[發(fā)明專利]較小電容的多電平變速驅(qū)動(dòng)器及其控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010124764.3
• 申請(qǐng)日: 2010-03-16
• 公開（公告）號(hào): CN102195558A
• 公開（公告）日: 2011-09-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 菲利普·鮑德遜
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 施耐德東芝換流器歐洲公司
• 主分類號(hào): H02P27/04
• 分類號(hào): H02P27/04;H02M1/14;H02M1/12;H02M1/44
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所 11105
• 代理人: 史新宏

1.一種具有較小電容的多電平變速驅(qū)動(dòng)器，包括：

二極管整流器(2)；

具有第一電容器(Cb1)、第二電容器(Cb2)和第三電容器(Cb3)的飛跨電容逆變器(4)；

具有第四電容器(Ca)的直流鏈路(3)，其與二極管整流器(2)的輸出以及飛跨電容逆變器(4)的輸入相連；以及

調(diào)制器(7)，用于輸出控制信號(hào)到飛跨電容逆變器(4)的多個(gè)功率單元(5)，以控制多個(gè)功率單元(5)的導(dǎo)通和截止，

其中，當(dāng)所述驅(qū)動(dòng)器停止時(shí)，調(diào)制器(7)輸出第一控制信號(hào)以將第一至第三電容器(Cb1、Cb2、Cb3)與第四電容器(Ca)解耦。

2.如權(quán)利要求1所述的多電平變速驅(qū)動(dòng)器，還包括電源(1)，用于向所述多電平變速驅(qū)動(dòng)器供電。

3.如權(quán)利要求2所述的多電平變速驅(qū)動(dòng)器，還包括電機(jī)(6)，用于驅(qū)動(dòng)與多電平變速驅(qū)動(dòng)器相連的各種設(shè)備。

4.如權(quán)利要求2所述的多電平變速驅(qū)動(dòng)器，其中，飛跨電容逆變器(4)包括并聯(lián)連接的第一部件、第二部件和第三部件；第一部件、第二部件和第三部件的每個(gè)都包含：四個(gè)串聯(lián)的第一功率單元至第四功率單元，和跨接在第一功率單元和第二功率單元的交點(diǎn)以及第三功率單元和第四功率單元的交點(diǎn)之間的電容器(Cb1、Cb2、或Cb3)。

5.如權(quán)利要求4所述的多電平變速驅(qū)動(dòng)器，其中當(dāng)調(diào)制器(7)輸出第一控制信號(hào)時(shí)，第一部件中的第四功率單元、第二部件中的第四功率單元以及第三部件中的第四功率單元導(dǎo)通，其他所有功率單元截止，使得來自電源(1)的能量被充入第四電容器(Ca)中并且來自電機(jī)(6)的能量被充入第一電容器(Cb1)中。

6.如權(quán)利要求5所述的多電平變速驅(qū)動(dòng)器，其中當(dāng)調(diào)制器(7)輸出第二控制信號(hào)時(shí)，第一部件中的第一功率單元、第二部件中的第一功率單元以及第三部件中的第一功率單元導(dǎo)通，其他所有功率單元截止，使得停止對(duì)第一電容器(Cb1)充電，而來自電機(jī)(6)的能量被充入第二電容器(Cb2)和第三電容器(Cb3)中。

7.如權(quán)利要求1-6中任何一個(gè)所述的多電平變速驅(qū)動(dòng)器，其中第一功率單元至第四功率單元都是由晶體管和二極管并聯(lián)組成。

8.如權(quán)利要求7所述的多電平變速驅(qū)動(dòng)器，其中所述晶體管可以是絕緣門極雙極型晶體管IGBT、關(guān)斷晶閘管GTO、金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管MOSFET或門極換流晶閘IGCT等半導(dǎo)體開關(guān)。

9.一種具有較小電容的多電平變速驅(qū)動(dòng)器的控制方法，該多電平變速驅(qū)動(dòng)器包括：二極管整流器(2)；具有第一電容器(Cb1)、第二電容器(Cb2)和第三電容器(Cb3)的飛跨電容逆變器(4)；具有第四電容器(Ca)的直流鏈路(3)，其與二極管整流器(2)的輸出以及飛跨電容逆變器(4)的輸入相連；電源(1)，用于向所述多電平變速驅(qū)動(dòng)器供電；電機(jī)(6)，用于推動(dòng)與多電平變速驅(qū)動(dòng)器相連的各種設(shè)備；以及調(diào)制器(7)，用于輸出控制信號(hào)到飛跨電容逆變器(4)的多個(gè)功率單元(5)，以控制多個(gè)功率單元(5)的導(dǎo)通和截止，該控制方法包括：

當(dāng)所述驅(qū)動(dòng)器停止時(shí)，調(diào)制器(7)輸出第一控制信號(hào)以將第一至第三電容器(Cb1、Cb2、Cb3)與第四電容器(Ca)解耦。

10.如權(quán)利要求9所述的控制方法，其中當(dāng)調(diào)制器輸出第一控制信號(hào)時(shí)，飛跨電容逆變器(4)的底部功率單元(5)截止，來自電源(1)的能量被充入第四電容器(Ca)中，并且來自電機(jī)(6)的能量被充入第一電容器(Cb1)中。

11.如權(quán)利要求10所述的控制方法，其中當(dāng)調(diào)制器輸出第二控制信號(hào)時(shí)，飛跨電容逆變器(4)的頂部功率單元(5)截止，停止對(duì)第一電容器(Cb1)充電，而來自電機(jī)(6)的能量被充入第二電容器(Cb2)和第三電容器(Cb3)中。