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一种升压式多电平逆变器电路及其控制方法
成果类型：: 发明专利
发布时间: 2024-11-25 09:01:57
科技成果产业化落地方案
方案提交机构：成果发布人| 徐景新 | 2024-11-25 09:01:58
本发明公开了一种升压式多电平逆变器电路及其控制方法，包括与直流电源连接的第一子模块电路，与第一子模块电路依次连接的多个第二子模块电路，与末端的第二子模块电路连接的第三子模块电路；该电路的工作包括正半周正弦波输出、负半周正弦波输出和充电模式，在实际工作状态下，在需要输出脉冲时切换到输出模式，无需输出时切换到充电模式，通过输出模式和充电模式的不断切换，电容电压自动保持动态平衡，无需升压变压器便可实现成倍于直流电源电压的交流输出，升压变比由子模块数量和占空比决定，子模块内部桥臂耐压等于直流电源电压。
本发明的目的在于，提供一种升压式多电平逆变器电路及其控制方法。本发明可以实现由直流向交流的电能转换，无需额外电压或能量的均衡方案；此外，本发明无需升压变压器便可实现成倍于直流电源电压的交流输出。为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案如下：一种升压式多电平逆变器电路，包括与直流电源连接的第一子模块电路M1，第一子模块电路M1依次连接有多个第二子模块电路Mn(n＝2,3,...,N-1)，末端的第二子模块电路连接有第三子模块电路MN；
可再生能源发电系统：在太阳能光伏发电和风力发电系统中，升压式多电平逆变器可以将直流电转换为高质量的交流电。其控制方法能够优化电能转换过程，提高逆变器的效率和输出电压的稳定性，使得可再生能源更有效地接入电网，减少电能损耗。
工业电机驱动领域：在大型工业电机（如矿山机械电机、钢铁厂轧机电机等）的驱动系统中，该逆变器电路可以提供稳定的可变频率和可变电压的交流电源。通过精确控制，能够满足电机在不同工况下的驱动需求，提高电机的运行效率，降低能耗。
电动汽车充电设施：在电动汽车的快速充电桩中，升压式多电平逆变器可以实现对充电电压和电流的有效控制。它能够根据不同车型和电池的要求，提供合适的充电功率，缩短充电时间，同时保证充电过程的安全性和电池的使用寿命。
浙江大学是一所历史悠久、声誉卓著的高等学府，坐落于中国历史文化名城、风景旅游胜地杭州。浙江大学的前身求是书院创立于1897年，为中国人自己最早创办的新式高等学校之一。1928年，定名国立浙江大学。2022年，浙江大学入选第二轮“双一流”建设高校，21个学科入选一流学科建设名单，绝大多数学科在第五轮学科评估中取得可喜进步。
与现有技术相比，本发明的升压式多电平逆变器电路包括与直流电源连接的第一子模块电路，与第一子模块电路依次连接的多个第二子模块电路，与末端的第二子模块电路连接的第三子模块电路；在第三子模块电路与直流电源之间设置续流电路，该电路的工作包括正半周正弦波输出、负半周正弦波输出和充电模式，在实际工作状态下，在需要输出脉冲时切换到输出模式，无需输出时切换到充电模式，由于充电模式下所有子模块电容与直流电源并联，通过输出模式和充电模式的不断切换，电容电压自动保持动态平衡，无需升压变压器便可实现成倍于直流电源电压的交流输出，升压变比由子模块数量和占空比决定，子模块内部桥臂耐压等于直流电源电压，具有结构更加简单的优点。
技术转让，许可，合作所需资金需双方协商，此项技术想尽快落地，希望具备此项技术研发的技术方，能够尽快承接此项目。
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