[发明专利]具有多电平电压输出和谐波补偿器的功率转换器

权利要求书

1.一种用于将直流电压转换成交流电压或将交流电压转换成直流电压的多电平电压转换器，包括：第一控制单元(30)和在第一直流端子(4)与第二直流端子(5)之间的至少一个相臂(1)，其中所述至少一个相臂(1)包括在所述第一直流端子(4)与第一交流端子(6)之间的第一电压源(Uvp1)和在所述第一交流端子(6)与所述第二直流端子(5)之间的第二电压源(Uvn1)，其中所述第一控制单元(30)控制所述第一电压源(Uvp1)和所述第二电压源(Uvn1)，其特征在于，

所述转换器还包括：至少一个耦合电感器(18)，其串联地耦合至所述至少一个相臂(1)；有源控制的谐波补偿器(21)，其连接至所述至少一个耦合电感器(18)；以及第二控制单元(23)，其适于控制所述谐波补偿器(21)的输出，以减少流过所述至少一个相臂(1)的环流(i_c)中的谐波。

2.根据权利要求1所述的多电平电压转换器，其中所述第二控制单元(23)控制所述谐波补偿器(21)的输出，以使得所述环流(i_c)中的、频率为所述交流电压(u_f)的基频的两倍的谐波减少。

3.根据权利要求1或2所述的多电平电压转换器，其中所述第二控制单元(23)控制所述谐波补偿器(21)的输出，以使得所述谐波补偿器(21)生成通过所述耦合电感器(18)的期望的电流(i_m)。

4.根据前述权利要求中任一项所述的多电平电压转换器，其中所述第二控制单元(23)通过闭环控制来控制所述谐波补偿器(21)的输出。

5.根据前述权利要求中任一项所述的多电平电压转换器，其中所述耦合电感器(18)电耦合至所述至少一个相臂(1)。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的多电平电压转换器，其中所述耦合电感器(18)经由空气或经由磁性材料磁耦合至所述至少一个相臂(1)。

7.根据前述权利要求中任一项所述的多电平电压转换器，其中所述谐波补偿器(21)包括电力电子转换器(22)，所述电力电子转换器(22)的输出侧直接连接至所述耦合电感器(18)。

8.根据权利要求7所述的多电平电压转换器，其中所述电力电子转换器(22)与所述耦合电感器(18)并联连接。

9.根据权利要求8所述的多电平电压转换器，其中所述电力电子转换器(22)为电流型转换器。

10.根据权利要求7所述的多电平电压转换器，其中所述电力电子转换器(22)与所述耦合电感器(18)串联连接。

11.根据权利要求10所述的多电平电压转换器，其中所述电力电子转换器(22)为电压型转换器。

12.根据前述权利要求中任一项所述的多电平电压转换器，其中至少一个相电感器(9)与所述相臂(1)串联连接。

13.根据权利要求1至11中任一项所述的多电平电压转换器，其中至少一个相电感器(9)与所述第一交流端子(6)串联连接。