[发明专利]变换器控制器，电能变换系统以及控制方法

权利要求书

1.一种电能变换系统，其特征在于：该电能变换系统包括至少一个变换器装置以及与该至少一个变换器装置连接的控制器；该至少一个变换器装置包括至少第一变换器模块和第二变换器模块，该第一变换器模块和该第二变换器模块相互连接形成嵌套式中点导向结构，该第一和第二变换器模块每一者包括多个开关单元；该控制器包括高阶调制单元和脉冲样式分配单元，该高阶调制单元被配置成执行调制方法以产生多电平脉冲信号，该多电平脉冲信号具有与该变换器期望获得的输出相对应的波形；该脉冲样式分配单元被配置成至少根据该多电平脉冲信号以及至少一个获得的与该变换器运作相关的系统状态信号，并使用该等多个开关单元存在的冗余开关状态，来主动产生提供给该多个开关单元的开关信号。

2.如权利要求1所述的电能变换系统，其特征在于：该电能变换系统包括至少一个第一飞跨电容器和第二飞跨电容器，该第一飞跨电容器和该第二飞跨电容器连接在该第一变换器模块和该第二变换器模块之间，其中，该脉冲样式分配单元被配置成至少根据一个或者多个获得的与该变换器运作相关的飞跨电容电压产生提供给该多个开关单元的开关信号，以在一个或者多个控制周期平衡该第一飞跨电容器和该第二飞跨电容器的电压。

3.如权利要求1所述的电能变换系统，其特征在于：该脉冲样式分配单元被配置成至少根据一个或者多个获得的与该变换器运作相关的热状态信号产生提供给该多个开关单元的开关信号，以在一个或者多个控制周期降低该多个开关单元中的一者或者多者的热损耗。

4.一种方法，该方法用于控制电能变换系统中变换器的运行，其特征在于：该方法至少包括如下步骤：

通过调制方法产生多电平脉冲信号，该多电平脉冲信号的波形与该变换器期望获得的输出的波形相对应；以及

至少根据该多电平脉冲信号以及一个或者多个获得的与该变换器运行相关的系统状态信号主动调整提供给该变化器中多个开关单元的开关信号。

5.一种电能变换系统，其特征在于：该电能变换系统包括至少一个变换器装置以及与该至少一个变换器装置连接的控制器；该至少一个变换器装置包括第一变换器模块和第二变换器模块，该第一变换器模块和该第二变换器模块相互连接形成嵌套式中点导向结构，该第一和第二变换器模块每一者包括多个开关单元；该控制器被配置成至少根据具有第一数值的第一种系统状态信号发送第一组具有第一组合开关状态的开关信号给该第一和第二变换器模块中的多个开关单元，使得该变换器装置提供具有指令电平等级的输出；该控制器还被配置成至少根据具有第二数值的第一种系统状态信号发送第二组具有第二组合开关状态的开关信号给该第一和第二变换器模块中的多个开关单元，使得该变换器装置提供具有该相同指令电平等级的输出，该第二组合开关状态与该第一组合开关状态不相同。

6.如权利要求5所述的电能变换系统，其特征在于：该控制器被配置成至少根据具有第一数值的第二种系统状态信号发送第一组具有第一组合开关状态的开关信号给该第一和第二变换器模块中的多个开关单元，使得该变换器提供具有指令电平等级的输出；该控制器还被配置成至少根据具有第二数值的第二种系统状态信号发送第二组具有第二组合开关状态的开关信号给该第一和第二变换器模块中的多个开关单元，使得该变换器装置提供具有该相同指令电平等级的输出，该第二组合开关状态与该第一组合开关状态不相同。

7.如权利要求6所述的电能变换系统，其特征在于：该第一种系统状态信号和该第二种系统状态信号被设置成按照不同的优先级进行优化。

8.一种电能变换系统，其特征在于：该电能变换系统包括至少一个变换器装置以及与该至少一个变换器装置连接的控制器；该至少一个变换器装置包括第一变换器模块，第二变换器模块，第一飞跨电容器和第二飞跨电容器，该第一变换器模块和该第二变换器模块相互连接形成嵌套式中点导向结构，第一飞跨电容器和第二飞跨电容器与该第一变换器模块和第二变换器模块连接，该第一和第二变换器模块每一者包括多个开关单元；该控制器包括高阶调制单元和脉冲样式分配单元，该高阶调制单元被配置成执行调制方法以产生多电平脉冲信号，该多电平脉冲信号具有与该变换器期望获得的输出相对应的波形；该脉冲样式分配单元被配置成至少根据该多电平脉冲信号以及至少一个测量获得的代表该第一飞跨电容器和第二飞跨电容器在之前一个或者多个周期内的飞跨电容电压状态信号，并使用该等多个开关单元存在的冗余开关状态，来产生提供给该多个开关单元的开关信号。