CN114553039A - 中点箝位逆变器及光伏供电系统 - Google Patents

中点箝位逆变器及光伏供电系统 Download PDF

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Abstract

本申请提供一种中点箝位逆变器及光伏供电系统，该中点箝位逆变器可包括电源模块、开关模块以及控制模块。电源模块可包括电源、以及串联后并联于电源两端的第一电容和第二电容。开关模块可包括第一开关单元、第二开关单元以及第三开关单元。控制模块可分别连接第一开关单元、第二开关单元以及第三开关单元。控制模块可控制第一开关单元、第二开关单元以及第三开关单元中各开关单元的导通或者关断，以选择开关模块中的不同开关单元承担导通损耗或者开关损耗。基于本申请，可灵活选择不同开关单元承担导通损耗或者开关损耗，从而降低了中点箝位逆变器在所有工况下的损耗，效率高，适用性强。

Description

中点箝位逆变器及光伏供电系统
技术领域
本申请涉及电子电路领域，尤其涉及一种中点箝位逆变器及光伏供电系统。
背景技术
目前，三电平中点箝位(neutral point clamped，NPC)逆变器被广泛应用于将直流电能转换为交流电能的供电系统中，典型的三电平NPC逆变器中可以外开关管和内开关管，通常会通过固定的内开关管承担三电平NPC逆变器运行在不同工况下的损耗(如开关损耗或者导通损耗)。一般来说，在三电平NPC逆变器运行在输出有功工况时，内开关管会产生导通损耗，适合选择低导通损耗的开关器件。然而，在三电平NPC逆变器运行在输出无功工况时，内开关管会产生开关损耗，适合选择低开关损耗的开关器件。由于低导通损耗的开关器件的开关损耗过大，因此无法同时满足内开关管的低开关损耗和低导通损耗，即不能保证三电平NPC逆变器在所有工况下的高效率运行，损耗过大且效率低。
发明内容
本申请提供一种中点箝位逆变器及光伏供电系统，可灵活选择不同开关单元承担导通损耗或者开关损耗，从而降低了中点箝位逆变器在所有工况下的损耗，效率高，适用性强。
第一方面，本申请提供了一种中点箝位逆变器，中点箝位逆变器可以包括电源模块、开关模块以及控制模块。其中，电源模块可以包括电源、以及串联后并联于电源两端的第一电容和第二电容。上述开关模块可以包括第一开关单元、第二开关单元以及第三开关单元。其中，第一开关单元的第一连接端连接电源的正极，第一开关单元的第二连接端连接第三开关单元的第一连接端，第一开关单元的第三连接端连接第二开关单元的第一连接端和负载，第二开关单元的第二连接端连接第三开关单元的第二连接端，第二开关单元的第三连接端连接电源的负极和负载，第三开关单元的第三连接端连接第一电容和第二电容。这里的开关模块中的任一开关单元可包括至少一个开关和/或二极管。上述控制模块可分别连接第一开关单元、第二开关单元以及第三开关单元。控制模块可以用于控制第一开关单元、第二开关单元以及第三开关单元中各开关单元的导通或者关断，以选择开关模块中的不同开关单元承担导通损耗或者开关损耗。在本申请提供的中点箝位逆变器中，可以通过控制模块控制不同开关单元的导通或关断，从而可以在不同工况下灵活选择不同的开关单元承担导通损耗或者开关损耗，进而降低了逆变器在所有工况下的损耗，提高了逆变器运行效率，灵活性强，适应性更强。
结合第一方面，在第一种可能的实施方式中，中点箝位逆变器还可以包括滤波模块。滤波模块可以包括电感和第三电容，电感的一端分别连接第一开关单元的第三连接端和第二开关单元的第一连接端，电感的另一端分别连接第三电容的一端和负载，第三电容的另一端连接第二开关单元的第二连接端和负载。在本申请提供的中点箝位逆变器中，可以通过滤波模块滤去逆变器输出电压中的波纹，以得到性质更好的交流电信号，效率高，适用性更强。
结合第一方面或者第一方面第一种可能的实施方式，在第二种可能的实施方式中，第三开关单元可以包括第一开关、第一二极管和第二二极管。其中，第一二极管的阴极与第一开关的第一极连接作为第三开关单元的第一连接端，第二二极管的阳极与第一开关的第二极连接作为第三开关单元的第二连接端，第一二极管的阳极与第二二极管的阴极连接作为第三开关单元的第三连接端。在本申请提供的中点箝位逆变器中，可以选择第一开关承担中点箝位逆变器运行在不同工况(如输出有功功率或者输出无功功率)下的开关损耗或者导通损耗，从而降低了逆变器在所有工况下的损耗，提高了逆变器运行效率，适应性更强。
结合第一方面第二种可能的实施方式，在第三种可能的实施方式中，第一开关单元可以包括第二开关和第三开关，第二开关单元可以包括第四开关和第五开关。其中，第二开关的第一极作为第一开关单元的第一连接端，第二开关的第二极与第三开关的第一极连接作为第一开关单元的第二连接端，第三开关的第二极作为第一开关单元的第三连接端，第四开关的第一极作为第二开关单元的第一连接端，第四开关的第二极与第五开关的第一极连接作为第二开关单元的第二连接端，第五开关的第二极作为第二开关单元的第三连接端。上述控制模块分别连接第一开关、第二开关、第三开关、第四开关以及第五开关中各开关的第三极，以控制各开关的导通或者关断。可以理解，这里的第一极可以为不同类型开关的集电极或者漏极，第二极可以为不同类型开关的发射极或者源极，第三极可以为不同类型开关的基极或者栅极。在本申请提供的中点箝位逆变器中，可以灵活选择不同开关(如第一开关、第三开关或者第四开关)承担中点箝位逆变器运行在不同工况下的开关损耗或者导通损耗，从而降低了逆变器在所有工况下的损耗，提高了逆变器运行效率，灵活性更强，适应性更强。
结合第一方面第三种可能的实施方式，在第四种可能的实施方式中，控制模块用于控制第一开关、第二开关、第三开关、第四开关以及第五开关中各开关的导通或者关断，以在中点箝位逆变器向负载输出有功功率时选择第一开关、第三开关以及第四开关基于并联电流通路承担导通损耗；或者以在中点箝位逆变器向负载输出无功功率时选择第一开关承担开关损耗、第三开关或者第四开关承担导通损耗，或者选择第一开关承担导通损耗、第三开关或者第四开关承担开关损耗。在本申请提供的中点箝位逆变器中，可以选择第一开关、第三开关以及第四开关独立承担或者联合承担在不同的工况(如输出有功功率或者输出无功功率)下的开关损耗或者导通损耗，从而降低了逆变器在所有工况下的损耗，提高了逆变器运行效率，适应性更强。
结合第一方面第三种可能的实施方式或者第一方面第四种可能的实施方式，在第五种可能的实施方式中，第一开关、第二开关、第三开关、第四开关或者第五开关可以为绝缘栅双极性晶体管(insulated gate bipolar transistor，可以简称为IGBT)，或者金属氧化物半导体场效应晶体管(metal-oxide-semiconductor field-effect transistor，可以简称为MOSFET)。这里的IGBT可以为低导通损耗的开关器件，MOSFET可以为低开关损耗的开关器件。在本申请中，可以将第一开关、第二开关、第三开关、第四开关或者第五开关分别设置为低导通损耗或者低开关损耗的开关器件(如IGBT或者MOSFET)，可以灵活选择不同类型的开关(如IGBT或者MOSFET)来承担中点箝位逆变器运行在不同工况下的导通损耗或者开关损耗，从而降低了逆变器在所有工况下的损耗，提高了逆变器运行效率，灵活性强，适用性更强。
结合第一方面第五种可能的实施方式，在第六种可能的实施方式中，第一开关、第二开关、第三开关、第四开关或者第五开关可以由硅半导体材料Si，或者第三代宽禁带半导体材料的碳化硅SiC，或者氮化镓GaN，或者金刚石，或者氧化锌ZnO，或者其它材料制成。
结合第一方面第三种可能的实施方式至第一方面第六种可能的实施方式中任一种，在第七种可能的实施方式中，第一开关可以为MOSFET，第二开关、第三开关、第四开关以及第五开关可以为IGBT。其中，第一开关的第一极、第二极以及第三极分别为第一开关的漏极、源极以及栅极，第二开关、第三开关、第四开关以及第五开关中各开关的第一极为各开关的集电极、各开关的第二极为各开关的发射极、各开关的第三极为各开关的基极。在本申请中，可以将MOSFET作为第一开关，并将IGBT作为第二开关、第三开关、第四开关以及第五开关，在中点箝位逆变器向负载输出无功功率时，可以选择低开关损耗的第一开关承担开关损耗，同时选择低导通损耗的第三开关或者第四开关承担导通损耗，从而降低了逆变器在所有工况下的损耗，提高了逆变器运行效率，适应性更强。
结合第一方面第三种可能的实施方式至第一方面第六种可能的实施方式中任一种，在第八种可能的实施方式中，第一开关、第二开关以及第五开关可以为IGBT，第三开关和第四开关可以为MOSFET。其中，第一开关、第二开关以及第五开关中各开关的第一极为各开关的集电极、各开关的第二极为各开关的发射极、各开关的第三极为各开关的基极，第三开关和第四开关的第一极为第三开关和第四开关的漏极、第三开关和第四开关的第二极为第三开关和第四开关的源极、第三开关和第四开关的第三极为第三开关和第四开关的栅极。在本申请中，可以将IGBT作为第一开关、第二开关以及第五开关，将MOSFET作为第三开关和第四开关，在中点箝位逆变器向负载输出有功功率时，可以选择第一开关、第三开关以及第四开关基于并联电流通路承担导通损耗，在中点箝位逆变器向负载输出无功功率时，可以选择低导通损耗的第一开关承担导通损耗，同时选择低开关损耗的第三开关或者第四开关承担开关损耗，从而降低了逆变器在所有工况下的损耗，提高了逆变器运行效率，适应性更强。
结合第一方面第三种可能的实施方式至第一方面第八种可能的实施方式中任一种，在第九种可能的实施方式中，控制模块可以用于生成用于控制第一开关、第二开关、第三开关、第四开关以及第五开关中各开关的控制信号。这里的控制信号用于控制各开关的导通或者关断，以实现各开关单元的导通或者关断。在本申请中，可通过控制模块生成的控制信号控制各开关的导通或者关断，从而可以灵活选择不同开关独立承担或者联合承担在不同的工况下的开关损耗或者导通损耗，从而降低了逆变器在所有工况下的损耗，提高了逆变器运行效率，灵活性更强，适应性更强。
结合第一方面第九种可能的实施方式，在第十种可能的实施方式中，控制模块可以用于：控制第一开关导通，并在第一预设延迟时间之后控制第四开关导通，在控制第四开关关断之后的第二预设延迟时间后控制第一开关关断；控制第一开关导通，并在第三预设延迟时间之后控制第三开关导通，在控制第三开关关断之后的第四预设延迟时间后控制第一开关关断。在本申请中，可通过控制模块基于不同的预设延迟时间控制第一开关、第三开关以及第四开关之间的导通或者关断，从而可选择第一开关在中点箝位逆变器向负载输出无功功率的工况下承担开关损耗，且选择第三开关或者第四开关承担在不同工况下的导通损耗，由于这里的第一开关为低开关损耗的开关器件(如MOSFET)，且第三开关和第四开关为低导通损耗的开关器件(如IGBT)，因此降低了逆变器在所有工况下的损耗，提高了逆变器运行效率，适应性更强。
结合第一方面第九种可能的实施方式，在第十一种可能的实施方式中，控制模块可以用于：控制第四开关导通，并在第一预设延迟时间之后控制第一开关导通，在控制第一开关关断之后的第二预设延迟时间后控制第四开关关断；控制第三开关导通，并在第三预设延迟时间之后控制第一开关导通，在控制第一开关关断之后的第四预设延迟时间后控制第三开关关断。在本申请中，可通过控制模块基于不同的预设延迟时间控制第一开关、第三开关以及第四开关之间的导通或者关断，从而可选择第一开关、第三开关以及第四开关基于并联电流通路承担在输出有功功率时的导通损耗，同时选择第一开关承担在输出无功功率时的导通损耗，以及选择第三开关或者第四开关承担在输出无功功率时的开关损耗，由于这里的第一开关为低导通损耗的开关器件(如IGBT)，且第三开关和第四开关为低开关损耗的开关器件(如MOSFET)，因此降低了逆变器在所有工况下的损耗，提高了逆变器运行效率，适应性更强。
结合第一方面第十种可能的实施方式或者第一方面第十一种可能的实施方式，在第十二种可能的实施方式中，控制模块用于根据第一开关、第二开关、第三开关、第四开关以及第五开关中各开关对应的器件结温、和/或流经负载的负载电流，确定第一预设延迟时间、第二预设延迟时间、第三预设延迟时间以及第四预设延迟时间。在本申请中，可通过控制模块确定不同的预设延迟时间，并基于不同的预设延迟时间控制第一开关、第三开关以及第四开关之间的导通或者关断，从而可选择第一开关、第三开关以及第四开关独立承担或者联合承担在不同的工况下的开关损耗或者导通损耗，从而降低了逆变器在所有工况下的损耗，提高了逆变器运行效率，适应性更强。
第二方面，本申请提供了一种光伏供电系统，该光伏供电系统可以包括光伏阵列以及与该光伏阵列连接的如上述第一方面至第一方面第十二种可能的实施方式中任一种提供的中点箝位逆变器。可以理解，这里的光伏阵列可以连接该中点箝位逆变器的直流侧，为中点箝位逆变器提供直流输入电压，该中点箝位逆变器的交流侧可以连接负载，以对负载提供交流电能。其中，光伏阵列中可以包括多个光伏组件(也可以称为太阳能电池板或者光伏板)和/或其它光伏供电器件。
在本申请中，中点箝位逆变器可基于控制模块以灵活选择不同开关单元承担在不同的工况(如输出有功功率或者输出无功功率)下的开关损耗或者导通损耗，从而降低了逆变器在所有工况下的损耗，提高了逆变器运行效率，灵活性更强，适应性更强。
附图说明
图1是本申请提供的中点箝位逆变器的应用场景示意图；
图2是本申请提供的中点箝位逆变器的一电路示意图；
图3是本申请提供的中点箝位逆变器的另一电路示意图；
图4是本申请提供的中点箝位逆变器的另一电路示意图；
图5是本申请提供的中点箝位逆变器的一开关时序示意图；
图6是本申请提供的中点箝位逆变器输出有功功率时的一换流回路示意图；
图7是本申请提供的中点箝位逆变器输出无功功率时的一换流回路示意图；
图8是本申请提供的中点箝位逆变器的另一电路示意图；
图9是本申请提供的中点箝位逆变器的另一开关时序示意图；
图10是本申请提供的中点箝位逆变器输出有功功率时的另一换流回路示意图；
图11是本申请提供的中点箝位逆变器输出无功功率时的另一换流回路示意图；
图12是本申请提供的中点箝位逆变器的又一电路示意图。
具体实施方式
逆变器是一种可以把直流电(如电池、蓄电瓶)转变成定频定压或调频调压交流电的转换器。逆变器(如中点箝位逆变器)一般可以由逆变桥电路、控制逻辑电路以及滤波电路构成，广泛应用于电器设备(如家用设备)以及电网，如可以通过逆变器连接蓄电池带动电器设备工作，或者也可以通过逆变器将大功率的高压交流电传输到电网。本申请提供的中点箝位逆变器也可以称为NPC逆变器、三电平中点箝位逆变器或者三电平NPC逆变器，该中点箝位逆变器适用于光伏发电领域(如对家用设备(如冰箱、空调)或者电网供电)，或者风力发电领域，或者大功率变换器领域(如将直流电转换为大功率的高压交流电)等多种应用领域，具体可根据实际应用场景确定，在此不做限制。
本申请提供的中点箝位逆变器可以包括电源模块、开关模块以及控制模块。电源模块可以包括电源、以及串联后并联于电源两端的第一电容和第二电容。上述开关模块可以包括第一开关单元、第二开关单元以及第三开关单元。上述控制模块可分别连接第一开关单元、第二开关单元以及第三开关单元。控制模块可以用于控制第一开关单元、第二开关单元以及第三开关单元中各开关单元的导通或者关断，以选择开关模块中的不同开关单元承担导通损耗或者开关损耗。本申请提供的中点箝位逆变器，可基于控制模块以灵活选择不同开关单元承担在不同的工况(如输出有功功率或者输出无功功率)下的开关损耗或者导通损耗，从而降低了逆变器在所有工况下的损耗，提高了逆变器运行效率，灵活性更强，适应性更强。本申请提供的中点箝位逆变器可适配不同的应用场景，比如，需要将直流电转化为交流电的任意一种应用场景，比如，太阳能供电场景和风力供电场景等，本申请以太阳能供电场景为例进行说明。
参见图1，图1是本申请提供的中点箝位逆变器的应用场景示意图。如图1所示，光伏供电系统(如光伏供电系统10)中可以包括光伏阵列(如光伏阵列1)以及与该光伏阵列连接的中点箝位逆变器(如中点箝位逆变器2)。其中，光伏阵列1中可以包括多个光伏组件(也可以称为太阳能电池板或者光伏板)和/或者其它光伏供电器件(如光伏汇流盒)。这里的光伏阵列1可以连接该中点箝位逆变器2的直流侧，为中点箝位逆变器2提供直流输入电压。换言之，光伏阵列1为中点箝位逆变器2提供直流电。其中，直流输入电压的电压值可以为12V、24V、36V、48V的直流电或者其它电压数值。该中点箝位逆变器2的交流侧可以直接连接或者间接连接负载(如家用设备3或者电网5)，中点箝位逆变器2可以将光伏阵列1提供的直流电转化为交流电(如220V，50Hz正弦波的交流电或者其它电压数值的交流电)，并对家用设备3(如冰箱、空调等)进行供电。可选的，中点箝位逆变器2也可以向升压器4输入交流电，升压器4可以将中点箝位逆变器2输入的交流电升压为高压电(如32KV、110KV、220KV或者其它电压数值的高压电)，并将升压后的高压电输入至高压电网(如电网5)，具体可根据实际应用场景确定，在此不作限制。本申请中的中点箝位逆变器(如上述中点箝位逆变器2)可以降低在所有工况下的损耗，提高了逆变器运行效率，进一步提高了供电效率，适用性更强。
下面将结合图2至图12对本申请提供的中点箝位逆变器及其工作原理进行示例说明。
参见图2，图2是本申请提供的中点箝位逆变器的一电路示意图。如图2所示，中点箝位逆变器可以包括电源模块10、开关模块20以及控制模块30。电源模块10中可以包括电源、以及串联后并联于电源两端的第一电容C1和第二电容C2。这里的电源为直流输入电源，电源电压可以为Vdc，第一电容C1和第二电容C2可以为直流母线电容，第一电容C1两端的电压分别为正端电压BUS+(BUS+＝Vdc/2)和零点电压BUSN，第二电容C2两端的电压分别为零点电压BUSN和负端电压BUS-(BUS-＝-Vdc/2)。开关模块20中可包括至少一个开关单元，例如，具体可以包含第一开关单元201、第二开关单元202以及第三开关单元203。其中，第一开关单元201的第一连接端可以连接电源的正极，第一开关单元201的第二连接端可以连接第三开关单元203的第一连接端，第一开关单元201的第三连接端可以连接第二开关单元202的第一连接端和负载，第二开关单元202的第二连接端可以连接第三开关单元203的第二连接端，第二开关单元202的第三连接端可以连接电源的负极和负载，第三开关单元203的第三连接端可以连接第一电容C1和第二电容C2。其中，流经负载的电流可以表示为i0，中点箝位逆变器的输出电压可以表示为Vout。应当理解，开关模块20中的任一开关单元可以包括至少一个开关和/或二极管，或者任一开关单元中可以包括至少一个开关和/或二极管和/或电容和/或电感和/或其它器件，具体可根据实际应用场景确定，在此不作限制。上述控制模块30可分别连接第一开关单元201、第二开关单元202以及第三开关单元203，该控制模块30可以控制第一开关单元201、第二开关单元202以及第三开关单元203中各开关单元的导通或者关断，以选择第一开关单元201、第二开关单元202以及第三开关单元203中的任一开关单元独立承担导通损耗或者开关损耗，或者以选择第一开关单元201、第二开关单元202以及第三开关单元203中的任意两个开关单元或者三个开关单元联合承担导通损耗或者开关损耗，从而可灵活选择开关模块20中的不同开关单元直接承担或者联合承担中点箝位逆变器在不同工况下的导通损耗或者开关损耗，灵活性更强，适应性更强。
参见图3，图3是本申请提供的中点箝位逆变器的另一电路示意图。如图3所示，如上述图2所示的中点箝位逆变器中还可以包括滤波模块40，滤波模块40中可以包括电感L和第三电容C3，电感L的一端分别连接第一开关单元201的第三连接端和第二开关单元202的第一连接端，电感L的另一端分别连接第三电容C3的一端和负载，第三电容C3的另一端连接第二开关单元202的第二连接端和负载。请一并参见图4，图4是本申请提供的中点箝位逆变器的另一电路示意图。如图4所示，如上述图3所示的第一开关单元201可以包括第二开关S1和第三开关S2，如上述图3所示的第二开关单元202可以包括第四开关S3和第五开关S4，如上述图3所示的第三开关单元203可以包括第一开关Q5、第一二极管D5以及第二二极管D6。其中，第二开关S1中可以包括开关器件Q1以及并联于开关器件Q1两端的续流二极管D1,第三开关S2中可以包括开关器件Q2以及并联于开关器件Q2两端的续流二极管D2,第四开关S3中可以包括开关器件Q3以及并联于开关器件Q3两端的续流二极管D3，第五开关S4中可以包括开关器件Q4以及并联于开关器件Q4两端的续流二极管D4。对于第一开关单元201而言，第二开关S1的第一极作为第一开关单元201的第一连接端，第二开关S1的第二极与第三开关S2的第一极连接作为第一开关单元201的第二连接端，第三开关S2的第二极作为第一开关单元201的第三连接端。对于第二开关单元202而言，第四开关S3的第一极作为第二开关单元202的第一连接端，第四开关S3的第二极与第五开关S4的第一极连接作为第二开关单元202的第二连接端，第五开关S4的第二极作为第二开关单元202的第三连接端。对于第三开关单元203而言，第一二极管D5的阴极与第一开关Q5的第一极连接作为第三开关单元203的第一连接端，第二二极管D6的阳极与第一开关Q5的第二极连接作为第三开关单元203的第二连接端，第一二极管D5的阳极与第二二极管D6的阴极连接作为第三开关单元203的第三连接端。如图4所示，上述控制模块30可分别连接第一开关Q5、第二开关S1、第三开关S2、第四开关S3以及第五开关S4中各开关的第三极，从而控制各开关的导通或者关断。可以理解，第一极可以为不同类型开关的集电极或者漏极，第二极可以为不同类型开关的发射极或者源极，第三极可以为不同类型开关的基极或者栅极。
在一些可行的实施方式中，第一开关Q5、第二开关S1、第三开关S2、第四开关S3或者第五开关S4可以是采用硅半导体材料(silicon，Si)，或者第三代宽禁带半导体材料的碳化硅(silicon carbide，SiC)，或者氮化镓(gallium nitride，GaN)，或者金刚石(diamond)，或者氧化锌(zinc oxide，ZnO)，或者其它材料制成的MOSFET、IGBT或者二极管，具体可根据实际应用场景确定，在此不做限制。例如，如图4所示，第一开关Q5可以为MOSFET，第二开关S1、第三开关S2、第四开关S3、第五开关S4可以为IGBT。可以理解，第一开关Q5的第一极、第二极以及第三极分别为第一开关Q5的漏极、源极以及栅极。第二开关S1、第三开关S2、第四开关S3、第五开关S4中各开关的第一极可以为第二开关S1、第三开关S2、第四开关S3、第五开关S4中各开关的集电极，第二开关S1、第三开关S2、第四开关S3、第五开关S4中各开关的第二极可以为第二开关S1、第三开关S2、第四开关S3、第五开关S4中各开关的发射极，第二开关S1、第三开关S2、第四开关S3、第五开关S4中各开关的第三极可以为第二开关S1、第三开关S2、第四开关S3、第五开关S4中各开关的基极。
在一些可行的实施方式中，控制模块30可以生成用于控制第一开关Q5、第二开关S1、第三开关S2、第四开关S3以及第五开关S4的控制信号，如控制信号可以为第一开关Q5、第二开关S1、第三开关S2、第四开关S3以及第五开关S4的脉冲宽度调制(pulse widthmodulation，PWM)信号，可以简称为PWM信号。其中，控制信号也可以理解为用于控制开关器件Q1、开关器件Q2、开关器件Q3、开关器件Q4以及第一开关Q5的PWM信号。这里的控制信号可以用于控制第一开关Q5、第二开关S1、第三开关S2、第四开关S3以及第五开关S4中各开关的导通或者关断。例如，控制信号可以为(0 1 1 0 1)，可以控制第二开关S1关断、第三开关S2导通、第四开关S3导通、第五开关S4关断以及第一开关Q5导通。请一并参见图5，图5是本申请提供的中点箝位逆变器的一开关时序示意图。如图5所示，在中点箝位逆变器的输出电压Vout处于正半周(即正半周期)时，第三开关S2保持导通状态，第五开关S4保持关断状态(即截止状态)。第二开关S1、第四开关S3以及第一开关Q5可以工作在PWM模式，第二开关S1和第一开关Q5可以为互补开关。可以理解，PWM模式是一种利用微处理器(如控制模块30)的数字输出信号对模拟电路进行控制的一种有效模式，互补开关为一对推拉式开关，当其中一个开关闭合时另外一个开关断开，如第二开关S1导通且第一开关Q5关断，或者第二开关S1关断且第一开关Q5导通。对于作为互补开关的第二开关S1和第一开关Q5而言，为了防止第二开关S1和第一开关Q5同时导通，需要在第二开关S1和第一开关Q5之间加入死区时间，如td1或者td2，其中，td1可以为从第二开关S1关断时刻到第一开关Q5导通时刻之间的死区时间，td2可以为从第一开关Q5关断时刻到第二开关S1导通时刻之间的死区时间。在中点箝位逆变器的输出电压Vout处于负半周(即负半周期)时，第四开关S3保持导通状态，第二开关S1保持关断状态(即截止状态)。第三开关S2、第五开关S4以及第一开关Q5工作在PWM模式，第五开关S4和第一开关Q5为互补开关。对于作为互补开关的第五开关S4和第一开关Q5而言，为了防止第五开关S4和第一开关Q5同时导通，需要在第五开关S4和第一开关Q5之间加入死区时间，如td3或者td4，其中，td3可以为从第五开关S4关断时刻到第一开关Q5导通时刻之间的死区时间，td4可以为从第一开关Q5关断时刻到第五开关S4导通时刻之间的死区时间。
在一些可行的实施方式中，控制模块30在第一开关Q5、第二开关S1、第三开关S2、第四开关S3以及第五开关S4中各开关为不同类型的开关(如IGBT或者MOSFET)时，可以设置不同的第一预设时间、第二预设时间、第三预设时间以及第四预设时间来控制第一开关Q5、第三开关S2以及第四开关S3之间的导通或者关断。若第一开关Q5为MOSFET，第二开关S1、第三开关S2、第四开关S3、第五开关S4为IGBT，在中点箝位逆变器的输出电压Vout处于正半周时，控制模块30可以控制第一开关Q5导通，并在第一预设延迟时间(如预设延迟时间tdelay1)之后控制第四开关S3导通，在控制第四开关S3关断之后的第二预设延迟时间(如预设延迟时间tdelay2)后控制第一开关Q5关断；或者在中点箝位逆变器的输出电压Vout处于负半周时，控制模块30还可以控制第一开关Q5导通，并在第三预设延迟时间(如预设延迟时间tdelay3)之后控制第三开关S2导通，在控制第三开关S2关断之后的第四预设延迟时间(如预设延迟时间tdelay4)后控制第一开关Q5关断。
为方便描述，下面将结合图6至图7对本申请提供的中点箝位逆变器中的开关模块的工作原理进行示例说明。请一并参见图6，图6是本申请提供的中点箝位逆变器输出有功功率时的一换流回路示意图。如图6所示，在中点箝位逆变器的输出电压Vout处于正半周，且负载电流i0大于0时，中点箝位逆变器向负载输出有功功率，换言之，中点箝位逆变器运行在输出有功工况下。在这种工况下，第二开关S1、第四开关S3以及第一开关Q5工作在PWM模式，此时各开关处于不同开关状态下的换流回路可以如图6中的6a所示，这里的开关状态可以指导通状态或者关断状态(也可以称为截止状态)。如图6中的6a所示，在开关器件Q1导通时，电流流经开关器件Q1和开关器件Q2；在开关器件Q1截止，且第一开关Q5导通时，此时同时存在两条电流通路，分别是流经第一二极管D5、第一开关Q5和续流二极管D3的电流通路，以及流经第一二极管D5和开关器件Q2的电流通路，由于开关器件Q2的导通压降更低，所以电流会流经第一二极管D5和开关器件Q2；在经过预设延迟时间tdelay1后，开关器件Q3导通，电流仍然流经第一二极管D5和开关器件Q2。可以得到，开关器件Q1和第一二极管D5参与换流，会产生开关损耗；开关器件Q2始终导通，会产生导通损耗，进而可以得到第三开关S2会产生导通损耗；开关器件Q3和第一开关Q5上无电流流过，不产生损耗。
在中点箝位逆变器的输出电压Vout处于负半周，且负载电流i0小于0时，中点箝位逆变器向负载输出有功功率，换言之，中点箝位逆变器运行在输出有功工况下。在这种工况下，第三开关S2、第五开关S4以及第一开关Q5工作在PWM模式，此时各开关处于不同开关状态下的换流回路可以如图6中的6b所示，在开关器件Q4导通时，电流会流经开关器件Q3和开关器件Q4；在开关器件Q4截止，且第一开关Q5导通时，此时同时存在两条电流通路，即流经续流二极管D2、第一开关Q5和第二二极管D6的电流通路，以及流经开关器件Q3和第二二极管D6的电流通路，由于开关器件Q3的导通压降更低，所以电流会流经开关器件Q3和第二二极管D6；在经过预设延迟时间tdelay3后，开关器件Q2导通，电流仍然流经开关器件Q3和第二二极管D6。可以得到，开关器件Q4和第二二极管D6参与换流，会产生开关损耗；开关器件Q3始终导通，会产生导通损耗，进而可以得到第四开关S3会产生导通损耗；开关器件Q2和第一开关Q5无电流流过，不产生损耗。
请一并参见图7，图7是本申请提供的中点箝位逆变器输出无功功率时的一换流回路示意图。如图7所示，在中点箝位逆变器的输出电压Vout处于正半周，且负载电流i0小于0时，中点箝位逆变器向负载输出无功功率，换言之，中点箝位逆变器运行在输出无功工况下。在这种工况下，第二开关S1、第四开关S3以及第一开关Q5工作在PWM模式，此时各开关处于不同开关状态下的换流回路可以如图7中的7a所示，在开关器件Q1导通时，电流会流经续流二极管D2和续流二极管D1；在开关器件Q1截止，且第一开关Q5导通时，电流会流经续流二极管D2、第一开关Q5以及第二二极管D6；在经过预设延迟时间tdelay1后，开关器件Q3导通，此时同时存在两条电流通路，即流经续流二极管D2、第一开关Q5和第二二极管D6的电流通路，以及流经开关器件Q3和第二二极管D6的电流通路，由于流经开关器件Q3和第二二极管D6的电流通路的导通压降更低，所以电流会流经开关器件Q3和第二二极管D6。可以得到，第一开关Q5和续流二极管D1参与换流，会产生开关损耗；续流二极管D2会产生导通损耗；开关器件Q3处于零电压开关状态，无开关损耗，会产生导通损耗，进而可以得到第四开关S3会产生导通损耗，这里的零电压开关状态可以理解为开关(如开关器件Q3)导通或者关断时其两端的电压为0时所处的状态。
在中点箝位逆变器的输出电压Vout处于负半周，且负载电流i0大于0时，中点箝位逆变器向负载输出无功功率，换言之，中点箝位逆变器运行在输出无功工况下。在这种工况下，第三开关S2、第五开关S4以及第一开关Q5工作在PWM模式，此时各开关处于不同开关状态下的换流回路可以如图7中的7b所示，在开关器件Q4导通时，电流会流经续流二极管D4和续流二极管D3；在开关器件Q4截止，且第一开关Q5导通时，电流会流经第一二极管D5、第一开关Q5以及续流二极管D3；在经过预设延迟时间tdelay3后，开关器件Q2导通，此时同时存在两条电流通路，即流经第一二极管D5、第一开关Q5和续流二极管D3的电流通路，以及流经第一二极管D5和开关器件Q2的电流通路，由于流经第一二极管D5和开关器件Q2的电流通路的导通压降更低，所以电流会流经第一二极管D5和开关器件Q2。可以得到，第一开关Q5和续流二极管D4参与换流，会产生开关损耗；续流二极管D3会产生导通损耗；开关器件Q2处于零电压开关状态，无开关损耗，会产生导通损耗，进而可以得到第三开关S2会产生导通损耗。
结合上述图6至图7对实施例的描述可以得到，在中点箝位逆变器向负载输出有功功率或者输出无功功率时，控制模块30可控制各开关的导通或者关断以选择第三开关S2或者第四开关S3承担导通损耗，同时选择第一开关Q5承担在中点箝位逆变器向负载输出无功功率时的开关损耗。由于第三开关S2和第四开关S3均为低导通损耗的开关器件，且第一开关Q5为低开关损耗的开关器件，可通过低导通损耗的第三开关S2或者第四开关S3承担导通损耗，通过低开关损耗的第一开关Q5承担开关损耗，从而降低了中点箝位逆变器在所有工况下的运行损耗，提高了逆变器运行效率，适应性更强。
请参见图8，图8是本申请提供的中点箝位逆变器的另一电路示意图。如图8所示，在一些可行的实施方式中，第二开关S1、第四开关S3以及第一开关Q5可以为IGBT，第三开关S2和第四开关S3可以为MOSFET。可以理解，第二开关S1、第四开关S3以及第一开关Q5中各开关的第一极为第二开关S1、第四开关S3以及第一开关Q5中各开关的集电极，第二开关S1、第四开关S3以及第一开关Q5中各开关的第二极为第二开关S1、第四开关S3以及第一开关Q5中各开关的发射极，第二开关S1、第四开关S3以及第一开关Q5中各开关的第三极为第二开关S1、第四开关S3以及第一开关Q5中各开关的基极。第三开关S2和第四开关S3的第一极为第三开关S2和第四开关S3的漏极、第三开关S2和第四开关S3的第二极为第三开关S2和第四开关S3的源极、第三开关S2和第四开关S3的第三极为第三开关S2和第四开关S3的栅极。
如图8所示，控制模块30可以生成用于控制第一开关Q5、第二开关S1、第三开关S2、第四开关S3以及第五开关S4的控制信号。这里的控制信号可以用于控制第二开关S1、第三开关S2、第四开关S3、第五开关S4以及第一开关Q5的导通或者关断。请一并参见图9，图9是本申请提供的中点箝位逆变器的另一开关时序示意图。如图9所示，在中点箝位逆变器的输出电压Vout处于正半周时，第三开关S2保持导通状态，第五开关S4保持关断状态。第二开关S1、第四开关S3以及第一开关Q5可以工作在PWM模式，第二开关S1和第四开关S3可以为互补开关。对于作为互补开关的第二开关S1和第四开关S3而言，为了防止第二开关S1和第四开关S3同时导通，需要在第二开关S1和第四开关S3之间加入死区时间，如td5或者td6，其中，td5可以为从第二开关S1关断时刻到第四开关S3导通时刻之间的死区时间，td6可以为从第四开关S3关断时刻到第二开关S1导通时刻之间的死区时间。在中点箝位逆变器的输出电压Vout处于负半周时，第四开关S3保持导通状态，第二开关S1保持关断状态。第三开关S2、第五开关S4以及第一开关Q5工作在PWM模式，第三开关S2和第五开关S4为互补开关。对于作为互补开关的第三开关S2和第五开关S4而言，为了防止第三开关S2和第五开关S4同时导通，需要在第三开关S2和第五开关S4之间加入死区时间，如td7或者td8，其中，td7可以为从第五开关S4关断时刻到第三开关S2导通时刻之间的死区时间，td8可以为从第三开关S2关断时刻到第五开关S4导通时刻之间的死区时间。
在一些可行的实施方式中，若第二开关S1、第四开关S3以及第一开关Q5为IGBT，且第三开关S2和第四开关S3为MOSFET，在中点箝位逆变器的输出电压Vout处于正半周时，控制模块30可以控制第四开关S3导通，并在第一预设延迟时间(如预设延迟时间tdelay5)之后控制第一开关Q5导通，在控制第一开关Q5关断之后的第二预设延迟时间(如预设延迟时间tdelay6)后控制第四开关S3关断；或者在中点箝位逆变器的输出电压Vout处于负半周时，控制模块30还可以控制第三开关S2导通，并在第三预设延迟时间(如预设延迟时间tdelay7)之后控制第一开关Q5导通，在控制第一开关Q5关断之后的第四预设延迟时间(如预设延迟时间tdelay8)后控制第三开关S2关断。
为方便描述，下面将结合图10至图11对本申请提供的中点箝位逆变器中的开关模块的工作原理进行示例说明。请一并参见图10，图10是本申请提供的中点箝位逆变器输出有功功率时的另一换流回路示意图。如图10所示，在中点箝位逆变器的输出电压Vout处于正半周，且负载电流i0大于0时，中点箝位逆变器向负载输出有功功率，换言之，中点箝位逆变器运行在输出有功工况下。在这种工况下，第二开关S1、第四开关S3以及第一开关Q5工作在PWM模式，此时各开关处于不同开关状态下的换流回路可以如图10中的10a所示，在开关器件Q1导通时，电流会流经开关器件Q1和开关器件Q2；在开关器件Q1截止，且开关器件Q3导通时，电流会流经第一二极管D5和开关器件Q2；在经过预设延迟时间tdelay5后，第一开关Q5导通，此时同时存在两条电流通路，即流经第一二极管D5、开关器件Q2和第一二极管D5的电流通路,以及流经第一开关Q5和续流二极管D3的电流通路,从而可以通过并联导通的两条电流通路降低导通损耗。可以得到，开关器件Q1和第一二极管D5参与换流，会产生开关损耗；开关器件Q2始终导通，会产生导通损耗，进而可以得到第三开关S2会产生导通损耗；第一开关Q5仅产生导通损耗，续流二极管D3会产生导通损耗和反向恢复损耗。
在中点箝位逆变器的输出电压Vout处于负半周，且负载电流i0小于0时，中点箝位逆变器向负载输出有功功率，换言之，中点箝位逆变器运行在输出有功工况下。在这种工况下，第三开关S2、第五开关S4以及第一开关Q5工作在PWM模式，此时各开关处于不同开关状态下的换流回路可以如图10中的10b所示，在开关器件Q4导通时，电流会流经开关器件Q3和开关器件Q4；在开关器件Q4截止，且开关器件Q2导通时，电流会流经开关器件Q3和第二二极管D6；在经过预设延迟时间tdelay7后，第一开关Q5导通，此时同时存在两条电流通路，即流经开关器件Q3、第二二极管D6和续流二极管D2的电流通路,以及流经第一开关Q5和第二二极管D6的电流通路,从而可以通过并联导通的两条电流通路降低导通损耗。可以得到，开关器件Q4和第二二极管D6参与换流，会产生开关损耗；开关器件Q3始终导通，会产生导通损耗，进而可以得到第四开关S3会产生导通损耗；第一开关Q5会产生导通损耗，续流二极管D2会产生导通损耗和反向恢复损耗。
请一并参见图11，图11是本申请提供的中点箝位逆变器输出无功功率时的另一换流回路示意图。如图11所示，在中点箝位逆变器的输出电压Vout处于正半周，且负载电流i0小于0时，中点箝位逆变器向负载输出无功功率，换言之，中点箝位逆变器运行在输出无功工况下。在这种工况下，第二开关S1、第四开关S3以及第一开关Q5工作在PWM模式，此时各开关处于不同开关状态下的换流回路可以如图11中的11a所示，在开关器件Q1导通时，电流会流经续流二极管D2和续流二极管D1；在开关器件Q1截止，且开关器件Q3导通时，电流会流经开关器件Q3和第二二极管D6；在经过预设延迟时间tdelay5，第一开关Q5导通，此时同时存在两条电流通路，即流经续流二极管D2、第一开关Q5和第二二极管D6的电流通路，以及流经开关器件Q3和第二二极管D6的电流通路，从而可以通过并联导通的两条电流通路降低导通损耗。可以得到，开关器件Q3和续流二极管D1参与换流，会产生开关损耗，进而可以得到第四开关S3会产生开关损耗；续流二极管D2和第二二极管D6会产生导通损耗；第一开关Q5处于零电压开关状态，无开关损耗，会产生导通损耗。
在中点箝位逆变器的输出电压Vout处于负半周，且负载电流i0大于0时，中点箝位逆变器向负载输出无功功率，换言之，中点箝位逆变器运行在输出无功工况下。在这种工况下，第三开关S2、第五开关S4以及第一开关Q5工作在PWM模式，此时各开关处于不同开关状态下的换流回路可以如图11中的11b所示，在开关器件Q4导通时，电流会流经续流二极管D4和续流二极管D3；在开关器件Q4截止，且开关器件Q2导通时，电流会流经第一二极管D5和开关器件Q2；在经过预设延迟时间tdelay7后，第一开关Q5导通，此时同时存在两条电流通路，即流经第一二极管D5、第一开关Q5和续流二极管D3的电流通路，以及流经第一二极管D5和开关器件Q2的电流通路，从而可以通过并联导通的两条电流通路降低导通损耗。可以得到，开关器件Q2和续流二极管D4参与换流，会产生开关损耗，进而可以得到第三开关S2会产生开关损耗；续流二极管D3和第一二极管D5会产生导通损耗；第一开关Q5处于零电压开关状态，无开关损耗，会产生导通损耗。
结合上述图10至图11对实施例的描述可以得到，在中点箝位逆变器向负载输出有功功率时，控制模块30可控制各开关的导通或者关断以选择第三开关S2、第四开关S3以及第一开关Q5基于并联导通电流通路来降低导通损耗，在中点箝位逆变器向负载输出无功功率时，控制模块30可控制各开关的导通或者关断以选择第一开关Q5承担导通损耗，同时选择第三开关S2或者第四开关S3主要承担在输出无功情况下的开关损耗。由于第三开关S2和第四开关S3为低开关损耗的开关器件，且第一开关Q5为低导通损耗的开关器件，主要通过低开关损耗的第三开关S2和第四开关S3承担开关损耗，并通过低导通损耗的第一开关Q5承担导通损耗，从而降低了逆变器在所有工况下的运行损耗，提高了逆变器运行效率，适应性更强。
请参见图12，图12是本申请提供的中点箝位逆变器的又一电路示意图。如图12所示，在一些可行的实施方式中，第二开关S1、第三开关S2、第四开关S3、第五开关S4以及第一开关Q5可以为可控功率开关器件，如IGBT或者MOSFET。在中点箝位逆变器的输出电压Vout处于正半周时，第三开关S2保持导通状态，第五开关S4保持关断状态。第二开关S1、第四开关S3以及第一开关Q5可以工作在PWM模式，第二开关S1和第四开关S3可以为互补开关。在中点箝位逆变器的输出电压Vout处于正半周时，第四开关S3保持导通状态，第二开关S1保持关断状态。第三开关S2、第五开关S4以及第一开关Q5工作在PWM模式，第三开关S2和第五开关S4为互补开关。
在一些可行的实施方式中，控制模块30还可以根据第一开关Q5、第二开关S1、第三开关S2、第四开关S3以及第五开关S4中各开关对应的器件结温、和/或流经负载的负载电流i0，确定第一预设延迟时间、第二预设延迟时间、第三预设延迟时间以及第四预设延迟时间。其中，第二开关S1、第三开关S2、第四开关S3、第五开关S4以及第一开关Q5中开关j的器件结温可以表示为Tj，j为大于0，且小于或者等于开关模块20中的开关数(如5)的正整数。假设第一预设延迟时间为上述预设延迟时间tdelay1、第二预设延迟时间为上述预设延迟时间tdelay2、第三预设延迟时间为上述预设延迟时间tdelay3、以及第四预设延迟时间为上述预设延迟时间tdelay4，则中点箝位逆变器的开关时序示意图可以如上述图5所示，中点箝位逆变器的换流回路示意图可以如上述图6-图7所示。假设第一预设延迟时间为上述预设延迟时间tdelay5、第二预设延迟时间为上述预设延迟时间tdelay6、第三预设延迟时间为上述预设延迟时间tdelay7、以及第四预设延迟时间为上述预设延迟时间tdelay8，则中点箝位逆变器的开关时序示意图可以如上述图9所示，中点箝位逆变器的换流回路示意图可以如上述图10-图11所示。具体实现中，本申请提供的中点箝位逆变器所执行的更多操作可参见图2至图11所示的中点箝位逆变器及其工作原理中的中点箝位逆变器所执行的实现方式，在此不再赘述。由此可见，控制模块可以根据开关j的器件结温Tj以及负载电流i0，来调节第一预设延迟时间、第二预设延迟时间、第三预设延迟时间以及第四预设延迟时间的大小，从而实现了逆变器随工况的自适应控制，进而降低了逆变器在所有工况下的损耗，提高了逆变器运行效率，灵活性强，适应性更强。
需要说明的是，本申请提供的中点箝位逆变器还可以应用于单相逆变电路，三电平电路，整流电路，三相电路，或者还可以应用于在本申请提供的中点箝位逆变器的电路基础上，通过多电平技术提高电路电平数或者实现功率器件的串并联的电路，具体可根据实际应用场景确定，在此不作限制。
本申请所提供的中点箝位逆变器，可基于控制模块以灵活选择不同开关单元承担在不同的工况(如输出有功功率或者输出无功功率)下的开关损耗或者导通损耗，从而降低了逆变器在所有工况下的损耗，提高了逆变器运行效率，灵活性更强，适应性更强。
以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (14)

1.一种中点箝位逆变器，其特征在于，所述中点箝位逆变器包括电源模块、开关模块以及控制模块；
所述电源模块包括电源、以及串联后并联于所述电源两端的第一电容和第二电容；
所述开关模块包括第一开关单元、第二开关单元以及第三开关单元，所述第一开关单元的第一连接端连接所述电源的正极，所述第一开关单元的第二连接端连接所述第三开关单元的第一连接端，所述第一开关单元的第三连接端连接所述第二开关单元的第一连接端和负载，所述第二开关单元的第二连接端连接所述第三开关单元的第二连接端，所述第二开关单元的第三连接端连接所述电源的负极和负载，所述第三开关单元的第三连接端连接所述第一电容和所述第二电容；
所述控制模块分别连接所述第一开关单元、所述第二开关单元以及所述第三开关单元，所述控制模块用于控制所述第一开关单元、所述第二开关单元以及所述第三开关单元中各开关单元的导通或者关断，以选择所述开关模块中的不同开关单元承担导通损耗或者开关损耗。
2.根据权利要求1所述的中点箝位逆变器，其特征在于，所述中点箝位逆变器还包括滤波模块；
所述滤波模块包括电感和第三电容，所述电感的一端分别连接所述第一开关单元的第三连接端和所述第二开关单元的第一连接端，所述电感的另一端分别连接所述第三电容的一端和所述负载，所述第三电容的另一端连接所述第二开关单元的第二连接端和所述负载。
3.根据权利要求1或2所述的中点箝位逆变器，其特征在于，所述第三开关单元包括第一开关、第一二极管和第二二极管；
其中，所述第一二极管的阴极与所述第一开关的第一极连接作为所述第三开关单元的第一连接端，所述第二二极管的阳极与所述第一开关的第二极连接作为所述第三开关单元的第二连接端，所述第一二极管的阳极与所述第二二极管的阴极连接作为所述第三开关单元的第三连接端。
4.根据权利要求3所述的中点箝位逆变器，其特征在于，所述第一开关单元包括第二开关和第三开关，所述第二开关单元包括第四开关和第五开关，其中，所述第二开关的第一极作为所述第一开关单元的第一连接端，所述第二开关的第二极与所述第三开关的第一极连接作为所述第一开关单元的第二连接端，所述第三开关的第二极作为所述第一开关单元的第三连接端，所述第四开关的第一极作为所述第二开关单元的第一连接端，所述第四开关的第二极与所述第五开关的第一极连接作为所述第二开关单元的第二连接端，所述第五开关的第二极作为所述第二开关单元的第三连接端；
所述控制模块分别连接所述第一开关、所述第二开关、所述第三开关、所述第四开关以及所述第五开关中各开关的第三极。
5.根据权利要求4所述的中点箝位逆变器，其特征在于，所述控制模块用于控制第一开关、所述第二开关、所述第三开关、所述第四开关以及所述第五开关中各开关的导通或者关断，以选择所述第一开关、所述第三开关以及所述第四开关基于并联电流通路承担导通损耗，或者以选择所述第一开关承担所述开关损耗、所述第三开关或者所述第四开关承担所述导通损耗，或者以选择所述第一开关承担导通损耗、所述第三开关或者所述第四开关承担开关损耗。
6.根据权利要求4或5所述的中点箝位逆变器，其特征在于，所述第一开关、所述第二开关、所述第三开关、所述第四开关或者所述第五开关为绝缘栅双极性晶体管IGBT，或者金属氧化物半导体场效应晶体管MOSFET。
7.根据权利要求6所述的中点箝位逆变器，其特征在于，所述第一开关、所述第二开关、所述第三开关、所述第四开关或者所述第五开关由硅半导体材料Si，或者第三代宽禁带半导体材料的碳化硅SiC，或者氮化镓GaN制成。
8.根据权利要求4-7任一项所述的中点箝位逆变器，其特征在于，所述第一开关为MOSFET，所述第二开关、所述第三开关、所述第四开关以及所述第五开关为IGBT；
所述第一开关的第一极、第二极以及第三极分别为所述第一开关的漏极、源极以及栅极，所述第二开关、所述第三开关、所述第四开关以及所述第五开关中各开关的第一极为所述各开关的集电极、所述各开关的第二极为所述各开关的发射极、所述各开关的第三极为所述各开关的基极。
9.根据权利要求4-7任一项所述的中点箝位逆变器，其特征在于，所述第一开关、所述第二开关以及所述第五开关为IGBT，所述第三开关和所述第四开关为MOSFET；
所述第一开关、所述第二开关以及所述第五开关中各开关的第一极为所述各开关的集电极、所述各开关的第二极为所述各开关的发射极、所述各开关的第三极为所述各开关的基极，所述第三开关和所述第四开关的第一极为所述第三开关和所述第四开关的漏极、所述第三开关和所述第四开关的第二极为所述第三开关和所述第四开关的源极、所述第三开关和所述第四开关的第三极为所述第三开关和所述第四开关的栅极。
10.根据权利要求4-9任一项所述的中点箝位逆变器，其特征在于，所述控制模块还用于生成用于控制所述第一开关、所述第二开关、所述第三开关、所述第四开关以及所述第五开关中各开关的控制信号，所述控制信号用于控制所述各开关的导通或者关断。
11.根据权利要求10所述的中点箝位逆变器，其特征在于，所述控制模块用于：
控制所述第一开关导通，并在第一预设延迟时间之后控制所述第四开关导通，在控制所述第四开关关断之后的第二预设延迟时间后控制所述第一开关关断；
控制所述第一开关导通，并在第三预设延迟时间之后控制所述第三开关导通，在控制所述第三开关关断之后的第四预设延迟时间后控制所述第一开关关断。
12.根据权利要求10所述的中点箝位逆变器，其特征在于，所述控制模块用于：
控制所述第四开关导通，并在第一预设延迟时间之后控制所述第一开关导通，在控制所述第一开关关断之后的第二预设延迟时间后控制所述第四开关关断；
控制所述第三开关导通，并在第三预设延迟时间之后控制所述第一开关导通，在控制所述第一开关关断之后的第四预设延迟时间后控制所述第三开关关断。
13.根据权利要求11或12所述的中点箝位逆变器，其特征在于，所述控制模块还用于根据所述第一开关、所述第二开关、所述第三开关、所述第四开关以及所述第五开关中各开关对应的器件结温、和/或流经所述负载的负载电流，确定所述第一预设延迟时间、所述第二预设延迟时间、所述第三预设延迟时间以及所述第四预设延迟时间。
14.一种光伏供电系统，其特征在于，所述光伏供电系统包括光伏阵列以及与所述光伏阵列连接的如权利要求1-13任一项所述的中点箝位逆变器。
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