[發明專利]X型模塊化擴展多電平變換器及其控制方法

有效

• 申請號: 202010480519.X
• 申請日: 2020-05-30
• 公開（公告）號: CN111740626B
• 公開（公告）日: 2023-03-24
• 發明（設計）人: 王要強;庫若含;劉陳;王明東;王克文;梁軍
• 申請（專利權）人: 鄭州大學
• 主分類號: H02M7/483
• 分類號: H02M7/483;H02M7/5387
• 代理公司: 鄭州德勤知識產權代理有限公司 41128
• 代理人: 蘇志洋

1.一種X型模塊化擴展多電平變換器，設置在直流電壓源V_dc與負載之間，其特征在于：包括正向橋臂、開關電容單元Ⅰ、開關電容單元Ⅱ與反向橋臂，所述開關電容單元Ⅰ和開關電容單元Ⅱ為相同結構的開關電容單元，所述正向橋臂的中心點和反向橋臂的中心點，作為多電平變換器的交流電壓輸出端；

所述正向橋臂包括串聯的開關管S₁和開關管S₂，所述開關管S₁的集電極連接開關管S₂的發射極，所述開關管S₂的集電極連接直流電壓源V_dc的正極，所述開關管S₁的發射極連接直流電壓源V_dc的負極，所述開關管S₁的集電極與開關管S₂的發射極的中點用于連接負載的一端；

所述開關電容單元Ⅰ包括開關管S₁₁、開關管S₁₂、開關管S₁₃、開關管S₁₄、開關管S₁₅和電容C₁，所述開關管S₁₁的發射極分別連接所述直流電壓源V_dc的負極、開關管S₁的發射極和所述開關管S₁₄的發射極，所述開關管S₁₁的集電極連接所述開關管S₁₂的集電極；所述開關管S₁₂的發射極分別連接所述電容C₁的陰極和所述開關管S₁₃的發射極；所述開關管S₁₃的集電極分別連接所述直流電壓源V_dc的正極、所述開關管S₂的集電極和開關管S₁₅的集電極；所述開關管S₁₄的集電極分別連接所述電容C₁的正極和所述開關管S₁₅的發射極；

所述開關電容單元Ⅱ包括開關管S₂₁、開關管S₂₂、開關管S₂₃、開關管S₂₄、開關管S₂₅和電容C₂，所述開關管S₂₁的發射極分別連接所述電容C₁的負極和所述開關管S₂₄的發射極，所述開關管S₂₁的集電極連接所述開關管S₂₂的集電極；所述開關管S₂₂的發射極分別連接所述電容C₂的負極和所述開關管S₂₃的發射極；所述開關管S₂₃的集電極分別連接所述電容C₁的正極和開關管S₂₅的集電極；所述開關管S₂₄的集電極分別連接所述電容C₂的正極和所述開關管S₂₅的發射極；

所述反向橋臂包括串聯的開關管S₃和開關管S₄，所述開關管S₄的發射極連接開關管S₃的集電極，所述開關管S₄的集電極連接電容C₂的正極，所述開關管S₃的發射極連接電容C₂的負極，所述開關管S₃的集電極與開關管S₄的發射極的中點用于連接負載的另一端。

2.根據權利要求1所述的X型模塊化擴展多電平變換器，其特征在于：所述直流電壓源V_dc和所述反向橋臂之間設置有至少三個開關電容單元，各開關電容單元的結構與所述開關電容單元Ⅰ或開關電容單元Ⅱ的結構相同。