CN218416215U - 一种两级式并网三相逆变器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种两级式并网三相逆变器，包括直流斩波电路，由输出电压、第一电感、开关管、第一电容、第二电感和二极管组成，其第一电容的一端与开关管的漏极连接，其另一端与第二电感的一端连接，第二电感的另一端与开关管的源极连接；三电平逆变电路，由分压电容电路、第一逆变电路、第二逆变电路和第三逆变电路组成；滤波电路，一端与所述三电平逆变电路连接；电网电路，与所述滤波电路的另一端连接。通过本实用新型公开的两级式并网三相逆变器，能够提高了直流侧电压的等级范围。

Description

一种两级式并网三相逆变器

技术领域

本实用新型涉及逆变器技术领域，具体为一种两级式并网三相逆变器。

背景技术

随着新能源发电的兴起与发展，其中起电能转换作用的逆变器性能也引起广泛学者关注。其中并网逆变器作为新能源发电与电网之间的接口，直接决定了新能源电站送出的电能能否可靠、高效地送入公用电网，同时也对电网的稳定性是否会受到新能源电站的负面影响有着很大关系。逆变器作为新能源发电与用户负载之间的接口，为负载提供安全可靠电能，保证负载稳定运行。对于逆变器来说，其性能的好坏直接决定了系统能否稳定高效的运行

对于逆变器来说，一方面，逆变器的拓扑结构直接决定着储能设备的效率、性能及生产成本，另一方面，逆变器的拓扑结构也与实际功能需求和应用场合有关。并网逆变器的拓扑结构有很多种，根据电能变换环节数量，并网逆变器可分为单极式和双极式两种结构，根据输出电平数量，可分为两电平结构、三电平结构和多电平结构。逆变器的不同电压等级和具体需求决定着不同的拓扑结构，传统单级式逆变器，由于受拓扑结构的限制，直流侧的电压范围较窄，当需要接入较宽电压范围时，需要额外增加变换器设备，硬件体积和整体设备成本大大增加。

逆变器在工业和日常生活中应用都很广泛，其效率、可靠性和成本问题也日益受到关注。在市电等级应用领域，传统的两电平逆变器，具有一定的局限性，无法应用于中高压等级下的系统。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于：解决传统单级式逆变器，直流侧的电压范围较窄以及传统的两电平逆变器，无法应用于中高压等级下的系统的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案：

一种两级式并网三相逆变器，包括：

直流斩波电路，由输出电压(U_dc)、第一电感(L_S1)、开关管(S₀)、第一电容(C_s)、第二电感(L_S2)和二极管(VD)组成，其所述第一电容(C_s)的一端与所述开关管(S₀)的漏极连接，其另一端与所述第二电感(L_S2)的一端连接，所述第二电感(L_S2)的另一端与所述开关管(S₀)的源极连接；

三电平逆变电路，由分压电容电路、第一逆变电路、第二逆变电路和第三逆变电路组成，其中所述第一逆变电路包括A相第一控制开关(S_a1)、A相第二控制开关(S_a2)、A相第三控制开关(S_a3)、A相第四控制开关(S_a4)、第一二极管(D_a1)和第二二极管(D_a2)，所述A相第一控制开关(S_a1)的漏极与所述分压电容电路一端连接，其源极与所述A相第二控制开关(S_a2)的漏极连接，所述A相第二控制开关(S_a2)的源极与所述A相第三控制开关(S_a3)的漏极连接，所述A相第三控制开关(S_a3)的源极与所述A相第四控制开关(S_a4)的漏极连接，所述A相第四控制开关(S_a4)的源极与所述分压电容电路的另一端连接，所述第一二极管(D_a1)的阴极与所述A相第一控制开关(S_a1)的源极连接，所述第一二极管(D_a1)的阳极与所述第二二极管(D_a2)的阴极连接，所述第二二极管(D_a2)的阳极与所述A相第三控制开关(S_a3)的源极连接；

滤波电路，一端与所述三电平逆变电路连接；

电网电路，与所述滤波电路的另一端连接。

在本实用新型的一实施例中，所述输出电压(U_dc)的正极与所述第一电感(L_S1)的一端连接，所述第一电感(L_S1)的另一端与所述开关管(S₀)的漏极连接，所述开关管(S₀)的源极与所述输出电压(U_dc)的负极连接，所述第一电容(C_s)的另一端还与所述二极管(VD)的阳极连接，所述二极管(VD)的阴极与所述分压电容电路的一端连接。

在本实用新型的一实施例中，所述分压电容电路由第一分压电容(C_d1)和第二分压电容(C_d2)组成，其所述第一分压电容(C_d1)的一端与所述A相第一控制开关(S_a1)的漏极和所述二极管(VD)的阴极连接，所述第一分压电容(C_d1)的另一端与所述第二分压电容(C_d2)的一端连接，所述第二分压电容(C_d2)的另一端与所述A相第四控制开关(S_a4)的源极和所述第二电感(L_S2)的另一端连接。

在本实用新型的一实施例中，所述第二逆变电路包括B相第一控制开关(S_b1)、B相第二控制开关(S_b2)、B相第三控制开关(S_b3)、B相第四控制开关(S_b4)、第三二极管(D_b1)和第四二极管(D_b2)，所述B相第一控制开关(S_b1)的漏极与所述A相第一控制开关(S_a1)的漏极连接，其源极与所述B相第二控制开关(S_b2)的漏极连接，所述B相第二控制开关(S_b2)的源极与所述B相第三控制开关(S_b3)的漏极连接，所述B相第三控制开关(S_b3)的源极与所述B相第四控制开关(S_b4)的漏极连接，所述B相第四控制开关(S_b4)的源极与所述A相第四控制开关(S_a4)的源极连接，所述第三二极管(D_b1)的阴极与所述B相第一控制开关(S_b1)的源极连接，所述第三二极管(D_b1)的阳极与所述第四二极管(D_b2)的阴极连接，所述第四二极管(D_b2)的阳极与所述B相第三控制开关(S_b3)的源极连接。

在本实用新型的一实施例中，第三逆变电路包括C相第一控制开关(S_C1)、C相第二控制开关(S_C2)、C相第三控制开关(S_C3)、C相第四控制开关(S_C4)、第五二极管(D_C1)和第六二极管(D_C2)，所述C相第一控制开关(S_C1)的漏极与所述B相第一控制开关(S_b1)的漏极连接，其源极与所述C相第二控制开关(S_C2)的漏极连接，所述C相第二控制开关(S_C2)的源极与所述C相第三控制开关(S_C3)的漏极连接，所述C相第三控制开关(S_C3)的源极与所述C相第四控制开关(S_C4)的漏极连接，所述C相第四控制开关(S_C4)的源极与所述B相第四控制开关(S_b4)的源极连接，所述第五二极管(D_C1)的阴极与所述C相第一控制开关(S_C1)的源极连接，所述第五二极管(D_C1)的阳极与所述第六二极管(D_C2)的阴极连接，所述第六二极管(D_C2)的阳极与所述C相第三控制开关(S_C3)的源极连接。

在本实用新型的一实施例中，所述滤波电路包括A相第一滤波电感(L_C1)、B相第一滤波电感(L_C2)、C相第一滤波电感(L_C3)、A相第一电阻(R_Lc1)、B相第一电阻(R_Lc2)、C相第一电阻(R_Lc3)、第一滤波电容(C_f1)、第二滤波电容(C_f2)和第三滤波电容(C_f3)，其中，所述A相第一滤波电感(L_C1)一端与所述A相第二控制开关(S_a2)的源极连接，所述A相第一滤波电感(L_C1)的另一端与所述A相第一电阻(R_Lc1)的一端连接，所述B相第一滤波电感(L_C2)的一端与所述B相第二控制开关(S_b2)的源极连接，所述B相第一滤波电感(L_C2)的另一端与所述B相第一电阻(R_Lc2)的一端连接，所述C相第一滤波电感(L_C3)的一端与所述C相第二控制开关(S_C2)的源极连接，所述C相第一滤波电感(L_C3)的另一端与所述C相第一电阻(R_Lc3)一端连接，所述第一滤波电容(C_f1)的一端与所述A相第一电阻(R_Lc1)的另一端连接，所述第一滤波电容(C_f1)的另一端与所述第二滤波电容(C_f2)的一端连接，所述第二滤波电容(C_f2)的另一端与所述B相第一电阻(R_Lc2)的另一端连接，所述第三滤波电容(C_f3)的一端与所述第二滤波电容(C_f2)的一端连接，所述第三滤波电容(C_f3)的另一端与所述C相第一电阻(R_Lc3)的另一端连接。

在本实用新型的一实施例中，所述滤波电路还包括A相第二滤波电感(L_g1)、B相第二滤波电感(L_g2)、C相第二滤波电感(L_g3)、A相第二电阻(R_Lg1)、B相第二电阻(R_Lg2)和C相第二电阻(R_Lg3)，所述A相第二滤波电感(L_g1)的一端与所述A相第一电阻(R_Lc1)的另一端连接，其另一端与所述A相第二电阻(R_Lg1)的一端连接，所述B相第二滤波电感(L_g2)的一端与所述B相第一电阻(R_Lc2)的另一端连接，所述第二滤波电感(L_g2)的另一端与所述B相第二电阻(R_Lg2)的一端连接，所述C相第二滤波电感(L_g3)的一端与所述C相第一电阻(R_Lc3)的另一端连接，所述C相第二滤波电感(L_g3)的另一端与所述C相第二电阻(R_Lg3)的一端连接。

在本实用新型的一实施例中，所述电网电路包括三相负载和锁相环，所述三相负载和所述锁相环分别与所述A相第二电阻(R_Lg1)的另一端、所述B相第二电阻(R_Lg2)的另一端和所述C相第二电阻(R_Lg3)的另一端连接。

在本实用新型的一实施例中，所述电网电路包括A相电网电压(e_a)、B相电网电压(e_b)和C相电网电压(e_c)，所述A相电网电压(e_a)的正极与所述的所述A相第一电阻(R_Lc1)的另一端连接，所述B相电网电压(e_b)的正极与所述B相第二电阻(R_Lg2)的另一端连接，所述C相电网电压(e_c)的正极与所述C相第二电阻(R_Lg3)的另一端连接，所述A相电网电压(e_a)的负极、所述B相电网电压(e_b)的负极和所述C相电网电压(e_c)的负极连接。

在本实用新型的一实施例中，所述第五二极管(D_C1)的阳极和所述第六二极管(D_C2)的阴极还与所述第一分压电容(C_d1)的另一端连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：实现了直流侧的输出电压U_dc的升降压变化，提高了直流侧电压的等级范围。通过三电平逆变电路实现了输出三电平，工作时，在P-0和0-N两种状态之间切换，第一二极管D_a1至第六二极管D_C2用于三电平逆变电路钳位，使三电平逆变电路转换时，每个控制开关只需承受一半的直流母线电压，有效的降低了对控制开关耐压性的要求。不增加多余的器件就可实现静态电压平衡，三电平逆变电路的最上端的控制开关，如A相第一控制开关S_a1和最下端的控制开关，如A相第四控制开关S_a4的漏电流小于中间控制开关，如A相第二控制开关S_a2和A相第三控制开关S_a3的漏电流时，由于中间控制开关的电压相等，所以解决静态电压均衡的问题。由于电平数的增多，每个电平间的差值相应减小，du/dt也变小，从而降低了损耗，电平数的增加同样改善了输出波形，使输出波形中的谐波分量减少，更接近正弦波。且实现在较低或者较高输入电压下的稳定并网，解决光伏宽范围变化下单级式并网逆变器难以稳定并网的缺陷。

附图说明

图1为本实用新型实施例的一种两级式并网三相逆变器示意图。

具体实施方式

为便于本领域技术人员理解本实用新型技术方案，现结合说明书附图对本实用新型技术方案做进一步的说明。

术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

请参阅图1所示，本实用新型提供一种两级式并网三相逆变器，包括直流斩波电路100、三电平逆变电路200、滤波电路300和电网电路400。其中，直流斩波电路100由输出电压U_dc、第一电感L_S1、开关管S₀、第一电容C_s、第二电感L_S2和二极管VD组成，其第一电容C_s的一端与开关管S₀的漏极连接，其另一端与第二电感L_S2的一端连接，第二电感L_S2的另一端与开关管S₀的源极连接。三电平逆变电路200由分压电容电路210、第一逆变电路220、第二逆变电路230和第三逆变电路240组成，其中第一逆变电路220包括A相第一控制开关S_a1、A相第二控制开关S_a2、A相第三控制开关S_a3、A相第四控制开关S_a4、第一二极管D_a1和第二二极管D_a2，A相第一控制开关S_a1的漏极与分压电容电路一端连接，其源极与A相第二控制开关S_a2的漏极连接，A相第二控制开关S_a2的源极与A相第三控制开关S_a3的漏极连接，A相第三控制开关S_a3的源极与A相第四控制开关S_a4的漏极连接，A相第四控制开关S_a4的源极与分压电容电路的另一端连接，第一二极管D_a1的阴极与A相第一控制开关S_a1的源极连接，第一二极管D_a1的阳极与第二二极管D_a2的阴极连接，第二二极管D_a2的阳极与A相第三控制开关S_a3的源极连接。滤波电路300一端与三电平逆变电路200连接，电网电路400与滤波电路300的另一端连接。

请参阅图1所示，在本实用新型的一实施例中，输出电压U_dc的正极与第一电感L_S1的一端连接，第一电感L_S1的另一端与开关管S₀的漏极连接，开关管S₀的源极与输出电压U_dc的负极连接，第一电容C_s的另一端还与二极管VD的阳极连接，二极管VD的阴极与分压电容电路的一端连接。

请参阅图1所示，在本实用新型的一实施例中，分压电容电路210由第一分压电容C_d1和第二分压电容C_d2组成，其第一分压电容C_d1的一端与A相第一控制开关S_a1的漏极和二极管VD的阴极连接，第一分压电容C_d1的另一端与第二分压电容C_d2的一端连接，第二分压电容C_d2的另一端与A相第四控制开关S_a4的源极和第二电感L_S2的另一端连接。

请参阅图1所示，在本实用新型的一实施例中，第二逆变电路230包括B相第一控制开关S_b1、B相第二控制开关S_b2、B相第三控制开关S_b3、B相第四控制开关S_b4、第三二极管D_b1和第四二极管D_b2，B相第一控制开关S_b1的漏极与A相第一控制开关S_a1的漏极连接，其源极与B相第二控制开关S_b2的漏极连接，B相第二控制开关S_b2的源极与B相第三控制开关S_b3的漏极连接，B相第三控制开关S_b3的源极与B相第四控制开关S_b4的漏极连接，B相第四控制开关S_b4的源极与A相第四控制开关S_a4的源极连接，第三二极管D_b1的阴极与B相第一控制开关S_b1的源极连接，第三二极管D_b1的阳极与第四二极管D_b2的阴极连接，第四二极管D_b2的阳极与B相第三控制开关S_b3的源极连接。

请参阅图1所示，在本实用新型的一实施例中，第三逆变电路240包括C相第一控制开关S_C1、C相第二控制开关S_C2、C相第三控制开关S_C3、C相第四控制开关S_C4、第五二极管D_C1和第六二极管D_C2，C相第一控制开关S_C1的漏极与B相第一控制开关S_b1的漏极连接，其源极与C相第二控制开关S_C2的漏极连接，C相第二控制开关S_C2的源极与C相第三控制开关S_C3的漏极连接，C相第三控制开关S_C3的源极与C相第四控制开关S_C4的漏极连接，C相第四控制开关S_C4的源极与B相第四控制开关S_b4的源极连接，第五二极管D_C1的阴极与C相第一控制开关S_C1的源极连接，第五二极管D_C1的阳极与第六二极管D_C2的阴极连接，第六二极管D_C2的阳极与C相第三控制开关(S_C3)的源极连接。

请参阅图1所示，在本实用新型的一实施例中，滤波电路300包括A相第一滤波电感L_C1、B相第一滤波电感L_C2、C相第一滤波电感L_C3、A相第一电阻R_Lc1、B相第一电阻R_Lc2、C相第一电阻R_Lc3、第一滤波电容C_f1、第二滤波电容C_f2和第三滤波电容C_f3，其中，A相第一滤波电感L_C1一端与A相第二控制开关S_a2的源极连接，A相第一滤波电感L_C1的另一端与A相第一电阻R_Lc1的一端连接，B相第一滤波电感L_C2的一端与B相第二控制开关S_b2的源极连接，B相第一滤波电感L_C2的另一端与B相第一电阻R_Lc2的一端连接，C相第一滤波电感L_C3的一端与C相第二控制开关S_C2的源极连接，C相第一滤波电感L_C3的另一端与C相第一电阻R_Lc3一端连接，第一滤波电容C_f1的一端与A相第一电阻R_Lc1的另一端连接，第一滤波电容C_f1的另一端与第二滤波电容C_f2的一端连接，第二滤波电容C_f2的另一端与B相第一电阻R_Lc2的另一端连接，第三滤波电容C_f3的一端与第二滤波电容C_f2的一端连接，第三滤波电容C_f3的另一端与C相第一电阻R_Lc3的另一端连接。

请参阅图1所示，在本实用新型的一实施例中，滤波电路300还包括A相第二滤波电感L_g1、B相第二滤波电感L_g2、C相第二滤波电感L_g3、A相第二电阻R_Lg1、B相第二电阻R_Lg2和C相第二电阻R_Lg3，A相第二滤波电感L_g1的一端与A相第一电阻R_Lc1的另一端连接，其另一端与A相第二电阻R_Lg1的一端连接，B相第二滤波电感L_g2的一端与B相第一电阻R_Lc2的另一端连接，第二滤波电感L_g2的另一端与B相第二电阻R_Lg2的一端连接，C相第二滤波电感L_g3的一端与C相第一电阻R_Lc3的另一端连接，C相第二滤波电感L_g3的另一端与C相第二电阻R_Lg3的一端连接。

请参阅图1所示，在本实用新型的一实施例中，滤波电路300还包括A相第二滤波电感L_g1、B相第二滤波电感L_g2、C相第二滤波电感L_g3、A相第二电阻R_Lg1、B相第二电阻R_Lg2和C相第二电阻R_Lg3，A相第二滤波电感L_g1的一端与A相第一电阻R_Lc1的另一端连接，其另一端与A相第二电阻R_Lg1的一端连接，B相第二滤波电感L_g2的一端与B相第一电阻R_Lc2的另一端连接，第二滤波电感L_g2的另一端与B相第二电阻R_Lg2的一端连接，C相第二滤波电感L_g3的一端与C相第一电阻R_Lc3的另一端连接，C相第二滤波电感L_g3的另一端与C相第二电阻R_Lg3的一端连接。

请参阅图1所示，在本实用新型的一实施例中，电网电路400包括三相负载410和锁相环PLL，三相负载410和锁相环PLL分别与A相第二电阻R_Lg1的另一端、B相第二电阻R_Lg2的另一端和C相第二电阻R_Lg3的另一端连接。电网电路包括A相电网电压e_a、B相电网电压e_b和C相电网电压e_c，A相电网电压e_a的正极与的A相第一电阻R_Lc1的另一端连接，B相电网电压e_b的正极与B相第二电阻R_Lg2的另一端连接，C相电网电压e_c的正极与C相第二电阻R_Lg3的另一端连接，A相电网电压e_a的负极、B相电网电压e_b的负极和C相电网电压e_c的负极连接。第五二极管D_C1的阳极和第六二极管D_C2的阴极还与第一分压电容C_d1的另一端连接。

请参阅图1所示，在本实用新型的一实施例中，开关管S₀、A相第一控制开关S_a1、A相第二控制开关S_a2、A相第三控制开关S_a3、A相第四控制开关S_a4、B相第一控制开关S_b1、B相第二控制开关S_b2、B相第三控制开关S_b3、B相第四控制开关S_b4、C相第一控制开关S_C1、C相第二控制开关S_C2、C相第三控制开关S_C3和C相第四控制开关S_C4都为一个三极管和二极管组成，其中，所述二极管的阴极与三极管的漏极连接，所述二极管的阳极与所述三极管的源极连接。第一逆变电路220、第二逆变电路230和第四逆变电路240的工作原理相同，为使说明书间接，本实施例，以第一逆变电路220为例，分析其工作原理。

请参阅图1所示，在本实用新型的一实施例中，直流斩波电路100的工作过程为：当开关管S₀处于通态时，输出电压U_dc、第一电感L_S1和第一电容C_s充组成的回路和第一电容C_s、第二电感L_S2和开关管S₀组成的回路同时导电，其第一电感L_S1和第二电感L_S2储能。当开关管S₀处于断态时，输出电压U_dc、第一电感L_S1、第一电容C_s、二极管VD和三电平逆变电路200组成的回路和第二电感L_S2、二极管VD和三电平逆变电路200组成的回路同时导电，在此阶段，输出电压U_dc和第一电感L_S1既向三电平逆变电路200供电，同时也向第一电容C_s充电，第一电容C_s存储的能量在开关管S₀处于通态时向第二电感L_S2转移。

请参阅图1所示，在本实用新型的一实施例中，在三电平逆变电路200中，对于每一相的4个控制开关用不同的开关组合控制其开通和关断，可以控制逆变电路的输出电压。因此，并网逆变器可以在每一相四个控制开关上输出的电压相当于中点的三种电平。如表1所示为第一逆变电路220中4个控制开关的开通和关断组合，其中，逆变工作过程有三种工作工作状态，P表示为正态、0表示为零态和N表示为负态，V_a表示为第一逆变电路220的输出电压，ON表示为控制开关为导通，OFF表示为控制开关为关断。

表1第一逆变电路的控制开关状态

请参阅图1、表1和表2所示，在本实用新型的一实施例中，当A相第一控制开关S_a1和A相第二控制开关S_a2导通，A相第三控制开关S_a3和A相第四控制开关S_a4关断时，此时第一逆变电路220的输出电压V_a为U_dc/2。当A相第一控制开关S_a1关断，A相第三控制开关S_a3导通时，此时第一逆变电路220的输出电压为0，电流通过第一二极管D_a1，完成V_a从U_dc/2到0且电流正向流出。

请参阅图1、表1和表2所示，在本实用新型的一实施例中，当A相第一控制开关S_a1和A相第二控制开关S_a2导通，A相第三控制开关S_a3和A相第四控制开关S_a4关断时，此时第一逆变电路220的输出电压V_a为U_dc/2。

请参阅图1、表1和表2所示，在本实用新型的一实施例中，当A相第一控制开关S_a1关断，A相第三控制开关S_a3导通时，此时，第一逆变电路220的输出电压V_a为0，电流先通过第二二极管D_a2，再流经第一二极管D_a1到达的直流侧母线电容的正极点，完成第一逆变电路220的输出电压V_a从U_dc/2到0，且电流反向流出。

请参阅图1、表1和表2所示，在本实用新型的一实施例中，当A相第二控制开关S_a2和A相第三控制开关S_a3导通，A相第一控制开关S_a1和A相第四控制开关S_a4关断时，此时第一逆变电路220的输出电压V_a为0。A相第一控制开关S_a1导通，A相第三控制开关S_a3关断，此时，第一逆变电路220的输出电压V_a为U_dc/2。但是由于直流母线上电容的正极点电势耳高于中点，因此电流从直流侧上母线电容的正极点出发，经过A相第一控制开关S_a1和A相第四控制开关S_a4后回到各相桥臂。

请参阅图1、表1和表2所示，在本实用新型的一实施例中，当A相第二控制开关S_a2和A相第三控制开关S_a3导通，A相第一控制开关S_a1和A相第四控制开关S_a4关断时，此时第一逆变电路220的输出电压V_a为0。A相第一控制开关S_a1导通，A相第三控制开关S_a3关断，此时，电流向上先流经第二二极管D_a2，再流经第一二极管D_a1到达的直流侧母线电容的正极点。

表2控制开关状态变化情况

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

以上所述实施例仅表示实用新型的实施方式，本实用新型的保护范围不仅局限于上述实施例，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型保护范围。

Claims (10)

1.一种两级式并网三相逆变器，其特征在于，包括：

直流斩波电路，由输出电压(U_dc)、第一电感(L_S1)、开关管(S₀)、第一电容(C_s)、第二电感(L_S2)和二极管(VD)组成，其所述第一电容(C_s)的一端与所述开关管(S₀)的漏极连接，其另一端与所述第二电感(L_S2)的一端连接，所述第二电感(L_S2)的另一端与所述开关管(S₀)的源极连接；

三电平逆变电路，由分压电容电路、第一逆变电路、第二逆变电路和第三逆变电路组成，其中所述第一逆变电路包括A相第一控制开关(S_a1)、A相第二控制开关(S_a2)、A相第三控制开关(S_a3)、A相第四控制开关(S_a4)、第一二极管(D_a1)和第二二极管(D_a2)，所述A相第一控制开关(S_a1)的漏极与所述分压电容电路一端连接，其源极与所述A相第二控制开关(S_a2)的漏极连接，所述A相第二控制开关(S_a2)的源极与所述A相第三控制开关(S_a3)的漏极连接，所述A相第三控制开关(S_a3)的源极与所述A相第四控制开关(S_a4)的漏极连接，所述A相第四控制开关(S_a4)的源极与所述分压电容电路的另一端连接，所述第一二极管(D_a1)的阴极与所述A相第一控制开关(S_a1)的源极连接，所述第一二极管(D_a1)的阳极与所述第二二极管(D_a2)的阴极连接，所述第二二极管(D_a2)的阳极与所述A相第三控制开关(S_a3)的源极连接；

滤波电路，一端与所述三电平逆变电路连接；

电网电路，与所述滤波电路的另一端连接。

2.根据权利要求1所述的两级式并网三相逆变器，其特征在于，所述输出电压(U_dc)的正极与所述第一电感(L_S1)的一端连接，所述第一电感(L_S1)的另一端与所述开关管(S₀)的漏极连接，所述开关管(S₀)的源极与所述输出电压(U_dc)的负极连接，所述第一电容(C_s)的另一端还与所述二极管(VD)的阳极连接，所述二极管(VD)的阴极与所述分压电容电路的一端连接。

3.根据权利要求1所述的两级式并网三相逆变器，其特征在于，所述分压电容电路由第一分压电容(C_d1)和第二分压电容(C_d2)组成，其所述第一分压电容(C_d1)的一端与所述A相第一控制开关(S_a1)的漏极和所述二极管(VD)的阴极连接，所述第一分压电容(C_d1)的另一端与所述第二分压电容(C_d2)的一端连接，所述第二分压电容(C_d2)的另一端与所述A相第四控制开关(S_a4)的源极和所述第二电感(L_S2)的另一端连接。

4.根据权利要求3所述的两级式并网三相逆变器，其特征在于，所述第二逆变电路包括B相第一控制开关(S_b1)、B相第二控制开关(S_b2)、B相第三控制开关(S_b3)、B相第四控制开关(S_b4)、第三二极管(D_b1)和第四二极管(D_b2)，所述B相第一控制开关(S_b1)的漏极与所述A相第一控制开关(S_a1)的漏极连接，其源极与所述B相第二控制开关(S_b2)的漏极连接，所述B相第二控制开关(S_b2)的源极与所述B相第三控制开关(S_b3)的漏极连接，所述B相第三控制开关(S_b3)的源极与所述B相第四控制开关(S_b4)的漏极连接，所述B相第四控制开关(S_b4)的源极与所述A相第四控制开关(S_a4)的源极连接，所述第三二极管(D_b1)的阴极与所述B相第一控制开关(S_b1)的源极连接，所述第三二极管(D_b1)的阳极与所述第四二极管(D_b2)的阴极连接，所述第四二极管(D_b2)的阳极与所述B相第三控制开关(S_b3)的源极连接。

5.根据权利要求4所述的两级式并网三相逆变器，其特征在于，第三逆变电路包括C相第一控制开关(S_C1)、C相第二控制开关(S_C2)、C相第三控制开关(S_C3)、C相第四控制开关(S_C4)、第五二极管(D_C1)和第六二极管(D_C2)，所述C相第一控制开关(S_C1)的漏极与所述B相第一控制开关(S_b1)的漏极连接，其源极与所述C相第二控制开关(S_C2)的漏极连接，所述C相第二控制开关(S_C2)的源极与所述C相第三控制开关(S_C3)的漏极连接，所述C相第三控制开关(S_C3)的源极与所述C相第四控制开关(S_C4)的漏极连接，所述C相第四控制开关(S_C4)的源极与所述B相第四控制开关(S_b4)的源极连接，所述第五二极管(D_C1)的阴极与所述C相第一控制开关(S_C1)的源极连接，所述第五二极管(D_C1)的阳极与所述第六二极管(D_C2)的阴极连接，所述第六二极管(D_C2)的阳极与所述C相第三控制开关(S_C3)的源极连接。

6.根据权利要求5所述的两级式并网三相逆变器，其特征在于，所述滤波电路包括A相第一滤波电感(L_C1)、B相第一滤波电感(L_C2)、C相第一滤波电感(L_C3)、A相第一电阻(R_Lc1)、B相第一电阻(R_Lc2)、C相第一电阻(R_Lc3)、第一滤波电容(C_f1)、第二滤波电容(C_f2)和第三滤波电容(C_f3)，其中，所述A相第一滤波电感(L_C1)一端与所述A相第二控制开关(S_a2)的源极连接，所述A相第一滤波电感(L_C1)的另一端与所述A相第一电阻(R_Lc1)的一端连接，所述B相第一滤波电感(L_C2)的一端与所述B相第二控制开关(S_b2)的源极连接，所述B相第一滤波电感(L_C2)的另一端与所述B相第一电阻(R_Lc2)的一端连接，所述C相第一滤波电感(L_C3)的一端与所述C相第二控制开关(S_C2)的源极连接，所述C相第一滤波电感(L_C3)的另一端与所述C相第一电阻(R_Lc3)一端连接，所述第一滤波电容(C_f1)的一端与所述A相第一电阻(R_Lc1)的另一端连接，所述第一滤波电容(C_f1)的另一端与所述第二滤波电容(C_f2)的一端连接，所述第二滤波电容(C_f2)的另一端与所述B相第一电阻(R_Lc2)的另一端连接，所述第三滤波电容(C_f3)的一端与所述第二滤波电容(C_f2)的一端连接，所述第三滤波电容(C_f3)的另一端与所述C相第一电阻(R_Lc3)的另一端连接。

7.根据权利要求6所述的两级式并网三相逆变器，其特征在于，所述滤波电路还包括A相第二滤波电感(L_g1)、B相第二滤波电感(L_g2)、C相第二滤波电感(L_g3)、A相第二电阻(R_Lg1)、B相第二电阻(R_Lg2)和C相第二电阻(R_Lg3)，所述A相第二滤波电感(L_g1)的一端与所述A相第一电阻(R_Lc1)的另一端连接，其另一端与所述A相第二电阻(R_Lg1)的一端连接，所述B相第二滤波电感(L_g2)的一端与所述B相第一电阻(R_Lc2)的另一端连接，所述第二滤波电感(L_g2)的另一端与所述B相第二电阻(R_Lg2)的一端连接，所述C相第二滤波电感(L_g3)的一端与所述C相第一电阻(R_Lc3)的另一端连接，所述C相第二滤波电感(L_g3)的另一端与所述C相第二电阻(R_Lg3)的一端连接。

8.根据权利要求7所述的两级式并网三相逆变器，其特征在于，所述电网电路包括三相负载和锁相环，所述三相负载和所述锁相环分别与所述A相第二电阻(R_Lg1)的另一端、所述B相第二电阻(R_Lg2)的另一端和所述C相第二电阻(R_Lg3)的另一端连接。

9.根据权利要求8所述的两级式并网三相逆变器，其特征在于，所述电网电路包括A相电网电压(e_a)、B相电网电压(e_b)和C相电网电压(e_c)，所述A相电网电压(e_a)的正极与所述的所述A相第一电阻(R_Lc1)的另一端连接，所述B相电网电压(e_b)的正极与所述B相第二电阻(R_Lg2)的另一端连接，所述C相电网电压(e_c)的正极与所述C相第二电阻(R_Lg3)的另一端连接，所述A相电网电压(e_a)的负极、所述B相电网电压(e_b)的负极和所述C相电网电压(e_c)的负极连接。

10.根据权利要求5所述的两级式并网三相逆变器，其特征在于，所述第五二极管(D_C1)的阳极和所述第六二极管(D_C2)的阴极还与所述第一分压电容(C_d1)的另一端连接。

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