单相逆变器的拓扑结构及调制方法、装置、存储介质

1.一种单相逆变器的拓扑结构，其特征在于，包括：直流电压输入端、直流滤波电感、直流母线电容、交流滤波电感、四个相同的开关器件及交流电压输出端；其中，第一开关器件均包括：第一可控开关管以及第一二极管，第二开关器件均包括：第二可控开关管以及第二二极管，第三开关器件均包括：第三可控开关管以及第三二极管，第四开关器件均包括：第四可控开关管以及第四二极管；第一可控开关管的集电极与第一二极管的负极连接，第一可控开关管的发射极与第一二极管的正极连接；第二可控开关管的集电极与第二二极管的负极连接，第二可控开关管的发射极与第二二极管的正极连接；第三可控开关管的集电极与第三二极管的负极连接，第三可控开关管的发射极与第三二极管的正极连接；第四可控开关管的集电极与第四二极管的负极连接，第四可控开关管的发射极与第四二极管的正极连接；所述第二可控开关管的发射极与所述第四可控开关管的发射极连接，所述第一可控开关管的集电极以及所述第三可控开关管的集电极连接；所述直流电压输入端的正极引脚通过所述直流滤波电感连接于所述第一可控开关管的发射极与所述第二可控开关管的集电极之间的中点，所述直流电压输入端的负极引脚连接所述第二可控开关管的发射极；所述直流母线电容的第一端与所述第一可控开关管的集电极连接，所述直流母线电容的第二端与所述第二可控开关管的发射极连接；所述交流电压第一输出端与通过所述交流滤波电感连接于所述第三可控开关管的发射极与所述第四可控开关管的集电极之间的中点，所述交流电压第二输出端连接于所述第一可控开关管的发射极与所述第二可控开关管的集电极之间的中点；所述单相逆变器的拓扑结构的调制方法包括：当所述单相逆变器工作于预设的第一周期下，根据SPWM法对所述第一开关器件以及所述第二开关器件进行调制，所述第一开关器件采用第一调制信号，所述第二开关器件采用第二调制信号；其中，所述第二调制信号=1-所述第一调制信号；所述第一调制信号为D 1 =U in /[U in +U ab sin(ωt)]，所述直流母线电容的第一电压为U C =U in /D 1 =U in +U ab sin(ωt)，其中，U in 为直流电压输入端的电压，U ab sin(ωt)为所述第三可控开关管的发射极与所述第四可控开关管的集电极之间的第一中点电压与所述第一可控开关管的发射极与所述第二可控开关管的集电极之间的中点电压的电压差；对所述第三开关器件以及所述第四开关器件进行基波频率调制，所述第三开关器件采用的第三调制信号为1，则所述第三开关器件始终处于闭合状态，所述第四开关器件采用的第四调制信号为0，则所述第四开关器件始终处于断开状态；其中，所述第四调制信号=1-所述第三调制信号；其中，所述第三调制信号为D 3 =1，所述第三可控开关管的发射极与所述第四可控开关管的集电极之间的第一中点电压为U a =U C ·D 3 =U in +U ab sin(ωt)；其中，所述预设的第一周期为ωt∈((2k-2)π,(2k-1)π), k=1,2,3…，ω为单相逆变器的交流输出基波角频率，t为时间；当所述单相逆变器工作于预设的第二周期下，对所述第一开关器件以及所述第二开关器件进行基波频率调制，所述第一开关器件采用的第五调制信号为1，则所述第一开关器件始终处于闭合状态，所述第二开关器件采用的第六调制信号为0，则所述第二开关器件始终处于断开状态；其中，所述第六调制信号=1-所述第五调制信号；根据SPWM法对所述第三开关器件以及所述第四开关器件进行调制，所述第三开关器件采用的第七调制信号，所述第四开关器件采用的第八调制信号；其中，所述第八调制信号=1-所述第七调制信号；其中，所述预设的第二周期为ωt∈((2k-1)π,2kπ), k=1,2,3…，ω为单相逆变器的交流输出基波角频率，t为时间。 2.一种单相逆变器的调制方法，其特征在于，应用于如权利要求1所述的单相逆变器的拓扑结构，包括：当所述单相逆变器工作于预设的第一周期下，根据SPWM法对所述第一开关器件以及所述第二开关器件进行调制，所述第一开关器件采用第一调制信号，所述第二开关器件采用第二调制信号；其中，所述第二调制信号=1-所述第一调制信号；对所述第三开关器件以及所述第四开关器件进行基波频率调制，所述第三开关器件采用的第三调制信号为1，则所述第三开关器件始终处于闭合状态，所述第四开关器件采用的第四调制信号为0，则所述第四开关器件始终处于断开状态；其中，所述第四调制信号=1-所述第三调制信号；其中，所述预设的第一周期为ωt∈((2k-2)π,(2k-1)π), k=1,2,3…，ω为单相逆变器的交流输出基波角频率，t为时间。 3.如权利要求2所述的单相逆变器的调制方法，其特征在于，所述第七调制信号为D7=1+Uabsin(ωt)/Uin；其中，Uin直流电压输入端的电压，Uabsin(ωt)为所述第三可控开关管的发射极与所述第四可控开关管的集电极之间的第二中点电压与所述第一可控开关管的发射极与所述第二可控开关管的集电极之间的中点电压的电压差。 4.一种单相逆变器的调制装置，其特征在于，应用于如权利要求1所述的单相逆变器的拓扑结构，所述装置包括：第一控制模块，用于当所述单相逆变器工作于预设的第一周期下，根据SPWM法对所述第一开关器件以及所述第二开关器件进行调制，所述第一开关器件采用第一调制信号，所述第二开关器件采用第二调制信号；其中，所述第二调制信号=1-所述第一调制信号；第二控制模块，用于对所述第三开关器件以及所述第四开关器件进行基波频率调制，所述第三开关器件采用的第三调制信号为1，则所述第三开关器件始终处于闭合状态，所述第四开关器件采用的第四调制信号为0，则所述第四开关器件始终处于断开状态；其中，所述第四调制信号=1-所述第三调制信号；其中，所述预设的第一周期为ωt∈((2k-2)π,(2k-1)π), k=1,2,3…，ω为单相逆变器的交流输出基波角频率，t为时间；所述第一调制信号为D1=Uin/[Uin+Uabsin(ωt)]，直流母线电容的第一电压为U C =U in /D 1 =U in +U ab sin(ωt)；其中，Uin为直流电压输入端的电压，Uabsin(ωt)为所述第三可控开关管的发射极与所述第四可控开关管的集电极之间的第一中点电压与所述第一可控开关管的发射极与所述第二可控开关管的集电极之间的中点电压的电压差；所述第三调制信号为D 3 =1，所述第三可控开关管的发射极与所述第四可控开关管的集电极之间的第一中点电压为U a =U C ·D 3 =U in +U ab sin(ωt)；第三控制模块，用于当所述单相逆变器工作于预设的第二周期下，对所述第一开关器件以及所述第二开关器件进行基波频率调制，所述第一开关器件采用的第五调制信号为1，则所述第一开关器件始终处于闭合状态，所述第二开关器件采用的第六调制信号为0，则所述第二开关器件始终处于断开状态；其中，所述第六调制信号=1-所述第五调制信号；第四控制模块，用于根据SPWM法对所述第三开关器件以及所述第四开关器件进行调制，所述第三开关器件采用的第七调制信号，所述第四开关器件采用的第八调制信号；其中，所述第八调制信号=1-所述第七调制信号；其中，所述预设的第二周期为ωt∈((2k-1)π,2kπ), k=1,2,3…，ω为单相逆变器的交流输出基波角频率，t为时间。 5.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行如权利要求2至3中任意一项所述的单相逆变器的调制方法。