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CN111130369B - 一种逆变电路控制方法及相关装置 - Google Patents

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CN111130369B CN201911423405.5A CN201911423405A CN111130369B CN 111130369 B CN111130369 B CN 111130369B CN 201911423405 A CN201911423405 A CN 201911423405A CN 111130369 B CN111130369 B CN 111130369B
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Abstract

本申请实施例公开了一种逆变装置以及逆变装置的控制方法，该逆变装置包含逆变电路和控制单元，控制单元根据逆变电路的运行状态确定逆变电路的驱动方式，当逆变电路输出无功功率且输出电流幅值大于电流阈值时，控制单元采用全桥两电平双极性控制方式控制逆变电路，其他情况下控制单元采用三电平控制方式控制逆变电路，减少了横桥半导体开关器件在主动关断过程中被尖峰电压击穿的风险。

Description

一种逆变电路控制方法及相关装置
技术领域
本申请实施例涉及电学领域，尤其涉及一种逆变电路控制方法及相关装置。
背景技术
逆变电路的应用非常广泛，在已有的各种电源中，蓄电池，太阳能电池等均是直流电源，当这些电源向交流负载供电时，需要采用逆变电路。另外，交流电机调速用变频器，不间断电源，感应加热电源等电力电子装置使用非常广泛，其电路的核心部分为逆变电路。
逆变电路用于实现直流电压与交流电压的转换，其通过驱动半导体开关器件的通断实现直流电压到交流电压的转换。其中，单相三电平逆变电路为一种常见的逆变电路。
当半导体开关器件有主动关断动作时，其在关断过程中会出现尖峰电压，且尖峰电压的电压应力与关断过程中流经半导体开关器件的电流成正相关，即流经的电流越大，电压应力越大，因此，在半导体开关器件有关断动作且关断过程中电流较大时，其有可能被尖峰电压击穿。
发明内容
本申请提供了一种逆变装置以及逆变电路控制方法，当逆变电路输出无功功率且输出电流大于电流阈值时，逆变电路采用全桥两电平双极性控制方式，横桥半导体开关器件没有主动关断动作。
本申请第一方面，提供了一种逆变装置，该逆变装置包含逆变电路和控制单元，逆变电路用于将直流电转化为两个或两个以上电平，如逆变电路采用全桥两电平双极性控制方式时，逆变电路将直流电转化为两个电平，逆变电路采用三电平控制方式时，逆变电路将直流电转化为三个电平，控制单元用于，包括：获取逆变电路的输出电压和输出电流，其中输出电压包括输出电压方向和输出电压幅值，输出电流包括输出电流方向和输出电流幅值，当输出电压方向和输出电流方向相同时，逆变电路输出有功功率，当输出电压方向和输出电流方向相反时，逆变电路输出无功功率，控制单元根据上述获取到的信息确定逆变电路的控制方式，当逆变电路输出无功功率且输出电流幅值大于电流阈值时，控制单元采用全桥两电平双极性控制方式控制逆变电路；当逆变电路输出有功功率，或者，当逆变电路输出无功功率且输出电流幅值不大于电流阈值时，控制单元采用三电平控制方式控制逆变电路。
当逆变电路输出无功功率且输出电流大于电流阈值时，逆变电路采用全桥两电平双极性控制方式，此时横桥半导体开关器件没有主动关断动作，减少了横桥半导体开关器件在主动关断过程中被尖峰电压击穿的风险。
根据第一方面，在第一方面的第一种可能的实现方式中，该逆变电路包括两个竖桥桥臂第一竖桥桥臂和第二竖桥桥臂，两个横桥桥臂第一横桥桥臂和第二横桥桥臂；第一竖桥桥臂包括第一开关器件和第二开关器件，第一开关器件的第一端连接第一直流电压源的正端，第一开关器件的第二端连接逆变电路的第一输出端，第二开关器件的第一端连接逆变电路的第一输出端，第二开关器件的第二端连接第二直流电压源的负端；第二竖桥桥臂包括第三开关器件和第四开关器件，第三开关器件的第一端连接第一直流电压源的正端，第三开关器件的第二端连接逆变电路的第二输出端，第四开关器件的第一端连接逆变电路的第二输出端，第四开关器件的第二端连接第二直流电压源的负端；第一直流电压源的负端连接电压参考点，第二直流电压源的正端连接电压参考点；第一横桥桥臂包括第五开关器件和第六开关器件，第五开关器件的第一端连接逆变电路的第一输出端，第六开关器件的第一端连接电压参考点，第五开关器件的第二端连接第六开关器件的第二端；第二横桥桥臂包括第七开关器件和第八开关器件，第七开关器件的第一端连接逆变电路的第二输出端，第八开关器件的第一端连接电压参考点，第七开关器件的第二端连接第八开关器件的第二端。
本申请提供了一种具体的可实现的逆变电路，提高了方案的可实现性。
根据第一方面或第一方面的第一种可能的实现方式中，在第一方面的第二种可能的实现方式中，根据本申请第一方面的第一种可能的实现方式提供的逆变电路，当控制单元采用全桥两电平双极性控制方式控制该逆变电路时，控制单元控制该逆变电路驱动第一开关器件至第四开关器件，且不驱动第五开关器件至第八开关器件，即根据一定的规则驱动第一开关器件至第四开关器件，且保持第五开关器件至第八开关器件断开。
根据第一方面或第一方面的第一至第二种可能的实现方式中，在第一方面的第三种可能的实现方式中，第一开关器件至第八开关器件可以包括半导体器件。
根据第一方面或第一方面的第一至第三种可能的实现方式中，在第一方面的第四种可能的实现方式中，第五开关器件至第八开关器件中任一开关器件可以包括两个或两个以上的半导体开关器件，如五开关器件包括两个半导体开关器件第一半导体器件和第二半导体器件。
根据第一方面或第一方面的第一至第四种可能的实现方式中，在第一方面的第五种可能的实现方式中，本申请提供另一种逆变电路，该逆变电路包括两个竖桥桥臂第一竖桥桥臂和第二竖桥桥臂，一个横桥桥臂；第一竖桥桥臂包括第一开关器件和第二开关器件，第一开关器件的第一端连接直流电压源的正端，第一开关器件的第二端连接逆变电路的第一输出端，第二开关器件的第一端连接逆变电路的第一输出端，第二开关器件的第二端连接直流电压源的负端；第二竖桥桥臂包括第三开关器件和第四开关器件，第三开关器件的第一端连接直流电压源的正端，第三开关器件的第二端连接逆变电路的第二输出端，第四开关器件的第一端连接逆变电路的第二输出端，第四开关器件的第二端连接直流电压源的负端；第一横桥桥臂包括第五开关器件和第六开关器件，第五开关器件的第一端连接逆变电路的第一输出端，第六开关器件的第一端连接逆变电路的第二输出端，第五开关器件的第二端连接第六开关器件的第二端。
本申请，提供了另一种可实施的逆变电路，提高了方案的灵活性。
根据第一方面或第一方面的第一至第五种可能的实现方式中，在第一方面的第六种可能的实现方式中，根据本申请第一方面的第五种实施方式提供的逆变电路，当控制单元采用全桥两电平双极性控制方式控制该逆变电路时，控制单元控制该逆变电路驱动第一开关器件至第四开关器件，且不驱动第五开关器件和第六开关器件，即根据一定的规则驱动第一开关器件至第四开关器件，且保持第五开关器件和第六开关器件断开。
根据第一方面或第一方面的第一至第六种可能的实现方式中，在第一方面的第七种可能的实现方式中，第一开关器件至第六开关器件可以包括半导体器件。
根据第一方面或第一方面的第一至第七种可能的实现方式中，在第一方面的第八种可能的实现方式中，第五开关器件和第六开关器件中任一开关器件可以包括两个或两个以上的半导体开关器件，如第五开关器件包括两个半导体开关器件第一半导体器件和第二半导体器件。
根据第一方面或第一方面的第一至第八种可能的实现方式中，在第一方面的第九种可能的实现方式中，半导体器件可以为绝缘栅双极型晶体管IGBT及其反并联二极管和/或金属-氧化物半导体场效应晶体管MOSFET。
本申请第二方面，提供了一种逆变装置，该逆变装置包含逆变电路和控制单元，逆变电路用于将直流电转化为两个或两个以上电平，如逆变电路采用全桥两电平双极性控制方式或半桥两电平控制方式时，逆变电路将直流电转化为两个电平，逆变电路采用三电平控制方式时，逆变电路将直流电转化为三个电平，控制单元用于，包括：获取逆变电路的输出电压和输出电流，其中输出电压包括输出电压方向和输出电压幅值，输出电流包括：输出电流方向和输出电流幅值，当输出电压方向和输出电流方向相同时，逆变电路输出有功功率，当输出电压方向和输出电流方向相反时，逆变电路输出无功功率。控制单元根据上述获取到的信息确定逆变电路的控制方式，当逆变电路输出无功功率且输出电流幅值大于电流阈值时，控制单元采用全桥两电平双极性控制方式控制逆变电路；当逆变电路输出有功功率且输出电压幅值小于电压阈值时，或者，当逆变电路输出无功功率，输出电流幅值不大于电流阈值，并且输出电压幅值小于电压阈值时，控制单元采用半桥两电平控制方式控制逆变电路。当逆变电路输出有功功率且输出电压幅值不小于电压阈值时，或者，当逆变电路输出无功功率，输出电流幅值不大于电流阈值，并且输出电压幅值不小于电压阈值时，控制单元采用三电平控制方式控制逆变电路。
当逆变电路输出无功功率且输出电流大于电流阈值时，逆变电路采用全桥两电平双极性控制方式，此时横桥半导体开关器件没有主动关断动作，减少了横桥半导体开关器件在主动关断过程中被尖峰电压击穿的风险，当输出电压幅值低于电压阈值时，逆变电路采用半桥两电平控制方式，可以降低开关器件的损耗，提高逆变电路的效率，其余情况逆变电路仍然采用三电平控制方式，以充分发挥三电平电路滤波器小，损耗小的优势。
根据第二方面，在第二方面的第一种可能的实现方式中，本申请提供一种逆变电路，该逆变电路包括两个竖桥桥臂，第一竖桥桥臂和第二竖桥桥臂，两个横桥桥臂第一横桥桥臂和第二横桥桥臂；第一竖桥桥臂包括第一开关器件和第二开关器件，第一开关器件的第一端连接第一直流电压源的正端，第一开关器件的第二端连接逆变电路的第一输出端，第二开关器件的第一端连接逆变电路的第一输出端，第二开关器件的第二端连接第二直流电压源的负端；第二竖桥桥臂包括第三开关器件和第四开关器件，第三开关器件的第一端连接第一直流电压源的正端，第三开关器件的第二端连接逆变电路的第二输出端，第四开关器件的第一端连接逆变电路的第二输出端，第四开关器件的第二端连接第二直流电压源的负端；第一直流电压源的负端连接电压参考点，第二直流电压源的正端连接电压参考点；第一横桥桥臂包括第五开关器件和第六开关器件，第五开关器件的第一端连接逆变电路的第一输出端，第六开关器件的第一端连接电压参考点，第五开关器件的第二端连接第六开关器件的第二端；第二横桥桥臂包括第七开关器件和第八开关器件，第七开关器件的第一端连接逆变电路的第二输出端，第八开关器件的第一端连接电压参考点，第七开关器件的第二端连接第八开关器件的第二端。
本申请提供了一种具体的可实现的逆变电路，提高了方案的可实现性。
根据第二方面或第二方面的第一种可能的实现方式中，在第二方面的第二种可能的实现方式中，根据本申请第二方面的第一种可能的实现方式提供的逆变电路，当控制单元采用全桥两电平双极性控制方式控制该逆变电路时，控制单元控制该逆变电路驱动第一开关器件至第四开关器件，且不驱动第五开关器件至第八开关器件，即根据一定的规则驱动第一开关器件至第四开关器件，且保持第五开关器件至第八开关器件断开。
根据第二方面或第二方面的第一至第二种可能的实现方式中，在第二方面的第三种可能的实现方式中，根据本申请第二方面的第一种实施方式提供的逆变电路，当控制单元采用半桥两电平控制方式控制该逆变电路时，逆变电路可以采用下述任一种驱动方式：
(1)逆变电路驱动第一开关器件和第五开关器件进行闭合或开断，驱动第六开关器件至第八开关器件保持闭合，且不驱动第二开关器件至第四开关器件，即第二开关器件至第四开关器件保持断开；
(2)逆变电路驱动第四开关器件和第八开关器件进行闭合或开断，驱动第五开关器件至第七开关器件保持闭合，且不驱动第一开关器件至第三开关器件，即第一开关器件至第三开关器件保持断开；
(3)逆变电路驱动第三开关器件和第七开关器件进行闭合或开断，驱动第五开关器件，第六开关器件和第八开关器件保持闭合，且不驱动第一开关器件，第二开关器件和第四开关器件，即第一开关器件，第二开关器件和第四开关器件保持断开；
(4)逆变电路驱动第二开关器件和第六开关器件进行闭合或开断，驱动第五开关器件，第七开关器件和第八开关器件保持闭合，且不驱动第一开关器件，第三开关器件和第四开关器件，即第一开关器件，第三开关器件和第四开关器件保持断开。
根据第二方面或第二方面的第一至第三种可能的实现方式中，在第二方面的第四种可能的实现方式中，第一开关器件至第八开关器件可以包括半导体器件。
根据第二方面或第二方面的第一至第四种可能的实现方式中，在第二方面的第五种可能的实现方式中，第五开关器件至第八开关器件中任一开关器件可以包括两个或两个以上的半导体开关器件，如五开关器件包括两个半导体开关器件第一半导体器件和第二半导体器件。
根据第二方面或第二方面的第一至第五种可能的实现方式中，在第二方面的第六种可能的实现方式中，半导体器件可以为绝缘栅双极型晶体管IGBT及其反并联二极管和/或金属-氧化物半导体场效应晶体管MOSFET。
本申请第三方面提供了一种逆变装置的控制方法，该逆变装置的控制方法应用于前述第一方面的逆变装置。该逆变装置包含逆变电路和控制单元，逆变电路用于将直流电转化为两个或两个以上电平，如逆变电路采用全桥两电平双极性控制方式时，逆变电路将直流电转化为两个电平，逆变电路采用三电平控制方式时，逆变电路将直流电转化为三个电平，控制单元用于，包括：获取逆变电路的输出电压和输出电流，其中输出电压包括输出电压方向和输出电压幅值，输出电流包括输出电流方向和输出电流幅值，当输出电压方向和输出电流方向相同时，逆变电路输出有功功率，当输出电压方向和输出电流方向相反时，逆变电路输出无功功率，控制单元根据上述获取到的信息确定逆变电路的控制方式，当逆变电路输出无功功率且输出电流幅值大于电流阈值时，控制单元采用全桥两电平双极性控制方式控制逆变电路；当逆变电路输出有功功率，或者，当逆变电路输出无功功率且输出电流幅值不大于电流阈值时，控制单元采用三电平控制方式控制逆变电路。
本申请第四方面提供了一种逆变装置的控制方法，该逆变装置的控制方法应用于前述第二方面的逆变装置。该逆变装置包含逆变电路和控制单元，逆变电路用于将直流电转化为两个或两个以上电平，如逆变电路采用全桥两电平双极性控制方式或半桥两电平控制方式时，逆变电路将直流电转化为两个电平，逆变电路采用三电平控制方式时，逆变电路将直流电转化为三个电平，控制单元用于，包括：获取逆变电路的输出电压和输出电流，其中输出电压包括输出电压方向和输出电压幅值，输出电流包括：输出电流方向和输出电流幅值，当输出电压方向和输出电流方向相同时，逆变电路输出有功功率，当输出电压方向和输出电流方向相反时，逆变电路输出无功功率。控制单元根据上述获取到的信息确定逆变电路的控制方式，当逆变电路输出无功功率且输出电流幅值大于电流阈值时，控制单元采用全桥两电平双极性控制方式控制逆变电路；当逆变电路输出有功功率且输出电压幅值小于电压阈值时，或者，当逆变电路输出无功功率，输出电流幅值不大于电流阈值，并且输出电压幅值小于电压阈值时，控制单元采用半桥两电平控制方式控制逆变电路。当逆变电路输出有功功率且输出电压幅值不小于电压阈值时，或者，当逆变电路输出无功功率，输出电流幅值不大于电流阈值，并且输出电压幅值不小于电压阈值时，控制单元采用三电平控制方式控制逆变电路。
本申请第五方面提供了一种计算机存储介质，该计算机存储介质中存储有指令，该指令在计算机上执行时，使得计算机执行如前述第三方面或第四方面的方法。
本申请第六方面提供了一种计算机程序产品，当该计算机程序产品在计算机上运行时，使得计算机执行如前述第三方面或第四方面的方法。
附图说明
图1为本申请实施例一个控制方法流程示意图；
图2为本申请实施例双T型单相三电平逆变电路示意图；
图3为本申请实施例另一个双T型单相三电平逆变电路示意图；
图4为本申请实施例Heric单相三电平逆变电路示意图；
图5为本申请实施例两种连接方式示意图；
图6为本申请实施例逆变电路输出电压和输出电流示意图；
图7为本申请实施例一个全桥两电平双极性电路示意图；
图8为本申请实施例一个开关器件工作状态的示意图；
图9为本申请实施例另一个开关器件工作状态的示意图；
图10为本申请实施例另一个控制方法流程示意图；
图11.1为本申请实施例另一个开关器件工作状态的示意图；
图11.2为本申请实施例另一个开关器件工作状态的示意图；
图11.3为本申请实施例另一个开关器件工作状态的示意图；
图11.4为本申请实施例另一个开关器件工作状态的示意图；
图12为本申请实施例逆变装置一个结构示意图。
具体实施方式
本申请实施例提供了一种逆变电路控制方法，当逆变电路输出无功功率且所述输出电流大于电流阈值时，逆变电路采用全桥两电平双极性控制方式。
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。
本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。此外，术语“包括”，“可以”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
本申请实施例提供一种逆变装置，该逆变装置包括逆变电路和控制单元。
逆变电路可以为三电平逆变电路，如双T型单相三电平逆变电路或Heric单相三电平逆变电路，具体逆变电路此处不做限定，本实施例以双T型单相三电平逆变电路和Heric单相三电平逆变电路为例进行说明。
图2为双T型单相三电平逆变电路的示意图，双T型单相三电平逆变电路包括两个竖桥桥臂和两个横桥桥臂，每个桥臂包括两个开关器件201至208。
第一竖桥桥臂包括两个串联的开关器件201和开关器件202，开关器件201和开关器件202串联后的两个端口分别连接输入端的正极211和输入端的负极212，第一竖桥桥臂的中间节点连接输出端209。
第二竖桥桥臂包括两个串联的开关器件203和开关器件204，开关器件203和开关器件204串联后的两个端口分别连接输入端的正极211和输入端的负极212，第二竖桥桥臂的中间节点连接输出端210。
第一横桥桥臂包括两个串联的开关器件205和开关器件206，开关器件205和开关器件206对顶连接后的两个端口分别连接电压参考点213和输出端209。
第二横桥桥臂包括两个串联的开关器件207和开关器件208，开关器件207和开关器件208对顶连接后的两个端口分别连接电压参考点213和输出端210。
双T型单相三电平逆变电路的输入端的正极211和电压参考点213之间可以接有电解电容，输入端的负极212和电压参考点213之间可以接有电解电容，可以理解电解电容起到稳定电压，提供能量，减小开关回路面积等的作用，在实际操作中可以将电解电容替换为其他器件，如：薄膜电容，电池等，具体此处不做限定。
按一定规则驱动各桥臂的开关器件201至208可以实现将直流电转换为三个电平，以第一竖桥桥臂和第一横桥桥臂与输出端209为例，开关器件201导通时，输出端209连接至输入端的正极211，输出正电压，开关器件202导通时，输出端209连接至输入端的负极212，输出负电压，开关器件205和206导通时，输出端209连接至电压参考点213，输出零电压。
开关器件201至208中各开关器件可以包括一个半导体器件和一个与该半导体器件反向并联的二极管，半导体器件可以为绝缘栅双极型晶体管(insulated gate bipolartransistor，IGBT)和/或金属-氧化物半导体场效应晶体管(metal oxide semiconductorfield effect transistor，MOSFET)，具体半导体器件此处不做限定，在实际运行中，电路的开关器件201至204可以选用相同的半导体器件，开关器件205至208可以选用相同的半导体器件，本实施例以开关器件201至204选用IGBT及其反并联二极管，开关器件201至204选用MOSFET和二极管为例进行说明，参阅图3：
开关器件301的IGBT的发射极和开关器件302的IGBT的集电极相连，开关器件301的IGBT的集电极和输入端的正极311相连，开关器件302的IGBT的发射极和输入端的负极312相连，开关器件303的IGBT的发射极和开关器件304的IGBT的集电极相连，开关器件303的IGBT的集电极和输入端的正极311相连，开关器件304的IGBT的发射极和输入端的负极312相连，开关器件305的MOSFET的源极和开关器件306的MOSFET的源极相连，开关器件306的MOSFET的漏极和电压参考点313相连，开关器件305的MOSFET的漏极和输出端309相连，开关器件307的MOSFET的源极和开关器件308的MOSFET的源极相连，开关器件308的MOSFET的漏极和电压参考点313相连，开关器件307的MOSFET的漏极和输出端310相连。
图4为Heric单相三电平逆变电路的示意图，双T型单相三电平逆变电路包括两个竖桥桥臂和一个横桥桥臂，每个桥臂包括两个开关器件401至406。
第一竖桥桥臂包括两个串联的开关器件401和开关器件402，开关器件401和开关器件402串联后的两个端口分别连接输入端的正极409和输入端的负极410，第一竖桥桥臂的中间节点连接输出端407。
第二竖桥桥臂包括两个串联的开关器件403和开关器件404，开关器件403和开关器件404串联后的两个端口分别连接输入端的正极409和输入端的负极410，第二竖桥桥臂的中间节点连接输出端408。
横桥桥臂包括两个串联的开关器件405和开关器件406，开关器件405和开关器件406对顶连接后的两个端口分别连接输出端407和输出端408。
按一定规则驱动各桥臂的开关器件401至406可以实现将直流电转换为三个电平，以第一竖桥桥臂和横桥桥臂与输出端407为例，开关器件401导通时，输出端407连接至输入端的正极409，输出正电压，开关器件402导通时，输出端407连接至输入端的负极410，输出负电压，开关器件405和406导通时，输出端407与输出端408连接，近似输出零电压。
Heric单相三电平逆变电路的输入端的正极409和电压参考点411之间可以接有电解电容，输入端的负极410和电压参考点411之间可以接有电解电容，或者，输入端的正极409和输入端的负极410之间可以接有电解电容，可以理解电解电容起到稳定电压，提供能量，减小开关回路面积等的作用，在实际操作中可以将电解电容替换为其他器件，如：薄膜电容，电池等，具体此处不做限定。
可以理解的是本实施例中的开关器件可以包括两个及两个以上的半导体器件，以图2所示的双T型单相三电平逆变电路为例，若开关器件205包括m个串联的MOSFET，开关器件206包括n个串联的MOSFET，需保持开关器件205的MOSFET和开关器件206的MOSFET连接方向相反。开关器件205和206的具体连接方式可以有多种，以m＝n＝2为例进行说明，即开关器件205和206均包括两个串联的MOSFET，图5为两种连接方式的示意图，开关器件205包括开关子器件5021和5022，开关器件206包括开关子器件5011和5012。
将耐压等级高的半导体开关器件替换为等效的多个耐压等级低的半导体开关器件，可以利用耐压等级低的半导体开关器件的优异性能，降低逆变电路的损耗。
控制单元可以用于获取逆变电路电气参数，如输出电压和输出电流，输出电压可以包括输出电压方向和输出电压幅值，输出电流可以包括输出电流方向和输出电流幅值，控制单元可以用于确定所述逆变电路的输出功率，当输出电压方向和输出电流方向相同时，输出功率为有功功率，当输出电压和输出电流方向相同时，输出功率为无功功率。控制单元还可以用于根据逆变电路电气参数和输出功率确定逆变电路的控制方式，控制逆变电路各个开关器件的驱动。
控制单元可能通过硬件电路来实现，也可能通过软件来实现。当控制单元通过软件来实现时，该逆变装置包括处理器，所述处理器通过运行程序指令来实现该某个(或某些)单元(或模块)。
该处理器可以是中央处理器单元，通用处理器，数字信号处理器，专用集成电路，可编程门阵列或者其他可编程逻辑器件、晶体管逻辑器件、硬件部件或者其任意组合。其可以实现或执行结合本申请公开内容所描述的各种示例性的逻辑方框，模块和电路。所述处理器也可以是实现计算功能的组合，例如包含一个或多个微处理器组合，数字信号处理器和微处理器的组合等等。另外，存储器可以包括：ROM或随机存储记忆体RAM、磁碟或者光盘等各种可存储程序代码的介质。
参阅图1，本申请实施例提供一种逆变装置的可能实现方式如下：
101、控制单元获取逆变电路的输出电压和输出电流；
本申请实施例中，电压方向为电势差的方向，即从电势高到电势低的方向，输出电压包括输出电压方向和输出电压幅值，输出电流方向包括输出电流方向和输出电流幅值。
102、控制单元判断逆变电路是否输出无功功率，若否，执行步骤105，若是，执行步骤103；
当输出电压方向和输出电流方向相同时，逆变电路输出有功功率，反之，当输出电压方向和输出电流方向相反时，逆变电路输出无功功率。
103、控制单元判断输出电流幅值是否大于电流阈值，若否，执行步骤105，若是，执行步骤104；
半导体开关器件在主动关断过程中会出现尖峰电压，且尖峰电压的电压应力与关断过程中流经半导体开关器件的电流成正相关，即流经的电流越大，电压应力越大，电流阈值需不大于开关器件进行主动关断动作时其电压应力不出现超额风险的最大电流幅值，该电流阈值根据开关器件自身的特性、开关器件所处电路的特性等变化，电流阈值的具体大小此处不做限定。
本实施例中步骤102和103为两个不同维度的判断，两者没有先后时序关系，即可以先执行步骤103，再执行步骤102，具体流程为控制单元判断输出电流幅值是否大于电流阈值，若否，控制单元采用三电平控制方式控制逆变电路，若是，控制单元判断逆变电路是否输出无功功率，若否，控制单元采用三电平控制方式控制逆变电路，若是，控制单元采用全桥两电平双极性控制方式控制逆变电路。
104、控制单元采用全桥两电平双极性控制方式控制逆变电路；
若逆变电路输出无功功率且输出电流幅值大于电流阈值，控制单元采用全桥两电平双极性控制方式确定逆变电路。
参阅图6，若601为电流曲线，602为电压曲线，则当逆变电路的输出电压和输出电流处于603状态时，电压为正方向，电流为负方向，电压方向与电流方向相反，逆变电路的状态603为输出无功功率，当逆变电路处于状态603且输出电流幅值大于电流阈值，即逆变电路处于状态605时，控制单元采用全桥两电平双极性控制方式控制逆变电路。
当逆变电路采用全桥两电平双极性控制方式时，该逆变电路的等效电路如图7所示，包括两个桥臂，每个桥臂包括两个开关器件701至704。
第一桥臂包括两个串联的开关器件701和开关器件702，开关器件701和开关器件702串联后的两个端口分别连接输入端的正极707和输入端的负极708，第一桥臂的中间节点连接输出端705。
第二桥臂包括两个串联的开关器件703和开关器件704，开关器件703和开关器件704串联后的两个端口分别连接输入端的正极707和输入端的负极708，第二桥臂的中间节点连接输出端706。
该等效的逆变电路的输入端的正极707和电压参考点709之间可以接有电解电容，输入端的负极708和电压参考点709之间可以接有电解电容，或者，输入端的正极707和输入端的负极708之间可以接有电解电容，可以理解电解电容起到稳定电压，提供能量，减小开关回路面积等的作用，在实际操作中可以将电解电容替换为其他器件，如：薄膜电容，电池等，具体此处不做限定。
按一定规则驱动各桥臂的开关器件701至704可以实现将直流电转换为两个电平，以第一桥臂与输出端705为例，开关器件701导通时，输出端705连接至输入端的正极707，输出正电压，开关器件702导通时，输出端705连接至输入端的负极708，输出负电压。
参阅图8，图7所示的逆变电路工作在全桥两电平双极性控制方式时，开关器件701和开关器件704的驱动相同，开关器件702和开关器件703的驱动相同，并且与开关器件701和开关器件704互补，即开关开关器件701和开关器件704导通时，开关器件702和开关器件703关断，开关开关器件701和开关器件704关断时，开关器件702和开关器件703导通。
若逆变电路为图2所示的双T型单相三电平逆变电路，控制单元采用全桥两电平双极性控制方式控制逆变电路时，该逆变电路驱动开关器件201至204，且不驱动开关器件205至208，即驱动开关器件201至204进行开关动作，且开关器件205至208保持断开，即该逆变电路采用全桥两电平双极性控制方式时，横桥半导体开关器件(开关器件205至208)没有主动关断动作，避免了横桥半导体开关器件在关断过程中产生的尖峰电压。
本实施例中当逆变电路采用全桥两电平双极性控制方式时，开关器件201和开关器件701的工作状态相同，开关器件202和开关器件702的工作状态相同，开关器件203和开关器件703的工作状态相同，开关器件204和开关器件704的工作状态相同。
若逆变电路为图4所示的Heric单相三电平逆变电路，控制单元采用全桥两电平双极性控制方式控制逆变电路时，该逆变电路驱动开关器件401至404，且不驱动开关器件405和开关器件406，即驱动开关器件401至404进行开关动作，且开关器件405和开关器件406保持断开，即该逆变电路采用全桥两电平双极性控制方式时，横桥半导体开关器件(开关器件405和406)没有主动关断动作，避免了横桥半导体开关器件在关断过程中产生的尖峰电压。
本实施例中当逆变电路采用全桥两电平双极性控制方式时，开关器件401和开关器件701的工作状态相同，开关器件402和开关器件702的工作状态相同，开关器件403和开关器件703的工作状态相同，开关器件404和开关器件704的工作状态相同。
105、控制单元采用三电平控制方式控制逆变电路。
若逆变电路输出有功功率，或逆变电路输出无功功率但输出电流幅值不大于电流阈值，控制单元采用三电平控制方式控制该逆变电路。
参阅图6，若601为交流电流曲线，602为交流电压曲线，则当逆变电路的输出电压和输出电流处于603状态时，电压为正方向，电流为负方向，电压方向与电流方向相反，逆变电路的状态603为输出无功功率，当逆变电路处于状态603且输出电流幅值不大于电流阈值，或者，逆变电路输出有功功率时，即逆变电路处于状态604时，控制单元采用三电平控制方式控制逆变电路。
图9为调制波为正弦波时，一个周期内开关器件工作状态的示意图，本申请实施例以开关器件Sa，Sb，Sc和Sd为例进行说明，1表示闭合该开关器件，0表示断开该开关器件。开关器件Sa的驱动与开关器件Sb互补，即开关器件Sa导通时开关器件Sb关断，开关器件Sa关断时开关器件Sb导通，开关器件Sc的驱动与开关器件Sd互补，即开关器件Sc导通时开关器件Sd关断，开关器件Sc关断时开关器件Sd导通。
调制波正半周时，开关器件Sa和开关器件Sb进行开关动作，开关器件Sd保持闭合，开关器件Sc保持断开；调制波负半周时，开关器件Sc和开关器件Sd进行开关动作，开关器件Sb保持闭合，开关器件Sa保持断开。
若逆变电路为图2所示的双T型单相三电平逆变电路，该逆变电路采用三电平控制方式时，开关器件201和开关器件204的驱动和开关器件Sa相同，开关器件205和开关器件208的驱动和开关器件Sb相同，开关器件202和开关器件203的驱动和开关器件Sc相同，开关器件206和开关器件207的驱动和开关器件Sd相同。
若逆变电路为图4所示的Heric单相三电平逆变电路，该逆变电路采用三电平控制方式时，开关器件401和开关器件404的驱动和开关器件Sa相同，开关器件405的驱动和开关器件Sb相同，开关器件402和开关器件403的驱动和开关器件Sc相同，开关器件406的驱动和开关器件Sd相同。
本实施例中，在单相三电平逆变电路输出无功功率并且输出电流幅值较大时，通过切换至两电平双极性控制方式，以停止逆变电路横桥桥臂开关器件的开关动作，从而降低了横桥桥臂开关器件的电压应力超额风险，其余情况逆变电路仍然采用三电平控制方式，以充分发挥三电平电路滤波器小，损耗小的优势。
参阅图10，本申请实施例提供一种逆变装置另一个的可能实现方式如下：
1001、控制单元获取逆变电路的输出电压和输出电流；
本实施例可以应用于三电平逆变电路中，本实施例以双T型单相三电平逆变电路为例进行说明，图2所示的电路为双T型单相三电平逆变电路的示意图，图3为一种可实现的双T型单相三电平逆变电路示意图，图2和图3所示的具体电路的结构和功能，详见图1对应的实施例中步骤101，具体此处不做赘述。
可以理解的是本实施例中的开关器件可以包括两个及两个以上的半导体器件，以图2所示的双T型单相三电平逆变电路为例，若开关器件205包括m个串联的MOSFET，开关器件206包括n个串联的MOSFET，需保持开关器件205的MOSFET和开关器件206的MOSFET连接方向相反。开关器件205和206的具体连接方式可以有多种，以m＝n＝2为例进行说明，即开关器件205和206均包括两个串联的MOSFET，图5为两种连接方式的示意图，开关器件205包括开关子器件5021和5022，开关器件206包括开关子器件5011和5012。
将高压的半导体开关器件换为等效的多个低压半导体开关器件，可以利用低压半导体的优异性能，降低逆变电路的损耗。
1002、控制单元判断逆变电路是否输出无功功率，若否，执行步骤1005，若是，执行步骤1003；
1003、控制单元判断输出电流幅值是否大于电流阈值，若否，执行步骤1005，若是，执行步骤1004；
本实施例中步骤1002至1003与前述图1所示实施例中步骤102至103类似，此处不再赘述。
1004、控制单元采用全桥两电平双极性控制方式控制逆变电路；
若逆变电路输出无功功率且输出电流幅值大于电流阈值，控制单元采用全桥两电平双极性控制方式控制逆变电路。
参阅图6，若601为交流电流曲线，602为交流电压曲线，则当逆变电路的输出电压和输出电流处于603状态时，电压为正方向，电流为负方向，电压方向与电流方向相反，逆变电路的状态603为输出无功功率，当逆变电路处于状态603且输出电流幅值大于电流阈值，即逆变电路处于状态605时，控制单元采用全桥两电平双极性控制方式控制逆变电路。
当逆变电路采用全桥两电平双极性控制方式时，该逆变电路的等效电路如图7所示，图2所示的具体电路的结构和功能，详见图1对应的实施例中步骤102，具体此处不做赘述。
若逆变电路为图2所示的双T型单相三电平逆变电路，逆变电路采用全桥两电平双极性控制方式时，该逆变电路驱动开关器件201至204，且不驱动开关器件205至208，即驱动开关器件201至204进行开关动作，且开关器件205至208保持断开。本实施例中当逆变电路采用全桥两电平双极性控制方式时，开关器件201和开关器件701的工作状态相同，开关器件202和开关器件702的工作状态相同，开关器件203和开关器件703的工作状态相同，开关器件204和开关器件704的工作状态相同。
1005、控制单元判断输出电压幅值是否小于电压阈值，若是，执行步骤1006，若否，执行步骤1007；
在实际操作中，一般情况下电压阈值不大于逆变电路的正输入端和负输入端的电势差的一半。
本实施例中步骤1002，1003和1005为三个不同维度的判断，三者没有先后时序关系。
1006、控制单元采用半桥两电平控制方式控制逆变电路；
若逆变电路输出有功功率且输出电压幅值小于电压阈值，控制单元采用半桥两电平控制方式控制逆变电路。或，若逆变电路输出无功功率，输出电流幅值不大于电流阈值，并且输出电压幅值小于电压阈值，控制单元采用半桥两电平控制方式控制逆变电路。
参阅图6，若601为交流电流曲线，602为交流电压曲线，逆变电路处于状态608时，控制单元采用半桥两电平控制方式控制逆变电路。
调制波为正弦波时，图11.1为调制波为正半周期，以正半母线供电时，开关器件工作状态的示意图；图11.2为调制波为正半周期，以负半母线供电时，开关器件工作状态的示意图；图11.3为调制波为负半周期，以正半母线供电时，开关器件工作状态的示意图；图11.4为调制波为负半周期，以负半母线时，供电开关器件工作状态的示意图；
参阅图2，正半母线为逆变电路输入端的正极211与电压参考点213间的母线，负半母线为逆变电路输入端的负极212与电压参考点213间的母线。
参阅图11.1，调制波为正半周期且以正半母线供电时，1表示闭合该开关器件，0表示断开该开关器件。开关器件201和开关器件205进行开关动作，开关器件201的驱动与开关器件205互补，即开关器件201导通时开关器件205关断，开关器件201关断时开关器件205导通。开关器件202至204保持断开，开关器件206至208保持闭合。
参阅图11.2，调制波为正半周期且以负半母线供电时，1表示闭合该开关器件，0表示断开该开关器件。开关器件204和开关器件208进行开关动作，开关器件204的驱动与开关器件208互补，即开关器件204导通时开关器件208关断，开关器件204关断时开关器件208导通。开关器件201至203保持断开，开关器件205至207保持闭合。
参阅图11.3，调制波为负半周期且以正半母线供电时，1表示闭合该开关器件，0表示断开该开关器件。开关器件203和开关器件207进行开关动作，开关器件203的驱动与开关器件207互补，即开关器件203导通时开关器件207关断，开关器件203关断时开关器件207导通。开关器件201，202和204保持断开，开关器,205，206和208保持闭合。
参阅图11.4，调制波为负半周期且以负半母线供电时，1表示闭合该开关器件，0表示断开该开关器件。开关器件202和开关器件206进行开关动作，开关器件202的驱动与开关器件206互补，即开关器件202导通时开关器件206关断，开关器件202关断时开关器件206导通。开关器件201,203和204保持断开，开关器件205,207和208保持闭合。
当逆变电路采用半桥两电平控制方式时，通常，在采用半桥两电平控制方式的时间段内，均衡的选择一段时间由正半母线供电，剩余时间由负半母线供电，以图2所示电路为例，若开关器件201至204参数相同且开关器件205至208参数相同，则在采用半桥两电平控制方式的时间段内，一半时长由正半母线供电，一半时长由负半母线供电，使正半母线提供的能量与负半母线提供的能量较为均衡，有利于减小电解电容的电流纹波，同时各个开关器件的损耗较为均衡，有利于提高开关器件的散热效率。本实施例中，在采用半桥两电平控制方式的时间段内，正半母线供电的时长和负半母线供电的时长根据实际情况进行调整，具体此处不做限定。
1007、控制单元采用三电平控制方式控制逆变电路。
若逆变电路输出有功功率且输出电压幅值不小于电压阈值，控制单元采用三电平控制方式控制逆变电路；或，若逆变电路输出无功功率，输出电流幅值不大于电流阈值，并且输出电压幅值不小于电压阈值，控制单元采用三电平控制方式控制逆变电路。
参阅图6，若601为交流电流曲线，602为交流电压曲线，逆变电路处于状态607时，控制单元采用三电平控制方式控制逆变电路。
图9为调制波为正弦波时，一个周期内开关器件工作状态的示意图，本申请实施例以开关器件Sa，Sb，Sc和Sd为例进行说明，1表示闭合该开关器件，0表示断开该开关器件。开关器件Sa的驱动与开关器件Sb互补，即开关器件Sa导通时开关器件Sb关断，开关器件Sa关断时开关器件Sb导通，开关器件Sc的驱动与开关器件Sd互补，即开关器件Sc导通时开关器件Sd关断，开关器件Sc关断时开关器件Sd导通。
调制波正半周时，开关器件Sa和开关器件Sb进行开关动作，开关器件Sd保持闭合，开关器件Sc保持断开；调制波负半周时，开关器件Sc和开关器件Sd进行开关动作，开关器件Sb保持闭合，开关器件Sa保持断开。
若逆变电路为图2所示的双T型单相三电平逆变电路，该逆变电路采用三电平控制方式时，开关器件201和开关器件204的驱动和开关器件Sa相同，开关器件205和开关器件208的驱动和开关器件Sb相同，开关器件202和开关器件203的驱动和开关器件Sc相同，开关器件206和开关器件207的驱动和开关器件Sd相同。
本实施例中，在单相三电平逆变电路输出无功功率并且输出电流幅值较大时，通过切换至两电平双极性控制方式，以停止逆变电路横桥桥臂开关器件的开关动作，从而降低了横桥桥臂开关器件的电压应力超额风险，在输出电压幅值低于电压阈值时，切换至半桥两电平控制方式，可以降低开关器件的损耗，提高逆变电路的效率，其余情况逆变电路仍然采用三电平控制方式，以充分发挥三电平电路滤波器小，损耗小的优势。
请参阅图12，本申请实施例中逆变装置一个结构示意图，该逆变装置1200可以包括一个或一个以上处理器1201和存储器1205，该存储器1205中存储有一个或一个以上的应用程序或数据。
其中，存储器1205可以是易失性存储或持久存储。存储在存储器1205的程序可以包括一个或一个以上模块，每个模块可以包括对逆变装置中的一系列指令操作。更进一步地，中央处理器1201可以设置为与存储器1205通信，在逆变装置1200上执行存储器1205中的一系列指令操作。
逆变装置1200还可以包括一个或一个以上电源1202，一个或一个以上有线或无线网络接口1203，一个或一个以上输入输出接口1204，和/或，一个或一个以上操作系统，例如Windows ServerTM，Mac OS XTM，UnixTM，LinuxTM，FreeBSDTM等。
该处理器1201可以执行前述图1所示实施例中控制单元所执行的操作，具体此处不再赘述。
本申请提供了一种逆变装置，该装置可以包括控制单元和逆变电路，该控制单元与逆变电路耦合，使得该装置实现前述图1中任一实施方式中由控制单元执行的方法和步骤。在一种可能的设计中，该装置为芯片或片上系统。
本申请提供了一种芯片系统，该芯片系统包括处理器，用于支持控制单元实现上述方面中所涉及的功能，例如，例如获取或处理上述方法中所涉及的数据和/或信息。在一种可能的设计中，所述芯片系统还包括存储器，所述存储器，用于保存必要的程序指令和数据。该芯片系统，可以由芯片构成，也可以包括芯片和其他分立器件。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，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)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘，移动硬盘，只读存储器(ROM，read-onlymemory)，随机存取存储器(RAM，random access memory)，磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

Claims (25)

1.一种逆变装置，其特征在于，所述逆变装置包含逆变电路和控制单元，所述逆变电路用于将直流电转化为两个或两个以上电平，所述控制单元用于：
获取逆变电路的输出电压和输出电流，所述输出电压包括输出电压方向和输出电压幅值，所述输出电流包括输出电流方向和输出电流幅值；
根据输出电压方向和输出电流方向确定所述逆变电路的输出功率为有功功率或无功功率；
当所述逆变电路输出无功功率且所述输出电流幅值大于电流阈值时，采用全桥两电平双极性控制方式控制所述逆变电路；
当所述逆变电路输出有功功率，或者，所述逆变电路输出无功功率且输出电流幅值不大于电流阈值时，采用三电平控制方式控制所述逆变电路。
2.根据权利要求1所述的逆变装置，其特征在于，所述逆变电路包括第一竖桥桥臂，第二竖桥桥臂，第一横桥桥臂和第二横桥桥臂；
所述第一竖桥桥臂包括第一开关器件和第二开关器件，所述第一开关器件的第一端连接第一直流电压源的正端，所述第一开关器件的第二端连接所述逆变电路的第一输出端，所述第二开关器件的第一端连接所述逆变电路的第一输出端，所述第二开关器件的第二端连接第二直流电压源的负端；
所述第二竖桥桥臂包括第三开关器件和第四开关器件，所述第三开关器件的第一端连接所述第一直流电压源的正端，所述第三开关器件的第二端连接所述逆变电路的第二输出端，所述第四开关器件的第一端连接所述逆变电路的第二输出端，所述第四开关器件的第二端连接所述第二直流电压源的负端；
所述第一直流电压源的负端连接电压参考点，所述第二直流电压源的正端连接所述电压参考点；
所述第一横桥桥臂包括第五开关器件和第六开关器件，所述第五开关器件的第一端连接所述逆变电路的第一输出端，所述第六开关器件的第一端连接所述电压参考点，所述第五开关器件的第二端连接所述第六开关器件的第二端；
所述第二横桥桥臂包括第七开关器件和第八开关器件，所述第七开关器件的第一端连接所述逆变电路的第二输出端，所述第八开关器件的第一端连接所述电压参考点，所述第七开关器件的第二端连接所述第八开关器件的第二端。
3.根据权利要求2所述的逆变装置，其特征在于，当所述控制单元采用全桥两电平双极性控制方式控制所述逆变电路时，所述控制单元具体用于：
控制所述逆变电路驱动所述第一开关器件至所述第四开关器件，且不驱动所述第五开关器件至所述第八开关器件。
4.根据权利要求2或3所述的逆变装置，其特征在于，所述第一开关器件至所述第八开关器件包括半导体器件。
5.根据权利要求4所述的逆变装置，其特征在于，所述第五开关器件至所述第八开关器件中任一开关器件包括两个或两个以上的半导体器件。
6.根据权利要求1所述的逆变装置，其特征在于，所述逆变电路包括第一竖桥桥臂，第二竖桥桥臂和第一横桥桥臂；
所述第一竖桥桥臂包括第一开关器件和第二开关器件，所述第一开关器件的第一端连接直流电压源的正端，所述第一开关器件的第二端连接所述逆变电路的第一输出端，所述第二开关器件的第一端连接所述逆变电路的第一输出端，所述第二开关器件的第二端连接所述直流电压源的负端；
所述第二竖桥桥臂包括第三开关器件和第四开关器件，所述第三开关器件的第一端连接所述直流电压源的正端，所述第三开关器件的第二端连接所述逆变电路的第二输出端，所述第四开关器件的第一端连接所述逆变电路的第二输出端，所述第四开关器件的第二端连接所述直流电压源的负端；
所述第一横桥桥臂包括第五开关器件和第六开关器件，所述第五开关器件的第一端连接所述逆变电路的第一输出端，所述第六开关器件的第一端连接逆变电路的第二输出端，所述第五开关器件的第二端连接所述第六开关器件的第二端。
7.根据权利要求6所述的逆变装置，其特征在于，当所述控制单元采用全桥两电平双极性控制方式控制所述逆变电路时，所述控制单元具体用于：
控制所述逆变电路驱动所述第一开关器件至第四开关器件，且不驱动第五开关器件和第六开关器件。
8.根据权利要求6或7所述的逆变装置，其特征在于，所述第一开关器件至所述第六开关器件包括半导体器件。
9.根据权利要求6所述的逆变装置，其特征在于，所述第五开关器件或所述第六开关器件包括两个或两个以上的半导体器件。
10.根据权利要求4所述的逆变装置，其特征在于，所述半导体器件包括：绝缘栅双极型晶体管IGBT及其反并联二极管和/或金属-氧化物半导体场效应晶体管MOSFET。
11.根据权利要求8所述的逆变装置，其特征在于，所述半导体器件包括：绝缘栅双极型晶体管IGBT及其反并联二极管和/或金属-氧化物半导体场效应晶体管MOSFET。
12.一种逆变装置，其特征在于，所述逆变装置包含逆变电路和控制单元，所述逆变电路用于将直流电转化为两个或两个以上电平，所述控制单元用于：
获取逆变电路的输出电压和输出电流，所述输出电压包括输出电压方向和输出电压幅值，所述输出电流包括输出电流方向和输出电流幅值；
根据输出电压方向和输出电流方向确定所述逆变电路的输出功率为有功功率或无功功率；
当所述逆变电路输出无功功率且所述输出电流幅值大于电流阈值时，采用全桥两电平双极性控制方式控制所述逆变电路；
当所述逆变电路输出有功功率且所述输出电压幅值小于电压阈值时，或者，当所述逆变电路输出无功功率，所述输出电流幅值不大于所述电流阈值，并且所述输出电压幅值小于所述电压阈值时，采用半桥两电平控制方式控制所述逆变电路；
当所述逆变电路输出有功功率且所述输出电压幅值不小于电压阈值时，或者，当所述逆变电路输出无功功率，所述输出电流幅值不大于所述电流阈值，并且所述输出电压幅值不小于所述电压阈值时，采用三电平控制方式控制所述逆变电路。
13.根据权利要求12所述的逆变装置，其特征在于，所述逆变电路包括第一竖桥桥臂，第二竖桥桥臂，第一横桥桥臂和第二横桥桥臂；
所述第一竖桥桥臂包括第一开关器件和第二开关器件，所述第一开关器件的第一端连接第一直流电压源的正端，所述第一开关器件的第二端连接所述逆变电路的第一输出端，所述第二开关器件的第一端连接所述逆变电路的第一输出端，所述第二开关器件的第二端连接第二直流电压源的负端；
所述第二竖桥桥臂包括第三开关器件和第四开关器件，所述第三开关器件的第一端连接所述第一直流电压源的正端，所述第三开关器件的第二端连接所述逆变电路的第二输出端，所述第四开关器件的第一端连接所述逆变电路的第二输出端，所述第四开关器件的第二端连接所述第二直流电压源的负端；
所述第一直流电压源的负端连接电压参考点，所述第二直流电压源的正端连接所述电压参考点；
所述第一横桥桥臂包括第五开关器件和第六开关器件，所述第五开关器件的第一端连接所述逆变电路的第一输出端，所述第六开关器件的第一端连接所述电压参考点，所述第五开关器件的第二端连接所述第六开关器件的第二端；
所述第二横桥桥臂包括第七开关器件和第八开关器件，所述第七开关器件的第一端连接所述逆变电路的第二输出端，所述第八开关器件的第一端连接所述电压参考点，所述第七开关器件的第二端连接所述第八开关器件的第二端。
14.根据权利要求13所述的逆变装置，其特征在于，当所述控制单元采用全桥两电平双极性控制方式控制所述逆变电路时，所述控制单元具体用于：
控制所述逆变电路驱动所述第一开关器件至所述第四开关器件，且不驱动所述第五开关器件至所述第八开关器件。
15.根据权利要求13或14所述的逆变装置，其特征在于，
当所述控制单元采用半桥两电平控制方式控制所述逆变电路时，所述控制单元具体用于下述中任一项：
(1)控制所述逆变电路驱动所述第一开关器件和所述第五开关器件，驱动所述第六开关器件至所述第八开关器件保持闭合，且不驱动所述第二开关器件至所述第四开关器件；
(2)控制所述逆变电路驱动所述第四开关器件和所述第八开关器件，驱动所述第五开关器件至所述第七开关器件保持闭合，且不驱动所述第一开关器件至所述第三开关器件；
(3)控制所述逆变电路驱动所述第三开关器件和所述第七开关器件，驱动所述第五开关器件，所述第六开关器件和所述第八开关器件保持闭合，且不驱动所述第一开关器件，所述第二开关器件和所述第四开关器件；
(4)控制所述逆变电路驱动所述第二开关器件和所述第六开关器件，驱动所述第五开关器件，所述第七开关器件和所述第八开关器件保持闭合，且不驱动所述第一开关器件，所述第三开关器件和所述第四开关器件。
16.根据权利要求13或14所述的逆变装置，其特征在于，所述第一开关器件至所述第八开关器件包括半导体器件。
17.根据权利要求16所述的逆变装置，其特征在于，所述第五开关器件至所述第八开关器件中任一开关器件包括两个或两个以上的半导体器件。
18.根据权利要求16所述的逆变装置，其特征在于，所述半导体器件包括：绝缘栅双极型晶体管IGBT及其反并联二极管和/或金属-氧化物半导体场效应晶体管MOSFET。
19.根据权利要求15所述的逆变装置，其特征在于，所述第一开关器件至所述第八开关器件包括半导体器件。
20.根据权利要求19所述的逆变装置，其特征在于，所述第五开关器件至所述第八开关器件中任一开关器件包括两个或两个以上的半导体器件。
21.根据权利要求19所述的逆变装置，其特征在于，所述半导体器件包括：绝缘栅双极型晶体管IGBT及其反并联二极管和/或金属-氧化物半导体场效应晶体管MOSFET。
22.一种逆变装置的控制方法，其特征在于，所述逆变装置的控制方法应用于权利要求1至11中任一所述的逆变装置，所述方法包括：
获取逆变电路的输出电压和输出电流，所述输出电压包括输出电压方向和输出电压幅值，所述输出电流包括输出电流方向和输出电流幅值；
根据输出电压方向和输出电流方向确定所述逆变电路输出功率为有功功率或无功功率；
当所述逆变电路输出无功功率且所述输出电流幅值大于电流阈值时，采用全桥两电平双极性控制方式控制所述逆变电路；
当若所述逆变电路输出有功功率，或者，所述逆变电路输出无功功率且输出电流幅值不大于电流阈值时，采用三电平控制方式控制所述逆变电路。
23.一种逆变装置的控制方法，其特征在于，所述逆变装置的控制方法应用于权利要求12至21中任一所述的逆变装置，所述方法包括：
获取逆变电路的输出电压和输出电流，所述输出电压包括输出电压方向和输出电压幅值，所述输出电流包括输出电流方向和输出电流幅值；
根据输出电压方向和输出电流方向确定所述逆变电路输出功率为有功功率或无功功率；
当所述逆变电路输出无功功率且所述输出电流幅值大于电流阈值时，采用全桥两电平双极性控制方式控制所述逆变电路；
当所述逆变电路输出有功功率且所述输出电压幅值小于电压阈值时，或者，当所述逆变电路输出无功功率，所述输出电流幅值不大于所述电流阈值，并且所述输出电压幅值小于所述电压阈值时，采用半桥两电平控制方式控制所述逆变电路；
当所述逆变电路输出有功功率且所述输出电压幅值不小于电压阈值时，或者，当所述逆变电路输出无功功率，所述输出电流幅值不大于所述电流阈值，并且所述输出电压幅值不小于所述电压阈值时，采用三电平控制方式控制所述逆变电路。
24.一种计算机存储介质，其特征在于，所述计算机存储介质中存储有指令，所述指令在计算机上执行时，使得所述计算机执行如权利要求22或23所述的方法。
25.一种计算机程序产品，其特征在于，所述计算机程序产品在计算机上执行时，使得所述计算机执行如权利要求22或23所述的方法。
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