[發明專利]有源中點箝位五電平變流器直流側充電軟啟動電路及方法

有效

• 申請號: 201710262611.7
• 申請日: 2017-04-20
• 公開（公告）號: CN107070276B
• 公開（公告）日: 2019-04-12
• 發明（設計）人: 李睿;楊佳濤;于瑋
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: H02M7/487
• 分類號: H02M7/487;H02M7/5375;H02M1/36
• 代理公司: 上海恒慧知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 31317
• 代理人: 徐紅銀

1.一種有源中點箝位五電平變流器直流側充電軟啟動方法，其特征在于：

所述方法基于有源中點箝位五電平變流器直流側充電軟啟動電路，該電路包括：開關K1、K2，限流電阻R1，分壓電阻R2、R3，上母線電容C_UP，下母線電容C_DOWN，以及有源中點箝位五電平變流器單相橋臂；其中：開關K2的一端連接直流側電源，限流電阻R1的一端連接開關K2的另一端，限流電阻R1的另一端與上母線電容C_up的上端相連或者與下母線電容C_DOWN的下端相連，開關K1與限流電阻R1并聯，分壓電阻R2、R3與上母線電容C_UP、下母線電容C_DOWN分別并聯，有 源中點箝位五電平電路單相橋臂的三端輸入分別與上母線電容C_UP的上端、上母線電容C_UP的下端即下母線電容C_DOWN的上端、下母線電容C_DOWN的下端相連，有源中點箝位五電平變流器單相橋臂的輸出端與輸出濾波電感L相連；

所述有源中點箝位五電平變流器單相橋臂由十二個具有反并聯二極管的主開關管和一個飛跨電容C_f組成，所述十二個具有反并聯二極管的主開關管分別為：一個主開關管S₁、一個主開關管S₂、一個主開關管S₃、一個主開關管S₄、兩個主開關管S₅、兩個主開關管S₆、兩個主開關管S₇、兩個主開關管S₈，其中：兩個主開關管S₅、一個主開關管S₃、一個主開關管S₁、一個主開關管S₂、一個主開關管S₄、兩個主開關管S₈依次串聯后與上母線電容C_UP、下母線電容C_DOWN并聯，在主開關管S₁、S₂的連接點引出單相橋臂的交流出線，兩個主開關管S₆、兩個主開關管S₇依次串聯后與主開關管S₃、S₁、S₂、S₄串聯成的整體并聯，主開關管S₆、S₇的連接點與上母線電容C_UP、下母線電容C_DOWN的連接點相連，飛跨電容C_f與主開關管S₁、S₂串聯成的整體并聯；

所述方法包括以下步驟：

步驟S01：上母線電容C_UP、下母線電容C_DOWN均為零，飛跨電容C_f電壓也為零，開關K1、K2均斷開，有源中點箝位五電平單相變流器處于停機狀態；此時，閉合主開關管S₃、S₄、S₅、S₈，并閉合開關K2，由直流側電源通過限流電阻R1給上母線電容C_UP、下母線電容C_DOWN和飛跨電容C_f充電，分壓電阻R2、R3均衡上母線電容C_UP、下母線電容C_DOWN電壓；

步驟S02：當飛跨電容C_f電壓達到設定值E，其中E表示總母線電壓設定值的四分之一，斷開主開關管S₃、S₄、S₅、S₈，由直流側電源通過限流電阻R1給上母線電容C_UP、下母線電容C_DOWN充電，分壓電阻R2、R3均衡上母線電容C_UP、下母線電容C_DOWN電壓；

步驟S03：當上母線電容C_UP、下母線電容C_DOWN電壓達到設定值2E，即母線電壓的二分之一時，閉合開關K1，ANPC有源中點箝位五電平單相變流器處于待機狀態。