一種級聯(lián)多電平逆變器及其應用系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及變換器技術領域，特別涉及一種級聯(lián)多電平逆變器及其應用系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]近年來，級聯(lián)多電平逆變器由于其開關管電壓應力低、輸出電壓諧波含量少、電壓變化率小、可獨立控制每個獨立的直流源等優(yōu)點，已經在電力電子技術領域取得一定的應用及發(fā)展，尤其是應用于中高壓大功率場合。
[0003]級聯(lián)多電平逆變器一般包括多個依次串聯(lián)的子模塊，每個所述子模塊均與一個直流源相連。其中，所述子模塊一般包括DC/AC變換器，或者也可以包括連接于所述直流源與所述DC/AC變換器之間的DC/DC變換器。
[0004]當所述級聯(lián)多電平逆變器應用于光伏領域時，所述直流源為光伏組件或者單獨的一塊光伏板。當所述級聯(lián)多電平逆變器應用于儲能領域時，所述直流源為各類電池。目前，所述級聯(lián)多電平逆變器在純電池、純光伏的應用領域已經得到了很好的發(fā)展。但是，近年來由于儲能產業(yè)的發(fā)展，光儲混合型逆變器的需求也越來越明顯，而級聯(lián)多電平逆變拓撲架構在光儲混合型逆變器的應用領域仍舊是個空白。
【實用新型內容】
[0005]本實用新型提供一種級聯(lián)多電平逆變器及其應用系統(tǒng)，以填補其在光儲混合型逆變系統(tǒng)的應用領域的空白。
[0006]為實現(xiàn)所述目的，本申請?zhí)峁┑募夹g方案如下:
[0007]—種級聯(lián)多電平逆變器，應用于光儲混合型逆變系統(tǒng)，所述級聯(lián)多電平逆變器包括:至少兩個輸出端串聯(lián)連接且輸入端連接不同種類直流源的第一子模塊，或者輸出端依次串聯(lián)的至少一個所述第一子模塊和至少一個第二子模塊，或者輸出端依次串聯(lián)的多個所述第二子模塊;其中:
[0008]所述第一子模塊的輸入端連接的所述直流源為電池或者光伏組件;所述第一子模塊包括:第一 DC/AC變換器;或者，所述第一子模塊包括:相連接的第一 DC/DC變換器與第一DC/AC變換器；
[0009]所述第二子模塊的輸入端分別與電池及光伏組件相連;所述第二子模塊包括:第二 DC/DC變換器與第二 DC/AC變換器;所述第二 DC/DC變換器的兩端連接所述第二子模塊的輸入端，且所述第二 DC/DC變換器的任意一端與所述第二 DC/AC變換器相連;或者，所述第二DC/DC變換器的個數(shù)為多個，多個所述第二 DC/DC變換器的一端連接所述第二子模塊的輸入端，且多個所述第二 DC/DC變換器的另一端均與所述第二 DC/AC變換器相連。
[0010]優(yōu)選的，所述第二子模塊中的所述第二DC/DC變換器的個數(shù)為一個；
[0011 ]所述第二 DC/DC變換器的一端與電池相連；
[0012]所述第二 DC/DC變換器的另一端與光伏組件及所述第二 DC/AC變換器相連。
[0013]優(yōu)選的，所述第二子模塊中的所述第二DC/DC變換器的個數(shù)為一個；
[0014]所述第二 DC/DC變換器的一端與電池及所述第二 DC/AC變換器相連；
[0015]所述第二DC/DC變換器的另一端與光伏組件相連。
[0016]優(yōu)選的，所述第二子模塊中的所述第二DC/DC變換器的個數(shù)為多個；
[0017]多個所述第二DC/DC變換器的一端分別連接一個電池或者光伏組件，且多個所述第二 DC/DC變換器的另一端均與所述第二 DC/AC變換器相連。
[0018]優(yōu)選的，所述第一子模塊中所述第一DC/AC變換器的個數(shù)為一個。
[0019]優(yōu)選的，所述第二子模塊中所述第二DC/AC變換器的個數(shù)為一個。
[0020]優(yōu)選的，所述第一DC/AC變換器包括:第一開關管、第二開關管、第三開關管、第四開關管及第一電容;所述第一開關管、所述第二開關管、所述第三開關管及所述第四開關管均包括體二極管或者均反向并聯(lián)一個二極管;其中:
[0021]所述第一開關管的第一端、所述第二開關管的第一端及所述第一電容的一端相連，連接點與所述直流源的正極相連；
[0022]所述第一開關管的第二端與所述第三開關管的第一端相連，連接點為所述第一DC/AC變換器的第一交流輸出端；
[0023]所述第二開關管的第二端與所述第四開關管的第一端相連，連接點為所述第一DC/AC變換器的第二交流輸出端；
[0024]所述第三開關管的第二端、所述第四開關管的第二端及所述第一電容的另一端相連，連接點與所述直流源的負極相連。
[0025]優(yōu)選的，所述第二DC/AC變換器包括:第一開關管、第二開關管、第三開關管、第四開關管及第一電容;所述第一開關管、所述第二開關管、所述第三開關管及所述第四開關管均包括體二極管或者均反向并聯(lián)一個二極管;其中:
[0026]所述第一開關管的第一端、所述第二開關管的第一端及所述第一電容的一端相連，連接點為所述第二DC/AC變換器的直流正極連接點；
[0027]所述第一開關管的第二端與所述第三開關管的第一端相連，連接點為所述第二DC/AC變換器的第一交流輸出端；
[0028]所述第二開關管的第二端與所述第四開關管的第一端相連，連接點為所述第二DC/AC變換器的第二交流輸出端；
[0029]所述第三開關管的第二端、所述第四開關管的第二端及所述第一電容的另一端相連，連接點為所述第二 DC/AC變換器的直流負極連接點。
[0030]一種級聯(lián)多電平逆變器的應用系統(tǒng)，與負載及電網相連;所述級聯(lián)多電平逆變器的應用系統(tǒng)包括:電感、第二電容、電能檢測器、控制器及上述任一所述的級聯(lián)多電平逆變器;其中:
[0031]所述級聯(lián)多電平逆變器的一端通過所述電感與所述第二電容的一端、所述負載的一端及所述電能檢測器的一端相連；
[0032]所述電能檢測器的另一端與所述電網的一端相連；
[0033]所述電網的另一端、所述負載的另一端及所述第二電容的另一端與所述級聯(lián)多電平逆變器的另一端相連；
[0034]所述控制器與所述電能檢測器及所述級聯(lián)多電平逆變器相連。
[0035]本實用新型提供的級聯(lián)多電平逆變器，由多個輸出端依次串聯(lián)的第一子模塊和/或第二子模塊組成，其中輸入端連接的直流源可以電池或者光伏組件，或者是電池和光伏組件的并聯(lián)形式;相應的，配合所述直流源的選用，所述第一子模塊可以是第一DC/AC變換器，或者是相連接的第一 DC/DC變換器與第一 DC/AC變換器;所述第二子模塊可以是一個第二 DC/DC變換器與第二 DC/AC變換器相連，也可以是多個第二 DC/DC變換器與第二 DC/AC變換器相連;使得所述級聯(lián)多電平逆變器可以應用于光儲混合型逆變系統(tǒng)，填補了所述級聯(lián)多電平逆變器在光儲混合型逆變系統(tǒng)的應用領域的空白。
【附圖說明】
[0036]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0037]圖1是本實用新型實施例提供的級聯(lián)多電平逆變器的結構示意圖；
[0038]圖2是本實用新型實施例提供的級聯(lián)多電平逆變器的部分結構示意圖；
[0039]圖3是本實用新型實施例提供的另一級聯(lián)多電平逆變器的部分結構示意圖；
[0040]圖4是本實用新型實施例提供的另一級聯(lián)多電平逆變器的部分結構示意圖；
[0041]圖5是本實用新型實施例提供的另一級聯(lián)多電平逆變器的部分結構示意圖；
[0042]圖6是本實用新型實施例提供的另一級聯(lián)多電平逆變器的部分結構示意圖；
[0043]圖7是本實用新型實施例提供的另一級聯(lián)多電平逆變器的部分結構示意圖；
[0044]圖8是本實用新型實施例提供的另一級聯(lián)多電平逆變器的部分結構示意圖；
[0045]圖9是本實用新型實施例提供的另一級聯(lián)多電平逆變器的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0046]為使本實用新型的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結合附圖對本實用新型的【具體實施方式】做詳細的說明。
[0047]本實用新型提供一種級聯(lián)多電平逆變器，以填補其在光儲混合型逆變系統(tǒng)的應用領域的空白。
[0048]具體的，所述級聯(lián)多電平逆變器應用于光儲混合型逆變系統(tǒng)，所述級聯(lián)多電平逆變器如圖1所示，包括:至少兩個輸出端串聯(lián)連接且輸入端連接不同種類直流源的第一子模塊101，或者輸出端依次串聯(lián)的至少一個第一子模塊101和至少一個第二子模塊102，或者輸出端依次串聯(lián)的多個第二子模塊102;其中:
[0049]第一子模塊101的輸入端連接的直流源200為電池或者光伏組件;第一子模塊101包括:第一 DC/AC變換器;或