【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电力电子，具体而言，涉及一种储能变流器及其控制方法、装置和用电装置。
技术介绍
1、目前主要的储能变流器包括二极管嵌位式储能变流器、飞跨电容嵌位式储能变流器和级联h桥式储能变流器。当需要实现较高的电压等级和电平数目时，二极管嵌位式储能变流器和飞跨电容嵌位式储能变流器所需的嵌位二极管器件或者嵌位电容器件数目将急剧增加，并且存在电容电压平衡控制困难的问题。而级联h桥式储能变流器比较容易实现较大的电平数目和电压等级。但是随着电压等级的增加，级联h桥式储能变流器级联的单元数目也会增加，开关器件数量随之增加。例如，传统级联h桥七电平逆变器，在实现输出七电平电压时就需要8个功率开关管。
2、因此，开发一种具有较少的开关器件数目得到更多电平数目和更高的电压等级的储能变流器显得尤为重要。
技术实现思路
1、为解决上述技术问题，本申请提出一种具有较少的开关器件数目得到更多电平数目和更高的电压等级的储能变流器及其控制方法、装置和用电装置。
2、本专利技术的第一方面提出了一种储能变流器。
3、本专利技术的第二方面提出了一种储能变流器的控制方法。
4、本专利技术的第三方面提出了一种储能变流器的控制装置。
5、本专利技术的第四方面提出了一种用电装置。
6、有鉴于此，本专利技术第一方面提出了一种储能变流器，包括：直流电源。第一开关管，第一开关管的集电极与直流电源的正极连接。第二开关管，第二开关管的集电极与第一开关管的发射极连
7、本专利技术的储能变流器拓扑结构，采用了开关电容电路，无需经过变压器就可以对输入直流电源进行升压，输出七种电平，相对于传统结构的七电平逆变器，在相同输出电压等级下，减少了系统中开关元件数目，降低了开关损耗，提高了输出波形质量，减小了装置的复杂性，有效降低了逆变器的制造和维护成本，提高了逆变器的效率和系统的可靠性。
8、可以理解的，本申请中的逆变器由直流电源，开关电容组和全桥开关组构成；第一二极管的阳极、第一开关管的集电极与直流电源正极相连于第一节点；第一二极管的阴极、第二二极管的阳极、第三开关管的集电极与第一电容的正极相连于第二节点；第一电容的负极、第一开关管的发射极与第二开关管的集电极相连于第三节点；直流电源负极、第二开关管发射极、第四开关管发射极、第七开关管发射极与第八开关管发射极相连于第四节点；第二二极管的阴极、第二电容的正极、第五开关管的集电极与第六开关管的集电极相连于第五节点；第二电容的负极、第三开关管的发射极、第四开关管的集电极相连于第六节点；第五开关管的发射极、第八开关管集电极与负载的一端相连于第七节点；第六开关管的发射极、第七开关管集电极与负载的另一端相连于第八节点。在实际的控制过程中，第一开关管和第二开关管只有一个能够导通，第三开关管和第四开关管只有一个能够导通，这样的设置能够降低开关管的控制逻辑，也就是说，由于第一开关管和第二开关管只有一个是导通状态，因此控制第一开关管和第二开关管开闭的逻辑十分的简单。同样的第三开关管和第四开关管中只有一个是导通状态，在实际的控制过程中具有更加简单的控制逻辑，且第三开关管和第四开关管的控制不会对第一开关管和第二开关管的控制产生影响，相应的，第一开关管和第二开关管的控制也不会对第三开关管和第四开关管的控制产生影响，也就是说，第一开关管和第二开关管与第三开关管和第四开关管之间不会产生任何的交叉控制，极大的降低了一个开关管对其他开关管的影响。进一步地，第一开关管和第二开关管可同时关闭，第三开关管和第四开关管可同时关闭，因此在实际的控制过程中，可根据第一开关管的开启状态控制第二开关管关闭，根据第三开关管的开启状态，控制第四开关管关闭。同时输出两倍的电源电压时，仅需一个电容接入电路即可，降低了电路的复杂程度。
9、在一些技术方案中，可选地，第一电容和第二电容充满能量时，第一电容两端的电压和第二电容两端的电压均等于直流电源的电压。
10、在该技术方案中，第一电容充满能量时的电压和第二电容充满能量时的电压均等于直流电源的电压，通过改变第一电容、第二电容和直流电源的连接关系，第一电容、第二电容和直流电源均并联时，负载输出的电压为直流电源内的电压。第一电容和第二电容中的一个与直流电源串联，第一电容和第二电容中的另一个不接入电路，负载输出的电压为第一电容和第二电容中的一个的电压与直流电源的电压相叠加，也就是两倍的直流电源的电压。当第一电容、第二电容和直流电源串联在一起时，负载输出的电压为第一电容、第二电容和直流电源的电压相叠加，也就是三倍的直流电源的电压。也就是说，本申请中通过改变第一电容、第二电容和直流电源之间的连接关系，从而对输出电压进行升压。
11、在一些技术方案中，可选地，当第一开关管导通时，控制第一二极管断开，当第三开关管导通时，控制第二二极管断开。
12、在该技术方案中，当第一开关管导通时，控制第一二极管断开。也就是说，第一开关管和第一二极管中只有一个能够连接在电路中，当第一开关管连接在电路中时，第一电容和直流电源串联，而当第一二极管连接在电路中时，第一电容和直流电源并联，同时第一二极管导通时，第二开关管接入电路中，使得第一电容和直流电源并联。当第三开关管导通时，控制第二二极管断开，也就是说，第三开关管和第二二极管中只有一个能够连接在电路中，当第三开关管连接在电路中时，第二电容和直流电源串联，而当第二二极管连接在电路中时，第二电容和直流电源并联，同时第二二极管导通时，第四开关管接入电路中，使得第二电容和直流电源并联。
13、在一些技术方案中，可选地，第五开关管导通时，控制第八开关管导通，控制第六开关管和第七开关管断开；或第六开关管导通时，控制第七开关管导通，控制第五开关管和第八开关管断开。
14、在该技术方案中，第五开关管导通时，控制第八开关管导通，控制第六开关管和第七开关管断开；或第六开关管导通时，控制第七开关管导通，控制第五开关管和第八开关管断开。第五开关管、第六开关管、第七开关管本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种储能变流器，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的储能变流器，其特征在于，所述第一电容和所述第二电容充满能量时，所述第一电容两端的电压和所述第二电容两端的电压均等于所述直流电源的电压。
3.根据权利要求1或2所述的储能变流器，其特征在于，所述第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管、第五开关管、第六开关管、第七开关管、第八开关管均包括MOSFET管、PowerMosfet管、CoolMosfet管或IGBT管中的任意一种。
4.根据权利要求1或2所述的储能变流器，其特征在于，还包括：
5.根据权利要求1或2所述的储能变流器，其特征在于，还包括：
6.根据权利要求1或2所述的储能变流器，其特征在于，还包括：
7.一种储能变流器的控制方法，其特征在于，用于权利要求1至6中任一项所述的储能变流器，所述储能变流器的控制方法包括：
8.根据权利要求7所述的储能变流器的控制方法，其特征在于，所述控制所述第一开关管、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、所述第六开关
9.一种储能变流器的控制装置，其特征在于，包括：
10. 一种用电装置，其特征在于，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种储能变流器，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的储能变流器，其特征在于，所述第一电容和所述第二电容充满能量时，所述第一电容两端的电压和所述第二电容两端的电压均等于所述直流电源的电压。
3.根据权利要求1或2所述的储能变流器，其特征在于，所述第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管、第五开关管、第六开关管、第七开关管、第八开关管均包括mosfet管、powermosfet管、coolmosfet管或igbt管中的任意一种。
4.根据权利要求1或2所述的储能变流器，其特征在于，还包括：
5.根据权利要求1或2所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：郭德超，
申请(专利权)人：京清数电北京技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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