一种SiC/Si混合型ANPC五电平逆变器拓扑结构.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111628670A(43)申请公布日2020.09.04(21)申请号202010523905.2(22)申请日2020.06.10(71)申请人杜凝晖地址250061山东省济南市历下区经十路17923号(72)发明人杜凝晖祝博伟杜春水(74)专利代理机构济南圣达知识产权代理有限公司37221代理人祖之强(51)Int.Cl.H02M7/483(2007.01)H02M7/5387(2007.01)权利要求书1页说明书7页附图9页(54)发明名称一种SiC/Si混合型ANPC五电平逆变器拓扑结构(57)摘要本公开提供了一种SiC/Si混合型ANPC五电平逆变器拓扑结构，属于逆变器技术领域，至少包括工频模块和高频模块；所述工频模块和高频模块均包括多个功率管，高频模块中的功率管均采用SiC功率管，工频模块中的功率管均采用Si功率管，根据逆变器的输出电压频率调节工频模块中各个Si功率管的通断，通过载波移相调制控制SiC功率管的通断；本公开中的高频模块中的功率管均采用SiC功率管，工频模块中的功率管均采用Si功率管，在在实现与全SiC器件五电平逆变器拓扑结构一致的高开关频率和高效率的同时，降低了五电平电路的成本。CN111628670ACN111628670A权利要求书1/1页1.一种SiC/Si混合型ANPC五电平逆变器拓扑结构，其特征在于，至少包括工频模块和高频模块；所述工频模块和高频模块均包括多个功率管，高频模块中的功率管均采用SiC功率管，工频模块中的功率管均采用Si功率管，根据逆变器的输出电压频率调节工频模块中各个Si功率管的通断，通过载波移相调制控制SiC功率管的通断。2.如权利要求1所述的SiC/Si混合型ANPC五电平逆变器拓扑结构，其特征在于，所述工频模块至少包括依次串接的第一功率管、第二功率管、第三功率管和第四功率管，所述第一功率管输入端与直流母线侧的第一电容的正极端连接；所述第二功率管与第三功率管之间的连线与直流母线侧的第一电容和第二电容之间的连线连接，第四功率管的输出端与第二电容的负极端连接。3.如权利要求2所述的SiC/Si混合型ANPC五电平逆变器拓扑结构，其特征在于，所述高频模块至少包括第五功率管、第六功率管、第七功率管和第八功率管，所述第五功率管与第七功率管串接，第六功率管与第八功率管串接；第五功率管的输入端与第一功率管与第二功率管之间的连线连接，第六功率管的输入端与第三功率管与第四功率管之间的连线连接，第五功率管与第七功率管之间的连线和第六功率管与第八功率管之间的连线通过第三电容连接。4.如权利要求3所述的SiC/Si混合型ANPC五电平逆变器拓扑结构，其特征在于，第一功率管和第二功率管互补导通，第三功率管和第四功率管互补导通，第五功率管和第六功率管互补导通，第七功率管和第八功率管互补导通。5.如权利要求1所述的SiC/Si混合型ANPC五电平逆变器拓扑结构，其特征在于，所述SiC功率管为SiC材质的金属-氧化物半导体场效应晶体管。6.如权利要求1所述的SiC/Si混合型ANPC五电平逆变器拓扑结构，其特征在于，每个功率管均反并联一个快恢复二极管。7.一种SiC/Si混合型ANPC五电平逆变器的控制方法，其特征在于，利用权利要求1-6任一项所述的SiC/Si混合型ANPC五电平逆变器，当参考调制电压大于第一载波电压时，第五功率管导通，否则第五功率管关断；当参考调制电压大于第二载波电压时，第七功率管导通，否则第七功率管关断。8.如权利要求7所述的SiC/Si混合型ANPC五电平逆变器的控制方法，其特征在于，在参考电压的正半周期，工频模块的各个功率管一直保持导通状态，而第五功率管和第七功率管不断开通与关断，当直流侧电压为4E时，输出的电平状态为2E、E和0。9.如权利要求7所述的SiC/Si混合型ANPC五电平逆变器的控制方法，其特征在于，在参考电压的负半周期，工频模块的各个功率管一直保持关断状态，而第五功率管和第七功率管不断开通与关断，当直流侧电压为4E时，输出的电平状态为0、-E、-2E。10.一种逆变设备，其特征在于，包括权利要求1-6任一项所述的SiC/Si混合型ANPC五电平逆变器拓扑结构。2CN111628670A说明书1/7页一种SiC/Si混合型ANPC五电平逆变器拓扑结构技术领域[0001]本公开涉及逆变器技术领域，特别涉及一种SiC/Si混合型ANPC五电平逆变器拓扑结构。背景技术[0002]本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术，并不必然构成现有技术。[0003]随着光伏发电在电源结构中的比重逐步提高，光伏发电平价上网的需求也日益迫切。采用1500V光伏组件，可以有效降低光伏电站的线缆成本和损耗，