一种带有储能系统的多电平逆变器及其控制方法.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CN109245580A(43)申请公布日2019.01.18(21)申请号201811105204.6(22)申请日2018.09.21(71)申请人瑞壳科技（上海）有限公司地址200137上海市浦东新区洲海路2777号8-11层(72)发明人克里斯托弗·弗雷塔斯(74)专利代理机构北京国昊天诚知识产权代理有限公司11315代理人南霆(51)Int.Cl.H02M7/483(2007.01)H02M7/5387(2007.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称一种带有储能系统的多电平逆变器及其控制方法(57)摘要本发明公开了一种带有储能系统的多电平逆变器，包括若干串联的子拓扑电路，所述子拓扑电路包括低压电池及H桥电路，H桥电路连接于低压电池的两端，且H桥电路桥臂的中点为子拓扑电路的输出端，且多个子拓扑电路依次通过其输出端串联。每次仅一个功率管做高频开关，降低了系统损耗，实现了较高的转换效率；各个子拓扑轮流工作，实际上降低了整个拓扑工作的平均时间，即大大延长了系统拓扑的使用寿命。CN109245580ACN109245580A权利要求书1/1页1.一种带有储能系统的多电平逆变器，其特征在于，包括若干串联的子拓扑电路，所述子拓扑电路包括低压电池及H桥电路，H桥电路连接于低压电池的两端，且H桥电路桥臂的中点为子拓扑电路的输出端，且多个子拓扑电路依次通过其输出端串联。2.根据权利要救1所述的带有储能系统的多电平逆变器，其特征在于，所述H桥电路为H4桥电路。3.根据权利要求2所述的带有储能系统的多电平逆变器，其特征在于，H桥电路包括的S1,S2,S3,S4为MOSFET功率器件。4.根据权利要求1所述的带有储能系统的多电平逆变器，其特征在于，所述低压电池的电压为48V。5.根据权利要求1至4中任意一项所述的带有储能系统的多电平逆变器，其特征在于，所述子拓扑电路设有八个。6.根据权利要示5所述的带有储能系统的多电平逆变器，其特征在于，所述低电压电池可为直流电源。7.一种如权利要求1至6中任意一项所述的带有储能系统的多电平逆变器的控制方法，其特征在于，起始中每个子拓扑中S3,S4均开通状态，任意一个子拓扑中，S3由开通状态转为断开状态，S1依据正弦调制方式变频开关，占空比D由0逐渐至1，到占空比D＝1时，S1一直导通并保持导通状态不变，在此过程中，其它子拓扑电路中功率管状态不变，S1,S2断开，S3,S4开通，拓扑输出由0V逐渐升至48V。8.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于，保持第一个拓扑电路的状态不变，第二个拓扑电路重复第一个子拓扑电路的动作，即第二个子拓扑电路的S3由开通状态转为断开状态，第二个拓扑的S1依据正弦调制方式变频开关，占空比D由0逐渐至1，当占空比D＝1时，系统拓扑输出将由48V逐渐升至96V。9.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，各子拓扑电路重复上述过程。10.根据权利要求7－9中任意一项所述的控制方法，其特征在于，各子拓扑电路按序逐个由占空比D＝1降至占空比D＝0，最终回到交流输出电压为0V。2CN109245580A说明书1/3页一种带有储能系统的多电平逆变器及其控制方法技术领域[0001]本发明涉及光伏逆变器领域，更确切地说是一种带有储能系统的多电平逆变器及控制方法。背景技术[0002]目前的储能逆变系统中，储能采用DC48V电池，为了能够输出AC(230Vac/50or60Hz)。传统的升压再逆变结构，能量变换环节多，且多使用高压器件，高频开关，导致系统效率较低，成本较高。发明内容[0003]本发明的目的是提供一种带有储能系统的多电平逆变器，其可以实现利用简单的子拓扑通过有效的组合实现逆变功能，实现较高的系统效率，实现各电池模组间自动的能量平衡。[0004]本发明采用以下技术方案：[0005]一种带有储能系统的多电平逆变器，包括若干串联的子拓扑电路，所述子拓扑电路包括低压电池及H桥电路，H桥电路连接于低压电池的两端，且H桥电路桥臂的中点为子拓扑电路的输出端，且多个子拓扑电路依次通过其输出端串联。[0006]所述H桥电路为H4桥电路。[0007]H桥电路包括的S1,S2,S3,S4为MOSFET功率器件。[0008]所述低压电池的电压为48V。[0009]所述子拓扑电路设有八个。[0010]所述低电压电池可为直流电源。[0011]一种带有储能系统的多电平逆变器的控制方法，起始中每个子拓扑中S3,S4均开通状态，任意一个子拓扑中，S3由开通状态转为断开状态，S1依据正弦调制方式变频开关，占空比D由0逐渐至1，到占空比D＝1时，S1一直导通并保持导通状态不变，在此过程中，其它子拓扑电路中功率管状态不变，S1,S2