【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电力电子，具体涉及一种基于开关电容的七电平逆变器。
技术介绍
1、可再生能源具有分布广泛、安全可靠、储量丰富和便于开发等优点。在可再生能源发电系统中，逆变器是电能变换与传输的关键环节，对整个系统的工作性能、转换、效率以及可靠性等方面均有重要的影响。在逆变器中，多电平逆变器具有控制方式简便、较低的总谐波畸变率(thd)、高功率密度、体积小的优点，近年来被广泛使用。传统的多电平逆变器，包括中点箝位型(npc)、飞跨电容型(fc)和级联h桥型(chb)。其中，中点箝位型所使用箝位二极管的数量近似与电平数的平方成比例，随着电平数的增加对器件数量的需求也剧增，并且多电平电路需要保证直流侧电容均压，使控制的复杂程度大大提高；飞跨电容型随着电平数的增加需要大量的电容器，造成了体积和重量的增加；级联h桥型随着电平数的增加会使用大量开关管，并且其需要多路的直流电压电源，增加了系统成本及占地面积。
2、近年来，开关电容多电平逆变器可再生能源领域中有着广泛的应用。开关电容型逆变器不使用任何感性元件，其开关电容模块主要器件为开关管和电容，具有高升压能力、体积小、高功率密度、转换率高、易于集成的优点。然而，现有的开关电容多电平逆变器普遍存在使用器件数量多、拓扑总电压应力大、结构复杂、成本较高等问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提出一种基于开关电容的七电平逆变器。
2、实现本专利技术目的的技术解决方案为：一种基于开关电容的七电平逆变器，包括1个直流电压源、2个
3、直流电压源vdc的正极连接于第一二极管d的阳极、第六开关管s6的集电极；直流电压源vdc的负极连接于第二开关管s2的发射极、第八开关管s8的发射极、第十开关管s10的发射极；第一电容c1的正极连接于第五开关管s5的发射极；第一电容c1的负极连接于第六开关管s6的发射极、第七开关管s7的集电极；第二电容c2的正极连接于第四开关管s4的集电极、第九开关管s9的集电极；第二电容c2的负极连接于第七开关管s7的发射极、第八开关管s8的集电极；第一开关管s1的集电极连接于第一二极管d的阴极、第三开关管s3的集电极、第五开关管s5的集电极；第一开关管s1的发射极连接于第二开关管s2的集电极；第三开关管s3的发射极连接于第四开关管s4的发射极；第九开关管s9的发射极连接于第十开关管s10的集电极；
4、逆变器输出的正极连接于第九开关管s9的发射极、第十开关管s10的集电极极；逆变器输出的负极连接于第一开关管s1的发射极、第二开关管s2的集电极；负载的正极连接于第九开关管s9的发射极、第十开关管s10的集电极极；负载的负极连接于第一开关管s1的发射极、第二开关管s2的集电极。
5、与现有技术相比，本专利技术的显著优点为：
6、(1)本专利技术的拓扑结构使用1个直流电压源、2个电容、1个二极管和10个开关管实现了七电平交流输出；该拓扑具有3倍升压能力且在无需辅助电路的情况下，电容电压可以实现自平衡，各自电压分别维持在vdc、2vdc。
7、(2)与其他七电平逆变器相比，在相同输出电压等级下，本专利技术减少了器件使用的总数量，拥有较低的拓扑总电压应力，结构简单，体积较小，节约成本。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种基于开关电容的七电平逆变器，其特征在于，包括1个直流电压源、2个电容、1个二极管和10个开关管；
2.根据权利要求1所述基于开关电容的七电平逆变器，其特征在于，所述第一电容C1充满能量时，其上的电压与直流电压源相等为Vdc；第二电容C2充满能量时，其上的电压为直流电压源的两倍，即2Vdc。
3.根据权利要求1所述基于开关电容的七电平逆变器，其特征在于，开关管均附加反并联二极管，具有双向通流能力。
4.根据权利要求3所述基于开关电容的七电平逆变器，其特征在于，所述开关管采用全控型电力电子器件，为金属氧化物半导体场效应管或者绝缘栅双极晶体管。
5.根据权利要求1所述基于开关电容的七电平逆变器，其特征在于，七电平逆变器输出不同电平时，拓扑中各个开关管的通断状态、电容的充放电状态具体如下：
【技术特征摘要】
1.一种基于开关电容的七电平逆变器，其特征在于，包括1个直流电压源、2个电容、1个二极管和10个开关管；
2.根据权利要求1所述基于开关电容的七电平逆变器，其特征在于，所述第一电容c1充满能量时，其上的电压与直流电压源相等为vdc；第二电容c2充满能量时，其上的电压为直流电压源的两倍，即2vdc。
3.根据权利要求1所述基于开关电容的七电平逆变器，...
【专利技术属性】
技术研发人员：吕广强，张鑫宇，王宝华，蒋海峰，
申请(专利权)人：南京理工大学，
类型：发明
国别省市：
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