[發明專利]N輸出單相2N+2開關組MMC逆變器及其控制方法

有效

• 申請號: 201410042826.4
• 申請日: 2014-01-28
• 公開（公告）號: CN103762862B
• 公開（公告）日: 2017-04-12
• 發明（設計）人: 張波;付堅;丘東元
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: H02M7/12
• 分類號: H02M7/12
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司44102
• 代理人: 何淑珍

1.N輸出單相2N+2開關組MMC逆變器，其特征在于：包括直流電源（U_dc）、第一橋臂、第二橋臂和N個負載；所述第一橋臂由N+1個開關組（B₀₁、B₀₂、…、B_0(N+1)）和2個電感串聯而成，所述第二橋臂由N+1個開關組（B₁₁、B₁₂、…、B_1(N+1)）和2個電感串聯而成；第一橋臂的第i個開關組（B_0i）由n個功率開關單元（SM_B0i1、SM_B0i2、…、SM_B0in）串聯而成，第二橋臂的第i個開關組（B_1i）由n個功率開關單元（SM_B1i1、SM_B1i2、…、SM_B1in）串聯而成，其中i的取值為1~N+1；第k個負載的兩端分別與第一橋臂的第k+1個開關組（B_0(k+1)）的上端（o）和第二橋臂的第k+1個開關組（B_1(k+1)）的上端（o）連接，其中k的取值為1~N-1；第N個負載的兩端分別接到第一橋臂的第N個開關組（B_0N）的下端（p）和第二橋臂的第N個開關組（B_1N）的下端（p）；第k個負載的兩端作為第k路輸出，其中k的取值為1~N，N>2，n為正整數。

2.根據權利要求1所述的N輸出單相2N+2開關組MMC逆變器，其特征在于：第一橋臂的兩個電感（L₀₁和L₀₂）相互耦合，構成一對耦合電感；第二橋臂的兩個電感（L₁₁和L₁₂）相互耦合，構成一對耦合電感。

3.根據權利要求1所述的N輸出單相2N+2開關組MMC逆變器，其特征在于：直流電源（U_dc）的正極與第一橋臂的第1個開關組的上端（o）、第二橋臂的第1個開關組的上端（o）連接；第一橋臂的第1個開關組（B₀₁）的下端（p）與第一橋臂的第1個電感（L₀₁）的一端連接，第一橋臂的第1個電感（L₀₁）的另一端與第一橋臂的第2個開關組（B₀₂）的上端（o）連接；第一橋臂的第i個開關組（B_0i）的下端（p）與第一橋臂的第i+1個開關組（B_0(i+1)）的上端（o）連接，其中i的取值為2~N-1；第一橋臂的第N個開關組（B_0N）的下端（p）與第一橋臂的第2個電感（L₀₂）的一端連接，第一橋臂的第2個電感（L₀₂）的另一端與第一橋臂的第N+1個開關組（B_0(N+1)）的上端（o）連接；第二橋臂的電路結構與第一橋臂的電路結構完全一致；第k個負載的兩端分別與第一橋臂的第k+1個開關組（B_0(k+1)）的上端（o）和第二橋臂的第k+1個開關組（B_1(k+1)）的上端（o）連接，其中k的取值為1~N-1；第N個負載的兩端分別接到第一橋臂的第N個開關組（B_0N）的下端（p）。

4.根據權利要求1所述的N輸出單相2N+2開關組MMC逆變器，其特征在于：功率開關單元由第一開關管（S₁）、第二開關管（S₂）、第一二極管（D₁）、第二二極管（D₂）和電容（C_SM）構成；其中，電容（C_SM）的正極與第一開關管（S₁）的集電極、第一二極管（D₁）的陰極連接，第一開關管（S₁）的發射極與第一二極管（D₁）的陽極、第二開關管（S₂）的集電極、第二二極管（D₂）的陰極連接，第二開關管（S₂）的發射極與第二二極管（D₂）的陽極、電容（C_SM）的負極連接；第二開關管（S₂）的集電極作為第一輸出端，第二開關管（S₂）的發射極作為第二輸出端。