所属领域的一般技术人员应认识到许多变化、替代方案和修改。举例来说，可以添加、移除、替换、重新布置和重复图5所说明的各种步骤。
在步骤502处，在图1所示的混合三电平逆变器100的周期的第一半部期间，将第一开关Q1用于在第一半部期间用作始终接通开关，并且响应于来自控制器115的栅极驱动信号而将第二开关Q2接通，其中第二开关Q2与第一开关Q1串联连接在输入源与输出滤波器之间。
在步骤504处，在第一延迟之后，将第三开关Q3接通，其中第三开关Q3与第一开关Q1和第二开关Q2并联，如图1所示。在将第三开关Q3接通之前将第二开关Q2接通。第一延迟是预定值。第一延迟可以取决于不同应用和设计需要而变化。
在步骤506处，在将第二开关Q2关断之前将第三开关Q3关断。在步骤508处，在第二延迟之后，将第二开关Q2关断。第二延迟是预定值。第二延迟可以取决于不同应用和设计需要而变化。
在步骤512处，在图1所示的混合三电平逆变器100的周期的第二半部期间，将第四开关Q4用于在第二半部期间用作始终接通开关，并且响应于来自控制器115的栅极驱动信号而将第五开关Q5接通，其中第五开关Q5与第四开关Q4串联连接在输入源与输出滤波器之间。
在步骤514处，在第三延迟之后，将第六开关Q6接通，其中第六开关Q6与第四开关Q4和第五开关Q5并联。在将第六开关Q6接通之前将第五开关Q5接通。第三延迟是预定值。第三延迟可以取决于不同应用和设计需要而变化。
在步骤516处，在将第五开关Q5关断之前将第六开关Q6关断。在步骤518处，在第四延迟之后，将第五开关Q5关断。第四延迟是预定值。第四延迟可以取决于不同应用和设计需要而变化。
虽然已详细描述了本公开的实施例和其优点，但是应理解，可以在不脱离如所附权利要求书所界定的本公开的精神和范围的情况下对本发明做出各种改变、替代和更改。
此外，本申请的范围并不局限于说明书中所述的过程、机器、制品、物质组分、构件、方法和步骤的特定实施例。所属领域的一般技术人员可从本公开的公开内容中轻易地了解，可根据本公开使用现有的或即将开发出的，具有与本文所描述的相应实施例实质相同的功能，或能够取得与所述实施例实质相同的结果的过程、机器、制造、物质组分、构件、方法或步骤。相应地，所附权利要求范围包括这些过程、机器、制造、物质组分、构件、方法或步骤。

Claims (17)

1.一种逆变器，其特征在于，包括：
多个低电压开关，包括第一开关、第二开关、第三开关、第四开关、第五开关和第六开关，所述第三开关和所述第六开关串联连接在输入电源的第一端子与第二端子之间；滤波器，所述滤波器连接到所述第三开关和所述第六开关的公共节点；
所述多个低电压开关连接在所述滤波器与地之间；以及
飞跨电容器，所述飞跨电容器与所述多个低电压开关中的两个低电压开关串联连接，其中所述飞跨电容器用于减少所述多个低电压开关上的电压应力，
所述多个低电压开关中：所述第一开关和所述第四开关与所述飞跨电容器串联连接且还耦合在所述输入电源的所述第一端子与所述第二端子之间，其中，所述第一开关和所述第二开关串联连接后还与所述第三开关并联连接在输入电源的第一端子与所述滤波器的输入之间；
所述第二开关和所述第五开关串联连接在所述第一开关和所述飞跨电容器的公共节点与所述第四开关和所述飞跨电容器的公共节点之间，其中所述第三开关和所述第六开关的所述公共节点连接到所述第二开关和所述第五开关的公共节点，其中，所述第四开关和所述第五开关串联连接且还与所述第六开关并联连接在所述输入电源的第二端子与所述滤波器的所述输入之间；
第七开关，所述第七开关连接在所述第一开关和所述飞跨电容器的所述公共节点与第一电容器和第二电容器的公共节点之间，其中所述第一电容器和所述第二电容器串联连接在所述输入电源的所述第一端子与所述第二端子之间；以及
第八开关，所述第八开关连接在所述第四开关和所述飞跨电容器的所述公共节点与所述第一电容器和所述第二电容器的所述公共节点之间；
在所述逆变器的周期的第一半部期间，将所述第一开关用于用作始终接通开关，在将所述第三开关接通之前将所述第二开关接通，并且在将所述第二开关关断之前将所述第三开关关断；以及
在所述逆变器的所述周期的第二半部期间，将所述第四开关用于用作始终接通开关，在将所述第六开关接通之前将所述第五开关接通，并且在将所述第五开关关断之前将所述第六开关关断。
2.根据权利要求1所述的逆变器，其特征在于：
所述第一开关、所述第二开关、所述第三开关、所述第四开关、所述第五开关、所述第六开关、所述第七开关和所述第八开关是绝缘栅极双极型晶体管（Insulated Gate BipolarTransistor，IGBT）设备。
3.根据权利要求1或2所述的逆变器，其特征在于：
所述输入电源的输出电压是约1000 V；
所述第一开关、所述第二开关、所述第四开关、所述第五开关、所述第七开关和所述第八开关的额定电压是约650 V；并且
所述第三开关和所述第六开关的额定电压是约1200 V。
4.根据权利要求1所述的逆变器，其特征在于：
所述第一电容器和所述第二电容器的所述公共节点接地。
5.根据权利要求1或4所述的逆变器，其特征在于：
所述第七开关是第一IGBT设备，其中所述第一IGBT设备的发射极接地，并且所述第一IGBT设备的集电极连接到所述第一开关和所述飞跨电容器的所述公共节点。
6.根据权利要求1或4所述的逆变器，其特征在于：
所述第八开关是第二IGBT设备，其中所述第二IGBT设备的集电极接地，并且所述第二IGBT设备的发射极连接到所述第四开关和所述飞跨电容器的所述公共节点。
7.根据权利要求1所述的逆变器，其特征在于：
所述输入电源是太阳能面板阵列。
8.根据权利要求1或4所述的逆变器，其特征在于：
跨越所述第一电容器的两个端子的电压等于所述输入电源的输出电压的一半。
9.一种逆变器控制方法，其特征在于，包括：
提供逆变器，包括：
第一开关、电容器和第四开关，所述第一开关、所述电容器和所述第四开关串联连接在输入电源的第一端子与第二端子之间；
第一电容器和第二电容器，所述第一电容器和所述第二电容器串联连接在所述输入电源的所述第一端子与所述第二端子之间；
第七开关，所述第七开关连接在所述第一开关和所述电容器的公共节点与所述第一电容器和所述第二电容器的公共节点之间；
第八开关，所述第八开关连接在所述第四开关和所述电容器的公共节点与所述第一电容器和所述第二电容器的所述公共节点之间；
第二开关和第五开关，所述第二开关和所述第五开关串联连接在所述第一开关和所述电容器的所述公共节点与所述第四开关和所述电容器的所述公共节点之间；以及
第三开关和第六开关，所述第三开关和所述第六开关串联连接在所述输入电源的所述第一端子与所述第二端子之间，其中所述第三开关和所述第六开关的公共节点连接到所述第二开关和所述第五开关的公共节点；
其中，所述第一开关和所述第二开关串联连接后还与所述第三开关并联连接在输入电源的第一端子与滤波器的输入之间，且所述第四开关和所述第五开关串联连接且还与所述第六开关并联连接在所述输入电源的第二端子与所述滤波器的所述输入之间；
在所述逆变器的周期的第一半部期间，将所述第一开关用于用作始终接通开关，在将所述第三开关接通之前将所述第二开关接通，并且在将所述第二开关关断之前将所述第三开关关断；以及
在所述逆变器的所述周期的第二半部期间，将所述第四开关用于用作始终接通开关，在将所述第六开关接通之前将所述第五开关接通，并且在将所述第五开关关断之前将所述第六开关关断。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，包括：
将控制信号供应到所述第一开关、所述第二开关、所述第三开关、所述第四开关、所述第五开关、所述第六开关、所述第七开关和所述第八开关，其中所述控制信号用于使得在所述滤波器的所述输入处产生三种电压电位。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，还包括：
在所述逆变器的所述周期的所述第一半部期间，将所述第八开关用于用作始终接通开关；以及
在所述逆变器的所述周期的所述第二半部期间，将所述第七开关用于用作始终接通开关。
12.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，还包括：
在所述周期的所述第一半部期间，在将所述第二开关接通和第一延迟之后，将所述第三开关接通；以及
在将所述第三开关关断和第二延迟之后，将所述第二开关关断。
13.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，还包括：
在所述周期的所述第二半部期间，在将所述第五开关接通和第三延迟之后，将所述第六开关接通；以及
在将所述第六开关关断和第四延迟之后，将所述第五开关关断。
14.一种逆变器系统，其特征在于，包括：
第一输入电容器和第二输入电容器，所述第一输入电容器和所述第二输入电容器跨越输入电源的两个端子串联连接；
逆变单元，所述逆变单元耦合到所述输入电源，所述逆变单元包括串联连接的上部分和下部分，以及在所述上部分与所述下部分之间的飞跨电容器，其中所述飞跨电容器用于减少所述逆变单元上的电压应力；以及
滤波器，所述滤波器连接到所述逆变单元的所述上部分和所述下部分的公共节点，
所述逆变单元还包括第一开关、第二开关、第三开关、第四开关、第五开关和第六开关：
所述第一开关、所述飞跨电容器和所述第四开关串联连接在所述输入电源的第一端子与第二端子之间；
所述第一开关和所述第四开关与所述飞跨电容器串联连接且还耦合在所述输入电源的所述第一端子与所述第二端子之间，其中，所述第一开关和所述第二开关串联连接后还与所述第三开关并联连接在输入电源的第一端子与所述滤波器的输入之间；
所述第二开关和所述第五开关串联连接在所述第三开关和所述飞跨电容器的公共节点与所述第四开关和所述飞跨电容器的公共节点之间，其中所述第三开关和所述第六开关的所述公共节点连接到所述第二开关和所述第五开关的公共节点，其中，所述第四开关和所述第五开关串联连接且还与所述第六开关并联连接在所述输入电源的第二端子与所述滤波器的所述输入之间；
第七开关，所述第七开关连接在所述第一开关和所述飞跨电容器的所述公共节点与第一电容器和第二电容器的公共节点之间，其中所述第一电容器和所述第二电容器串联连接在所述输入电源的所述第一端子与所述第二端子之间；以及
第八开关，所述第八开关连接在所述第四开关和所述飞跨电容器的所述公共节点与所述第一电容器和所述第二电容器的所述公共节点之间；
在所述逆变器的周期的第一半部期间，将所述第一开关用于用作始终接通开关，在将所述第三开关接通之前将所述第二开关接通，并且在将所述第二开关关断之前将所述第三开关关断；以及
在所述逆变器的所述周期的第二半部期间，将所述第四开关用于用作始终接通开关，在将所述第六开关接通之前将所述第五开关接通，并且在将所述第五开关关断之前将所述第六开关关断。
15.根据权利要求14所述的系统，其特征在于：
所述第一开关和所述第二开关串联连接且还与第三开关并联连接；
所述第四开关和所述第五开关串联连接且还与第六开关并联连接；
所述飞跨电容器连接在所述第一开关和所述第二开关的公共节点与所述第四开关和所述第五开关的公共节点之间；
第一导电路径连接在所述第一开关和所述第二开关的所述公共节点与所述第一输入电容器和所述第二输入电容器的公共节点之间；并且
第二导电路径连接在所述第四开关和所述第五开关的所述公共节点与所述第一输入电容器和所述第二输入电容器的所述公共节点之间。
16.根据权利要求15所述的系统，其特征在于：
所述第一导电路径由第一IGBT形成，所述第一IGBT具有连接到所述第一开关和所述第二开关的所述公共节点的集电极，以及连接到所述第一输入电容器和所述第二输入电容器的所述公共节点的发射极；并且
所述第二导电路径由第二IGBT形成，所述第二IGBT具有连接到所述第一输入电容器和所述第二输入电容器的所述公共节点的集电极，以及连接到所述第四开关和所述第五开关的所述公共节点的发射极。
17.根据权利要求15所述的系统，其特征在于：
所述第一开关、所述第二开关、所述第三开关、所述第四开关、所述第五开关和所述第六开关中的至少一个开关包括并联连接的IGBT和二极管。
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