一种级联多电平逆变器及其应用系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及变换器技术领域，特别涉及一种级联多电平逆变器及其应用系统。
【背景技术】
[0002]近年来，级联多电平逆变器由于其开关管电压应力低、输出电压谐波含量少、电压变化率小、可独立控制每个独立的直流源等优点，已经在电力电子技术领域取得一定的应用及发展，尤其是应用于中高压大功率场合。
[0003]级联多电平逆变器一般包括多个依次串联的子模块，每个所述子模块均与一个直流源相连。其中，所述子模块一般包括DC/AC变换器，或者也可以包括连接于所述直流源与所述DC/AC变换器之间的DC/DC变换器。
[0004]当所述级联多电平逆变器应用于光伏领域时，所述直流源为光伏组件或者单独的一块光伏板。当所述级联多电平逆变器应用于储能领域时，所述直流源为各类电池。目前，所述级联多电平逆变器在纯电池、纯光伏的应用领域已经得到了很好的发展。但是，近年来由于储能产业的发展，光储混合型逆变器的需求也越来越明显，而级联多电平逆变拓扑架构在光储混合型逆变器的应用领域仍旧是个空白。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型提供一种级联多电平逆变器及其应用系统，以填补其在光储混合型逆变系统的应用领域的空白。
[0006]为实现所述目的，本申请提供的技术方案如下:
[0007]—种级联多电平逆变器，应用于光储混合型逆变系统，所述级联多电平逆变器包括:至少两个输出端串联连接且输入端连接不同种类直流源的第一子模块，或者输出端依次串联的至少一个所述第一子模块和至少一个第二子模块，或者输出端依次串联的多个所述第二子模块;其中:
[0008]所述第一子模块的输入端连接的所述直流源为电池或者光伏组件;所述第一子模块包括:第一 DC/AC变换器;或者，所述第一子模块包括:相连接的第一 DC/DC变换器与第一DC/AC变换器；
[0009]所述第二子模块的输入端分别与电池及光伏组件相连;所述第二子模块包括:第二 DC/DC变换器与第二 DC/AC变换器;所述第二 DC/DC变换器的两端连接所述第二子模块的输入端，且所述第二 DC/DC变换器的任意一端与所述第二 DC/AC变换器相连;或者，所述第二DC/DC变换器的个数为多个，多个所述第二 DC/DC变换器的一端连接所述第二子模块的输入端，且多个所述第二 DC/DC变换器的另一端均与所述第二 DC/AC变换器相连。
[0010]优选的，所述第二子模块中的所述第二DC/DC变换器的个数为一个；
[0011 ]所述第二 DC/DC变换器的一端与电池相连；
[0012]所述第二 DC/DC变换器的另一端与光伏组件及所述第二 DC/AC变换器相连。
[0013]优选的，所述第二子模块中的所述第二DC/DC变换器的个数为一个；
[0014]所述第二 DC/DC变换器的一端与电池及所述第二 DC/AC变换器相连；
[0015]所述第二DC/DC变换器的另一端与光伏组件相连。
[0016]优选的，所述第二子模块中的所述第二DC/DC变换器的个数为多个；
[0017]多个所述第二DC/DC变换器的一端分别连接一个电池或者光伏组件，且多个所述第二 DC/DC变换器的另一端均与所述第二 DC/AC变换器相连。
[0018]优选的，所述第一子模块中所述第一DC/AC变换器的个数为一个。
[0019]优选的，所述第二子模块中所述第二DC/AC变换器的个数为一个。
[0020]优选的，所述第一DC/AC变换器包括:第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管及第一电容;所述第一开关管、所述第二开关管、所述第三开关管及所述第四开关管均包括体二极管或者均反向并联一个二极管;其中:
[0021]所述第一开关管的第一端、所述第二开关管的第一端及所述第一电容的一端相连，连接点与所述直流源的正极相连；
[0022]所述第一开关管的第二端与所述第三开关管的第一端相连，连接点为所述第一DC/AC变换器的第一交流输出端；
[0023]所述第二开关管的第二端与所述第四开关管的第一端相连，连接点为所述第一DC/AC变换器的第二交流输出端；
[0024]所述第三开关管的第二端、所述第四开关管的第二端及所述第一电容的另一端相连，连接点与所述直流源的负极相连。
[0025]优选的，所述第二DC/AC变换器包括:第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管及第一电容;所述第一开关管、所述第二开关管、所述第三开关管及所述第四开关管均包括体二极管或者均反向并联一个二极管;其中:
[0026]所述第一开关管的第一端、所述第二开关管的第一端及所述第一电容的一端相连，连接点为所述第二DC/AC变换器的直流正极连接点；
[0027]所述第一开关管的第二端与所述第三开关管的第一端相连，连接点为所述第二DC/AC变换器的第一交流输出端；
[0028]所述第二开关管的第二端与所述第四开关管的第一端相连，连接点为所述第二DC/AC变换器的第二交流输出端；
[0029]所述第三开关管的第二端、所述第四开关管的第二端及所述第一电容的另一端相连，连接点为所述第二 DC/AC变换器的直流负极连接点。
[0030]一种级联多电平逆变器的应用系统，与负载及电网相连;所述级联多电平逆变器的应用系统包括:电感、第二电容、电能检测器、控制器及上述任一所述的级联多电平逆变器;其中:
[0031]所述级联多电平逆变器的一端通过所述电感与所述第二电容的一端、所述负载的一端及所述电能检测器的一端相连；
[0032]所述电能检测器的另一端与所述电网的一端相连；
[0033]所述电网的另一端、所述负载的另一端及所述第二电容的另一端与所述级联多电平逆变器的另一端相连；
[0034]所述控制器与所述电能检测器及所述级联多电平逆变器相连。
[0035]本实用新型提供的级联多电平逆变器，由多个输出端依次串联的第一子模块和/或第二子模块组成，其中输入端连接的直流源可以电池或者光伏组件，或者是电池和光伏组件的并联形式;相应的，配合所述直流源的选用，所述第一子模块可以是第一DC/AC变换器，或者是相连接的第一 DC/DC变换器与第一 DC/AC变换器;所述第二子模块可以是一个第二 DC/DC变换器与第二 DC/AC变换器相连，也可以是多个第二 DC/DC变换器与第二 DC/AC变换器相连;使得所述级联多电平逆变器可以应用于光储混合型逆变系统，填补了所述级联多电平逆变器在光储混合型逆变系统的应用领域的空白。
【附图说明】
[0036]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0037]图1是本实用新型实施例提供的级联多电平逆变器的结构示意图；
[0038]图2是本实用新型实施例提供的级联多电平逆变器的部分结构示意图；
[0039]图3是本实用新型实施例提供的另一级联多电平逆变器的部分结构示意图；
[0040]图4是本实用新型实施例提供的另一级联多电平逆变器的部分结构示意图；
[0041]图5是本实用新型实施例提供的另一级联多电平逆变器的部分结构示意图；
[0042]图6是本实用新型实施例提供的另一级联多电平逆变器的部分结构示意图；
[0043]图7是本实用新型实施例提供的另一级联多电平逆变器的部分结构示意图；
[0044]图8是本实用新型实施例提供的另一级联多电平逆变器的部分结构示意图；
[0045]图9是本实用新型实施例提供的另一级联多电平逆变器的结构示意图。
【具体实施方式】
[0046]为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的【具体实施方式】做详细的说明。
[0047]本实用新型提供一种级联多电平逆变器，以填补其在光储混合型逆变系统的应用领域的空白。
[0048]具体的，所述级联多电平逆变器应用于光储混合型逆变系统，所述级联多电平逆变器如图1所示，包括:至少两个输出端串联连接且输入端连接不同种类直流源的第一子模块101，或者输出端依次串联的至少一个第一子模块101和至少一个第二子模块102，或者输出端依次串联的多个第二子模块102;其中:
[0049]第一子模块101的输入端连接的直流源200为电池或者光伏组件;第一子模块101包括:第一 DC/AC变换器;或