CN103944433B - 一种三相三电平逆变电路和不间断电源 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种三相三电平逆变电路和不间断电源，用以解决目前的三相三电平逆变电路依赖于正母线和负母线之间串联的电容产生的中点，而电容串联会导致等效容量降低，这在某些场合中会提高逆变电路中的母线电容的成本的问题。该逆变电路将现有的采用T型逆变拓扑的三相三电平逆变电路中的三个T型逆变拓扑的横桥臂连接为三角形结构，每个T型逆变拓扑中的横桥臂与其中的竖桥臂的连接不变，从而在三个横桥臂均开通时，使得该三相三电平逆变电路输出中点电位，因此，本发明实施例提供的三相三电平逆变电路输出的中点电位无需依赖正直流母线和负直流母线之间串联的电容的中点的电位。

Description

一种三相三电平逆变电路和不间断电源

技术领域

本发明涉及电力电子技术领域，尤其涉及一种三相三电平逆变电路和不间断电源。

背景技术

多电平逆变器输出信号的一般结构是由几个电平台阶合成阶梯波以逼近正弦输出电压。这种逆变器由于输出电压电平数的增加，使得输出波形的谐波含量减小，开关所承受的电压应力减小，无需均压电路，可避免大的dv/dt所导致的电机绝缘等问题。1977年出现了利用开关管来辅助中点箝位的三电平逆变器主电路，人们对这种电路进行改进后，提出了二极管箝位式逆变电路。人们还根据三电平逆变器的结构提出了多电平逆变器的结构。

二极管箝位式T型拓扑逆变电路如图1所示，图1中的开关器件101、开关器件102、开关器件103和开关器件104分别包括一个全控型功率开关器件和一个该全控型功率开关器件反并联的二极管，电容105和电容106串联在正直流母线DC+和负直流母线DC-之间，电容105和电容106的连接点为中性点N。开关器件101、开关器件102、开关器件103和开关器件104中的全控型功率开关器件的控制端连接调制电路。该电路控制原理如下：在调制电路接收到的信号波的正半周期，开关器件101中的全控型功率开关器件在调制电路输出的信号的控制下高频开通关断，开关器件102中的全控型功率开关器件在调制电路输出的信号的控制下常通，开关器件103中的全控型功率开关器件在调制电路输出的信号的控制下高频开通关断，开关器件104中的全控型功率开关器件在调制电路输出的信号的控制下常断，其中，当开关器件101中的全控型功率开关器件开通时，开关器件103中的全控型功率开关器件关断，当开关器件101中的全控型功率开关器件关断时，开关器件103中的全控型功率开关器件开通；在调制电路接收到的信号波的负半周期，开关器件104中的全控型功率开关器件在调制电路输出的信号的控制下高频开通关断，开关器件103中的全控型功率开关器件在调制电路输出的信号的控制下常通，开关器件102中的全控型功率开关器件在调制电路输出的信号的控制下高频开通关断，开关器件101中的全控型功率开关器件在调制电路输出的信号的控制下常断，其中，当开关器件104中的全控型功率开关器件开通时，开关器件102中的全控型功率开关器件关断，当开关器件104中的全控型功率开关器件关断时，开关器件102中的全控型功率开关器件开通。

采用图1所示的T型三电平逆变拓扑的三相三电平逆变电路如图2所示，图2中A相三电平逆变电路包括开关器件Q1_A、开关器件Q2_A、开关器件Q3_A和开关器件Q4_A，B相三电平逆变电路包括开关器件Q1_B、开关器件Q2_B、开关器件Q3_B和开关器件Q4_B，C相三电平逆变电路包括开关器件Q1_C、开关器件Q2_C、开关器件Q3_C和开关器件Q4_C，图2所示的三相三电平逆变电路依赖于电容C1和电容C2串联产生的中点效果,而电容串联势必导致母线等效电容容量下降,在一些对母线电容容量有要求的场合,比如光伏逆变器的低压穿越,或者UPS***中的保持时间,就需要在正母线DC+和负母线DC-之间并联更多的电容以提高母线电容的容量，这会提高母线电容的成本。

综上所述，目前的三相三电平逆变电路依赖于正母线和负母线之间串联的电容产生的中点，而电容串联会导致母线电容的等效容量降低，这在一些对母线电容容量有要求的场合中会提高逆变电路中的母线电容的成本。

发明内容

本发明实施例提供了一种三相三电平逆变电路和不间断电源，用以解决目前的三相三电平逆变电路依赖于正母线和负母线之间串联的电容产生的中点，而电容串联会导致等效容量降低，这在某些场合中会提高逆变电路中的母线电容的成本的问题。

第一方面，提供一种三相三电平逆变电路，包括第一开关单元、第二开关单元、第三开关单元、第四开关单元、第五开关单元、第六开关单元、第七开关单元、第八开关单元、第九开关单元和控制单元；

所述第一开关单元与所述第四开关单元串联在正直流母线和负直流母线之间；所述第一开关单元与所述第四开关单元的连接点的电压为三相电中的A相的电压；

所述第二开关单元与所述第五开关单元串联在正直流母线和负直流母线之间；所述第二开关单元与所述第五开关单元的连接点的电压为三相电中的B相的电压；

所述第三开关单元与所述第六开关单元串联在正直流母线和负直流母线之间；所述第三开关单元与所述第六开关单元的连接点的电压为三相电中的C相的电压；

所述第七开关单元连接在所述第一开关单元与所述第四开关单元的连接点和所述第二开关单元与所述第五开关单元的连接点之间，所述第八开关单元连接在所述第二开关单元与所述第五开关单元的连接点和所述第三开关单元与所述第六开关单元的连接点之间，所述第九开关单元连接在所述第三开关单元与所述第六开关单元的连接点和所述第一开关单元与所述第四开关单元的连接点之间；

所述控制单元，用于在所述第一开关单元和所述第四开关单元均关断时，控制所述第七开关单元开通；并在所述第二开关单元和所述第五开关单元均关断时，控制所述第八开关单元开通；以及在所述第三开关单元和所述第六开关单元均关断时，控制所述第九开关单元开通。

结合第一方面，在第一种可能的实现方式中，所述控制单元还用于：

在所述第一开关单元或所述第四开关单元开通时，控制所述第七开关单元关断；并在所述第二开关单元或所述第五开关单元开通时，控制所述第八开关单元关断；以及在所述第三开关单元或所述第六开关单元开通时，控制所述第九开关单元关断；

其中，与正直流母线直接相连的开关单元中的每两个开关单元接收到来自所述控制单元的控制信号在工频周期内的位相差为2π/3；所述第一开关单元接收到来自所述控制单元的控制信号，和所述第四开关单元接收到来自所述控制单元的控制信号在工频周期内的位相差为π；所述第二开关单元接收到来自所述控制单元的控制信号，和所述第五开关单元接收到来自所述控制单元的控制信号在工频周期内的位相差为π；所述第三开关单元接收到来自所述控制单元的控制信号，和所述第六开关单元接收到来自所述控制单元的控制信号在工频周期内的位相差为π；一个开关单元接收到的来自所述控制单元的控制信号用于控制该开关单元在开通与关断之间切换。

结合第一方面或者第一方面的第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，所述第一开关单元、所述第二开关单元、所述第三开关单元、所述第四开关单元、所述第五开关单元和所述第六开关单元分别包括一个第一可控开关管和一个第一二极管；

针对所述第一开关单元、所述第二开关单元、所述第三开关单元、所述第四开关单元、所述第五开关单元和所述第六开关单元中的一个开关单元，该开关单元中的第一可控开关管的控制端连接所述控制单元，该开关单元中的第一二极管连接在该开关单元中的第一可控开关管中除控制端以外的两端之间；该开关单元中的第一可控开关管中除控制端以外的两端分别为该开关单元的两端；

与所述正直流母线直接相连的开关单元中的第一二极管的阴极连接所述正直流母线，与所述负直流母线直接相连的开关单元中的第一二极管的阳极连接所述负直流母线。

结合第一方面或者第一方面的第一种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，所述第七开关单元、所述第八开关单元和所述第九开关单元分别包括一个第二可控开关、一个第三可控开关、一个第二二极管和一个第三二极管；

针对所述第七开关单元、所述第八开关单元和所述第九开关单元中的一个开关单元，该开关单元中的第二可控开关的控制端和第三可控开关的控制端分别连接所述控制单元，该开关单元中的第二二极管连接在该开关单元中的第二可控开关中除控制端以外的两端之间，该开关单元中的第三二极管连接在该开关单元中的第三可控开关中出控制端以外的两端之间；

所述第七开关单元中的第二二极管的阴极连接所述第一开关单元与所述第四开关单元的连接点，所述第七开关单元中的第二二极管的阳极与所述第七开关单元中的第三二极管的阳极相连，所述第七开关单元中的第三二极管的阴极连接所述第二开关单元与所述第五开关单元的连接点；

所述第八开关单元中的第二二极管的阴极连接所述第二开关单元与所述第五开关单元的连接点，所述第八开关单元中的第二二极管的阳极与所述第八开关单元中的第三二极管的阳极相连，所述第八开关单元中的第三二极管的阴极连接所述第三开关单元与所述第六开关单元的连接点；

所述第九开关单元中的第二二极管的阴极连接所述第三开关单元与所述第六开关单元的连接点，所述第九开关单元中的第二二极管的阳极与所述第九开关单元中的第三二极管的阳极相连，所述第九开关单元中的第三二极管的阴极连接所述第一开关单元与所述第四开关单元的连接点。

结合第一方面或者第一方面的第一种可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，所述第七开关单元、所述第八开关单元和所述第九开关单元分别包括一个第四可控开关、一个第五可控开关、一个第四二极管和一个第五二极管；

针对所述第七开关单元、所述第八开关单元和所述第九开关单元中的一个开关单元，该开关单元中的第四可控开关的控制端和第五可控开关的控制端分别连接所述控制单元，该开关单元中的第四二极管连接在该开关单元中的第四可控开关中除控制端以外的两端之间，该开关单元中的第五二极管连接在该开关单元中的第五可控开关中出控制端以外的两端之间；

所述第七开关单元中的第四二极管的阳极连接所述第一开关单元与所述第四开关单元的连接点，所述第七开关单元中的第四二极管的阴极与所述第七开关单元中的第五二极管的阴极相连，所述第七开关单元中的第五二极管的阳极连接所述第二开关单元与所述第五开关单元的连接点；

所述第八开关单元中的第四二极管的阳极连接所述第二开关单元与所述第五开关单元的连接点，所述第八开关单元中的第四二极管的阴极与所述第八开关单元中的第五二极管的阴极相连，所述第八开关单元中的第五二极管的阳极连接所述第三开关单元与所述第六开关单元的连接点；

所述第九开关单元中的第四二极管的阳极连接所述第三开关单元与所述第六开关单元的连接点，所述第九开关单元中的第四二极管的阴极与所述第九开关单元中的第五二极管的阴极相连，所述第九开关单元中的第五二极管的阳极连接所述第一开关单元与所述第四开关单元的连接点。

第二方面，提供一种不间断电源，包括整流电路、直流电源和本发明实施例提供的三相三电平逆变电路；

所述整流电路，用于将接收到的交流电转换为直流电，并将转换得到的直流电输出给所述三相三电平逆变电路；

所述直流电源，用于在所述整流电路未接收到交流电时，为所述三相三电平逆变电路提供直流电。

本发明实施例的有益效果包括：

本发明实施例提供的三相三电平逆变电路和不间断电源，由于控制单元在第一开关单元和第四开关单元均关断时能够控制第七开关单元开通，并且在第二开关单元和第五开关单元均关断时，能够控制第八开关单元开通，以及在第三开关单元和第六开关单元均关断时，能够控制所述第九开关单元开通，而在第七开关单元、第八开关单元和第九开关单元均开通时，本发明实施例提供的三相三电平逆变电路输出的A相电压、B相电压和C相电压均相等，此时的电压可以看作是三相电的中点电位，因此，本发明实施例提供的三相三电平逆变电路输出的中点电位无需依赖正直流母线和负直流母线之间串联的电容的中点的电位，避免了在正直流母线和负直流母线之间串联电容，从而降低了三相三电平逆变电路中的母线电容的成本。

附图说明

图1为现有技术中的单相T性三电平逆变电路的结构示意图；

图2为现有技术中采用T型逆变拓扑时的三相三电平逆变电路的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的三相三电平逆变电路的结构示意图之一；

图4为本发明实施例提供的三相三电平逆变电路的勾结示意图之二；

图5为本发明实施例提供的三相三电平逆变电路的勾结示意图之三。

具体实施方式

本发明实施例提供的三相三电平逆变电路和不间断电源，通过控制单元在第一开关单元和第四开关单元均关断时控制第七开关单元开通，并在第二开关单元和第五开关单元均关断时控制第八开关单元开通，以及在第三开关单元和第六开关单元均关断时控制所述第九开关单元开通，从而使得本发明实施例提供的三相三电平逆变电路输出的A相电压、B相电压和C相电压均相等，而此时的电压可以看作是三相电的中点电位，进而避免了在正直流母线和负直流母线之间串联电容，降低了三相三电平逆变电路中的母线电容的成本。

下面结合说明书附图，对本发明实施例提供的一种三相三电平逆变电路和不间断电源的具体实施方式进行说明。

本发明实施例提供的一种三相三电平逆变电路，如图3所示，包括第一开关单元31、第二开关单元32、第三开关单元33、第四开关单元34、第五开关单元35、第六开关单元36、第七开关单元37、第八开关单元38、第九开关单元39和控制单元310；

第一开关单元31与第四开关单元34串联在正直流母线BUS+和负直流母线BUS-之间；第一开关单元31与第四开关单元34的连接点的电压为三相电中的A相的电压；

第二开关单元32与第五开关单元35串联在正直流母线BUS+和负直流母线BUS-之间；第二开关单元32与第五开关单元35的连接点的电压为三相电中的B相的电压；

第三开关单元33与第六开关单元36串联在正直流母线BUS+和负直流母线BUS-之间；第三开关单元33与第六开关单元36的连接点的电压为三相电中的C相的电压；

第七开关单元37连接在第一开关单元31与第四开关单元34的连接点和第二开关单元32与第五开关单元35的连接点之间，第八开关单元38连接在第二开关单元32与第五开关单元35的连接点和第三开关单元33与第六开关单元36的连接点之间，第九开关单元39连接在第三开关单元33与第六开关单元36的连接点和第一开关单元31与第四开关单元34的连接点之间；

控制单元310，用于在第一开关单元31和第四开关单元34均关断时，控制第七开关单元37开通；并在第二开关单元32和第五开关单元35均关断时，控制第八开关单元38开通；以及在第三开关单元33和第六开关单元36均关断时，控制第九开关单元39开通。

可选地，控制单元310还用于，在第一开关单元31或第四开关单元34开通时，控制第七开关单元37关断；并在第二开关单元32或第五开关单元35开通时，控制第八开关单元38关断；以及在第三开关单元33或第六开关单元36开通时，控制第九开关单元关断；

其中，与正直流母线BUS+直接相连的开关单元中的每两个开关单元接收到来自控制单元310的控制信号在工频周期内的位相差为2π/3；是指与正直流母线BUS+直接相连的开关单元中的任意两个开关单元中的一个开关单元高频开通/关断的起始时刻为t1，那么另一个开关单元高频开通/关断的起始时刻为t1±20/3ms；或者，与正直流母线BUS+直接相连的开关单元中的任意两个开关单元中的一个开关单元长时间关断(持续时间为10ms)的起始时刻为t1，那么另一个开关单元长时间关断(持续时间为10ms)的起始时刻为t1±20/3ms。因此，同一时刻与正直流母线直接相连的开关单元中至少有一个开关单元关断。

图3中与正直流母线BUS+直接相连的开关单元为第一开关单元31、第二开关单元32和第三开关单元33。

第一开关单元31接收到来自控制单元310的控制信号，和第四开关单元34接收到来自控制单元310的控制信号在工频周期内的位相差为π；是指当第一开关单元31高频开通/关断时，第四开关单元34长时间关断(持续时间为10ms)，当第一开关单元31长时间关断(持续时间为10ms)时，第四开关单元34高频开通/关断。因此，同一时刻，第一开关单元31和第四开关单元34中最多有一个开关单元开通。

第二开关单元32接收到来自控制单元310的控制信号，和第五开关单元35接收到来自控制单元310的控制信号在工频周期内的位相差为π；是指当第二开关单元32高频开通/关断时，第五开关单元35长时间关断(持续时间为10ms)，当第二开关单元32长时间关断(持续时间为10ms)时，第五开关单元35高频开通/关断。因此，同一时刻，第二开关单元32和第五开关单元35中最多有一个开关单元开通。

第三开关单元33接收到来自控制单元310的控制信号，和第六开关单元36接收到来自控制单元310的控制信号在工频周期内的位相差为π；是指当第三开关单元33高频开通/关断时，第六开关单元36长时间关断(持续时间为10ms)，当第三开关单元33长时间关断(持续时间为10ms)时，第六开关单元36高频开通/关断。因此，同一时刻，第三开关单元33和第六开关单元36中最多有一个开关单元开通。

其中，一个开关单元接收到的来自控制单元310的控制信号用于控制该开关单元在开通与关断之间切换。

根据上述说明，可以得出在图3中，如果第一开关单元31开通、第四开关单元34关断用“1”表示，第一开关单元31关断、第四开关单元34开通用“0”表示，第一开关单元31和第四开关单元34均关断用“X”表示；第二开关单元32开通、第五开关单元35关断用“1”表示，第二开关单元32关断、第五开关单元35开通用“0”表示，第二开关单元31和第五开关单元35均关断用“X”表示；第三开关单元33开通、第六开关单元36关断用“1”表示，第三开关单元33关断、第六开关单元36开通用“0”表示，第三开关单元33和第六开关单元36均关断用“X”表示；那么，本发明实施例提供的三相三电平逆变电路中的第一开关单元31、第二开关单元32、第三开关单元33、第四开关单元34、第五开关单元35和第六开关单元36的状态在(110)、(101)、(100)、(10X)、(1X0)、(011)、(010)、(01X)、(001)、(0X1)、(X10)、(X01)、(XXX)之间切换。其中，每个括号中的第一位为第一开关单元31和第四开关单元34的状态，每个括号中的第二位为第二开关单元32和第五开关单元35的状态，每个括号中的第三位为第三开关单元33和第六开关单元36的状态。

可选地，所述第一开关单元、所述第二开关单元、所述第三开关单元、所述第四开关单元、所述第五开关单元和所述第六开关单元分别包括一个第一可控开关管和一个第一二极管；

针对所述第一开关单元、所述第二开关单元、所述第三开关单元、所述第四开关单元、所述第五开关单元和所述第六开关单元中的一个开关单元，该开关单元中的第一可控开关管的控制端连接所述控制单元，该开关单元中的第一二极管连接在该开关单元中的第一可控开关管中除控制端以外的两端之间；该开关单元中的第一可控开关管中除控制端以外的两端分别为该开关单元的两端；

与所述正直流母线直接相连的开关单元中的第一二极管的阴极连接所述正直流母线，与所述负直流母线直接相连的开关单元中的第一二极管的阳极连接所述负直流母线。

如图4或图5所示，第一开关单元包括第一可控开关管31T1和第一二极管31D1，第一可控开关管31T1的控制端连接控制单元310，第一二极管31D1连接在第一可控开关管31T1中除控制端以外的两端之间，第一二极管31D1的阴极连正直流母线BUS+，第一可控开关管31T1中除控制端以外的两端分别为第一开关单元的两端。第二开关单元包括第一可控开关管32T1和第一二极管32D1，第一可控开关管32T1的控制端连接控制单元310，第一二极管32D1连接在第一可控开关管32T1中除控制端以外的两端之间，第一二极管32D1的阴极连正直流母线BUS+，第一可控开关管32T1中除控制端以外的两端分别为第二开关单元的两端。第三开关单元包括第一可控开关管33T1和第一二极管33D1，第一可控开关管33T1的控制端连接控制单元310，第一二极管33D1连接在第一可控开关管33T1中除控制端以外的两端之间，第一二极管33D1的阴极连正直流母线BUS+，第一可控开关管33T1中除控制端以外的两端分别为第三开关单元的两端。

如图4或图5所示，第四开关单元包括第一可控开关管34T1和第一二极管34D1，第一可控开关管34T1的控制端连接控制单元310，第一二极管34D1连接在第一可控开关管34T1中除控制端以外的两端之间，第一二极管34D1的阳极连负直流母线BUS-，第一可控开关管34T1中除控制端以外的两端分别为第四开关单元的两端。第五开关单元包括第一可控开关管35T1和第一二极管35D1，第一可控开关管35T1的控制端连接控制单元310，第一二极管35D1连接在第一可控开关管35T1中除控制端以外的两端之间，第一二极管35D1的阳极连负直流母线BUS-，第一可控开关管35T1中除控制端以外的两端分别为第五开关单元的两端。第六开关单元包括第一可控开关管36T1和第一二极管36D1，第一可控开关管36T1的控制端连接控制单元310，第一二极管36D1连接在第一可控开关管36T1中除控制端以外的两端之间，第一二极管36D1的阳极连负直流母线BUS-，第一可控开关管36T1中除控制端以外的两端分别为第六开关单元的两端。

可选地，所述第七开关单元、所述第八开关单元和所述第九开关单元分别包括一个第二可控开关、一个第三可控开关、一个第二二极管和一个第三二极管；

针对所述第七开关单元、所述第八开关单元和所述第九开关单元中的一个开关单元，该开关单元中的第二可控开关的控制端和第三可控开关的控制端分别连接所述控制单元，该开关单元中的第二二极管连接在该开关单元中的第二可控开关中除控制端以外的两端之间，该开关单元中的第三二极管连接在该开关单元中的第三可控开关中出控制端以外的两端之间；

所述第七开关单元中的第二二极管的阴极连接所述第一开关单元与所述第四开关单元的连接点，所述第七开关单元中的第二二极管的阳极与所述第七开关单元中的第三二极管的阳极相连，所述第七开关单元中的第三二极管的阴极连接所述第二开关单元与所述第五开关单元的连接点；

如图4所示，第七开关单元包括第二可控开关37T2、第三可控开关37T3、第二二极管37D2和第三二极管37D3；其中，第二可控开关37T2的控制端和第三可控开关37T3的控制端分别连接控制单元310，第二二极管37D2连接在第二可控开关37T2中除控制端以外的两端之间；第三二极管37D3连接在第三可控开关37T3中除控制端以外的两端之间；第二二极管37D2的阴极连接第一开关单元31与第四开关单元34的连接点，第二二极管37D2的阳极连接第三二极管37D3的阳极，第三二极管37D3的阴极连接第二开关单元32与第五开关单元35的连接点。

此时，由于第一开关单元和第四开关单元中的一个开通时，第七开关单元关断，只有在第一开关单元和第四开关单元均关断时，第七开关单元才开通；因此，第一开关单元开通时，第七开关单元中的第二可控开关37T2关断，第一开关单元关断时，第七开关单元中的第二可控开关37T2开通；第四开关单元开通时，第七开关单元中的第三可控开关37T3关断，第四开关单元关断时，第七开关单元中的第三可控开关37T3开通。

所述第八开关单元中的第二二极管的阴极连接所述第二开关单元与所述第五开关单元的连接点，所述第八开关单元中的第二二极管的阳极与所述第八开关单元中的第三二极管的阳极相连，所述第八开关单元中的第三二极管的阴极连接所述第三开关单元与所述第六开关单元的连接点；

如图4所示，第八开关单元包括第二可控开关38T2、第三可控开关38T3、第二二极管38D2和第三二极管38D3；其中，第二可控开关38T2的控制端和第三可控开关38T3的控制端分别连接控制单元310，第二二极管38D2连接在第二可控开关38T2中除控制端以外的两端之间；第三二极管38D3连接在第三可控开关38T3中除控制端以外的两端之间；第二二极管38D2的阴极连接第二开关单元32与第五开关单元35的连接点，第二二极管38D2的阳极连接第三二极管38D3的阳极，第三二极管38D3的阴极连接第三开关单元33与第六开关单元36的连接点。

此时，由于第二开关单元和第五开关单元中的一个开通时，第八开关单元关断，只有在第二开关单元和第五开关单元均关断时，第八开关单元才开通；因此，第二开关单元开通时，第八开关单元中的第二可控开关38T2关断，第二开关单元关断时，第八开关单元中的第二可控开关38T2开通；第五开关单元开通时，第八开关单元中的第三可控开关38T3关断，第五开关单元关断时，第八开关单元中的第三可控开关38T3开通。

所述第九开关单元中的第二二极管的阴极连接所述第三开关单元与所述第六开关单元的连接点，所述第九开关单元中的第二二极管的阳极与所述第九开关单元中的第三二极管的阳极相连，所述第九开关单元中的第三二极管的阴极连接所述第一开关单元与所述第四开关单元的连接点；

如图4所示，第九开关单元包括第二可控开关39T2、第三可控开关39T3、第二二极管39D2和第三二极管39D3；其中，第二可控开关39T2的控制端和第三可控开关39T3的控制端分别连接控制单元310，第二二极管39D2连接在第二可控开关39T2中除控制端以外的两端之间；第三二极管39D3连接在第三可控开关39T3中除控制端以外的两端之间；第二二极管39D2的阴极连接第三开关单元33与第六开关单元36的连接点，第二二极管39D2的阳极连接第三二极管39D3的阳极，第三二极管39D3的阴极连接第一开关单元31与第四开关单元34的连接点。

此时，由于第三开关单元和第六开关单元中的一个开通时，第九开关单元关断，只有在第三开关单元和第六开关单元均关断时，第九开关单元才开通；因此，第三开关单元开通时，第九开关单元中的第二可控开关39T2关断，第三开关单元关断时，第九开关单元中的第二可控开关39T2开通；第六开关单元开通时，第九开关单元中的第三可控开关39T3关断，第六开关单元关断时，第九开关单元中的第三可控开关39T3开通。

可选地，所述第七开关单元、所述第八开关单元和所述第九开关单元分别包括一个第四可控开关、一个第五可控开关、一个第四二极管和一个第五二极管；

针对所述第七开关单元、所述第八开关单元和所述第九开关单元中的一个开关单元，该开关单元中的第四可控开关的控制端和第五可控开关的控制端分别连接所述控制单元，该开关单元中的第四二极管连接在该开关单元中的第四可控开关中除控制端以外的两端之间，该开关单元中的第五二极管连接在该开关单元中的第五可控开关中出控制端以外的两端之间；

所述第七开关单元中的第四二极管的阳极连接所述第一开关单元与所述第四开关单元的连接点，所述第七开关单元中的第四二极管的阴极与所述第七开关单元中的第五二极管的阴极相连，所述第七开关单元中的第五二极管的阳极连接所述第二开关单元与所述第五开关单元的连接点；

如图5所示，第七开关单元包括第四可控开关37T4、第五可控开关37T5、第四二极管37D4和第五二极管37D5；其中，第四可控开关37T4的控制端和第五可控开关37T5的控制端分别连接控制单元310，第四二极管37D4连接在第四可控开关37T4中除控制端以外的两端之间；第五二极管37D5连接在第五可控开关37T5中除控制端以外的两端之间；第四二极管37D4的阳极连接第一开关单元31与第四开关单元34的连接点，第四二极管37D4的阴极连接第五二极管37D5的阴极，第五二极管37D5的阳极连接第二开关单元32与第五开关单元35的连接点。

此时，由于第一开关单元和第四开关单元中的一个开通时，第七开关单元关断，只有在第一开关单元和第四开关单元均关断时，第七开关单元才开通；因此，第一开关单元开通时，第七开关单元中的第五可控开关37T5关断，第一开关单元关断时，第七开关单元中的第五可控开关37T5开通；第四开关单元开通时，第七开关单元中的第四可控开关37T4关断，第四开关单元关断时，第七开关单元中的第四可控开关37T4开通。

所述第八开关单元中的第四二极管的阳极连接所述第二开关单元与所述第五开关单元的连接点，所述第八开关单元中的第四二极管的阴极与所述第八开关单元中的第五二极管的阴极相连，所述第八开关单元中的第五二极管的阳极连接所述第三开关单元与所述第六开关单元的连接点；

如图5所示，第八开关单元包括第四可控开关38T4、第五可控开关38T5、第四二极管38D4和第五二极管38D5；其中，第四可控开关38T4的控制端和第五可控开关38T5的控制端分别连接控制单元310，第四二极管38D4连接在第四可控开关38T4中除控制端以外的两端之间；第五二极管38D5连接在第五可控开关38T5中除控制端以外的两端之间；第四二极管38D4的阳极连接第二开关单元32与第五开关单元35的连接点，第四二极管38D4的阴极连接第五二极管38D5的阴极，第五二极管38D5的阳极连接第三开关单元33与第六开关单元36的连接点。

此时，由于第二开关单元和第五开关单元中的一个开通时，第八开关单元关断，只有在第二开关单元和第五开关单元均关断时，第八开关单元才开通；因此，第二开关单元开通时，第八开关单元中的第五可控开关38T5关断，第二开关单元关断时，第八开关单元中的第五可控开关38T5开通；第五开关单元开通时，第八开关单元中的第四可控开关38T4关断，第五开关单元关断时，第八开关单元中的第四可控开关38T4开通。

所述第九开关单元中的第四二极管的阳极连接所述第三开关单元与所述第六开关单元的连接点，所述第九开关单元中的第四二极管的阴极与所述第九开关单元中的第五二极管的阴极相连，所述第九开关单元中的第五二极管的阳极连接所述第一开关单元与所述第四开关单元的连接点；

如图5所示，第九开关单元包括第四可控开关39T4、第五可控开关39T5、第四二极管39D4和第五二极管39D5；其中，第四可控开关39T4的控制端和第五可控开关39T5的控制端分别连接控制单元310，第四二极管39D4连接在第四可控开关39T4中除控制端以外的两端之间；第五二极管39D5连接在第五可控开关39T5中除控制端以外的两端之间；第四二极管39D4的阳极连接第三开关单元33与第六开关单元36的连接点，第四二极管39D4的阴极连接第五二极管39D5的阴极，第五二极管39D5的阳极连接第一开关单元31与第四开关单元34的连接点。

此时，由于第三开关单元和第六开关单元中的一个开通时，第九开关单元关断，只有在第三开关单元和第六开关单元均关断时，第九开关单元才开通；因此，第三开关单元开通时，第九开关单元中的第五可控开关39T5关断，第三开关单元关断时，第九开关单元中的第五可控开关39T5开通；第六开关单元开通时，第九开关单元中的第四可控开关39T4关断，第六开关单元关断时，第九开关单元中的第四可控开关39T4开通。

上述的第一可控开关、第二可控开关、第三可控开关、第四可控开关和第五可控开关可以为IGBT、MOSFET等可控开关器件。

本发明实施例提供的不间断电源，包括整流电路、直流电源和本发明实施例提供的三相三电平逆变电路；所述整流电路，用于将接收到的交流电转换为直流电，并将转换得到的直流电输出给所述三相三电平逆变电路；所述直流电源，用于在所述整流电路未接收到交流电时，为所述三相三电平逆变电路提供直流电。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明实施例可以通过硬件实现，也可以借助软件加必要的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本发明实施例的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是CD-ROM，U盘，移动硬盘等)中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施例的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本发明所必须的。

本领域技术人员可以理解实施例中的装置中的模块可以按照实施例描述进行分布于实施例的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施例的一个或多个装置中。上述实施例的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (6)

1.一种三相三电平逆变电路，其特征在于，包括第一开关单元、第二开关单元、第三开关单元、第四开关单元、第五开关单元、第六开关单元、第七开关单元、第八开关单元、第九开关单元和控制单元；

所述第一开关单元与所述第四开关单元串联在正直流母线和负直流母线之间；所述第一开关单元与所述第四开关单元的连接点的电压为三相电中的A相的电压；

所述第二开关单元与所述第五开关单元串联在正直流母线和负直流母线之间；所述第二开关单元与所述第五开关单元的连接点的电压为三相电中的B相的电压；

所述第三开关单元与所述第六开关单元串联在正直流母线和负直流母线之间；所述第三开关单元与所述第六开关单元的连接点的电压为三相电中的C相的电压；

所述第七开关单元连接在所述第一开关单元与所述第四开关单元的连接点和所述第二开关单元与所述第五开关单元的连接点之间，所述第八开关单元连接在所述第二开关单元与所述第五开关单元的连接点和所述第三开关单元与所述第六开关单元的连接点之间，所述第九开关单元连接在所述第三开关单元与所述第六开关单元的连接点和所述第一开关单元与所述第四开关单元的连接点之间；

所述控制单元，用于在所述第一开关单元和所述第四开关单元均关断时，控制所述第七开关单元开通；并在所述第二开关单元和所述第五开关单元均关断时，控制所述第八开关单元开通；以及在所述第三开关单元和所述第六开关单元均关断时，控制所述第九开关单元开通。

2.如权利要求1所述的三相三电平逆变电路，其特征在于，所述控制单元还用于：

在所述第一开关单元或所述第四开关单元开通时，控制所述第七开关单元关断；并在所述第二开关单元或所述第五开关单元开通时，控制所述第八开关单元关断；以及在所述第三开关单元或所述第六开关单元开通时，控制所述第九开关单元关断；

其中，与正直流母线直接相连的开关单元中的每两个开关单元接收到来自所述控制单元的控制信号在工频周期内的位相差为2π/3；所述第一开关单元接收到来自所述控制单元的控制信号，和所述第四开关单元接收到来自所述控制单元的控制信号在工频周期内的位相差为π；所述第二开关单元接收到来自所述控制单元的控制信号，和所述第五开关单元接收到来自所述控制单元的控制信号在工频周期内的位相差为π；所述第三开关单元接收到来自所述控制单元的控制信号，和所述第六开关单元接收到来自所述控制单元的控制信号在工频周期内的位相差为π；一个开关单元接收到的来自所述控制单元的控制信号用于控制该开关单元在开通与关断之间切换。

3.如权利要求1或2所述的三相三电平逆变电路，其特征在于，所述第一开关单元、所述第二开关单元、所述第三开关单元、所述第四开关单元、所述第五开关单元和所述第六开关单元分别包括一个第一可控开关管和一个第一二极管；

针对所述第一开关单元、所述第二开关单元、所述第三开关单元、所述第四开关单元、所述第五开关单元和所述第六开关单元中的一个开关单元，该开关单元中的第一可控开关管的控制端连接所述控制单元，该开关单元中的第一二极管连接在该开关单元中的第一可控开关管中除控制端以外的两端之间；该开关单元中的第一可控开关管中除控制端以外的两端分别为该开关单元的两端；

与所述正直流母线直接相连的开关单元中的第一二极管的阴极连接所述正直流母线，与所述负直流母线直接相连的开关单元中的第一二极管的阳极连接所述负直流母线。

4.如权利要求1或2所述的三相三电平逆变电路，其特征在于，所述第七开关单元、所述第八开关单元和所述第九开关单元分别包括一个第二可控开关、一个第三可控开关、一个第二二极管和一个第三二极管；

针对所述第七开关单元、所述第八开关单元和所述第九开关单元中的一个开关单元，该开关单元中的第二可控开关的控制端和第三可控开关的控制端分别连接所述控制单元，该开关单元中的第二二极管连接在该开关单元中的第二可控开关中除控制端以外的两端之间，该开关单元中的第三二极管连接在该开关单元中的第三可控开关中出控制端以外的两端之间；

所述第七开关单元中的第二二极管的阴极连接所述第一开关单元与所述第四开关单元的连接点，所述第七开关单元中的第二二极管的阳极与所述第七开关单元中的第三二极管的阳极相连，所述第七开关单元中的第三二极管的阴极连接所述第二开关单元与所述第五开关单元的连接点；

所述第八开关单元中的第二二极管的阴极连接所述第二开关单元与所述第五开关单元的连接点，所述第八开关单元中的第二二极管的阳极与所述第八开关单元中的第三二极管的阳极相连，所述第八开关单元中的第三二极管的阴极连接所述第三开关单元与所述第六开关单元的连接点；

所述第九开关单元中的第二二极管的阴极连接所述第三开关单元与所述第六开关单元的连接点，所述第九开关单元中的第二二极管的阳极与所述第九开关单元中的第三二极管的阳极相连，所述第九开关单元中的第三二极管的阴极连接所述第一开关单元与所述第四开关单元的连接点。

5.如权利要求1或2所述的三相三电平逆变电路，其特征在于，所述第七开关单元、所述第八开关单元和所述第九开关单元分别包括一个第四可控开关、一个第五可控开关、一个第四二极管和一个第五二极管；

针对所述第七开关单元、所述第八开关单元和所述第九开关单元中的一个开关单元，该开关单元中的第四可控开关的控制端和第五可控开关的控制端分别连接所述控制单元，该开关单元中的第四二极管连接在该开关单元中的第四可控开关中除控制端以外的两端之间，该开关单元中的第五二极管连接在该开关单元中的第五可控开关中出控制端以外的两端之间；

所述第七开关单元中的第四二极管的阳极连接所述第一开关单元与所述第四开关单元的连接点，所述第七开关单元中的第四二极管的阴极与所述第七开关单元中的第五二极管的阴极相连，所述第七开关单元中的第五二极管的阳极连接所述第二开关单元与所述第五开关单元的连接点；

所述第八开关单元中的第四二极管的阳极连接所述第二开关单元与所述第五开关单元的连接点，所述第八开关单元中的第四二极管的阴极与所述第八开关单元中的第五二极管的阴极相连，所述第八开关单元中的第五二极管的阳极连接所述第三开关单元与所述第六开关单元的连接点；

所述第九开关单元中的第四二极管的阳极连接所述第三开关单元与所述第六开关单元的连接点，所述第九开关单元中的第四二极管的阴极与所述第九开关单元中的第五二极管的阴极相连，所述第九开关单元中的第五二极管的阳极连接所述第一开关单元与所述第四开关单元的连接点。

6.一种不间断电源，其特征在于，包括整流电路、直流电源和如权利要求1～5任一所述的三相三电平逆变电路；

所述整流电路，用于将接收到的交流电转换为直流电，并将转换得到的直流电输出给所述三相三电平逆变电路；

所述直流电源，用于在所述整流电路未接收到交流电时，为所述三相三电平逆变电路提供直流电。