[发明专利]多级逆变器

说明书

技术领域

依照本公开的示例性实施例的教导一般地涉及一种多级逆变器。

背景技术

中压高容多级逆变器由于对中压电力变换的发展需求而出现，用于促进和操作在诸如FACTS(柔性交流输电系统)装置的电力工业中的高效且柔性的电力系统。最近，对多级逆变器的关注已经增加，如多级逆变器拓扑。

一些已知的用于多级逆变器的结构类型为级联H桥，钳位二极管以及快速电容器多级逆变器。级联H桥逆变器由具有独立DC环节的单元组件，通过串联连接的低压H桥逆变器而配置，其中各单元的电压的和等于逆变器输出的和，并且输出电压可以根据单元数量而改变。然而，级联H桥逆变器拓扑受累于必须提供独立的DC环节电力的缺点。

图1是示意性地示出了根据现有技术的级联H桥逆变器拓扑的框图。

参照图1，根据现有技术的级联H桥逆变器拓扑包括主控制器130和在多个单元120中的单元控制器(未显示)，其中通过主控制器130和单元控制器执行控制，它们与高速环节连接，由此数据被传输和接收。

主控制器130接收电动机速度以及逆变器的输出电流以执行电动机速度和电流控制，并且通过同步而将三相电压等级传输到单元控制器。单元控制器使用各单元120的DC环节电压以及从主控制器130接收的电压等级而产生PWM(脉宽调制)。在传统级联H桥逆变器中的主控制器130从电动机200检测用于安全加速/减速电动机200的各相的电流，并且为此而设置了电流传感器140。

由于最终绝缘电压等于电动机200的电压并且电流传感器140的检测距离非常长，因此根据现有技术的用于电动机200的电流传感器140为电流型电流传感器而不是电压型电流传感器。此外，电流型电流传感器对噪音具有强耐受性。

也就是说，由于预电压和电流条件而限制了检测电流传感器的选择，并且由于各相只用一个元件用于检测电流，所以无法应对硬件损耗。

发明内容

本公开提供一种多级逆变器，其配置为通过为串联连接的单元提供相同电流并且检测来自各单元的电流而使用通用电流检测元件检测所述多级逆变器的电流。此外，本公开提供一种多级逆变器，其配置为不考虑关于电压和电流条件以及噪音的限制条件而应用电流检测元件。

在本公开的一个一般的方案中，提供一种多级逆变器，其配置为通过允许形成一相的多个电力单元组件串联连接而将三相电压输出到电动机，所述多级逆变器包括：多个电流传感器，其配置为检测多个电力单元组件的输出电流。

优选地，但是非必需地，所述多级逆变器可以进一步包括主控制器，其配置为通过接收多个电力单元组件的输出电流而将电压等级信息传输到电力单元组件。

优选地，但是非必需地，电力单元组件可以包括：整流器，其配置为将输入的AC电压整流为DC电压；DC环节电容，其配置为对所述整流器的输出电压进行平滑；单元控制器，其配置为响应于从主控制器接收的电压等级信息而产生PWM(脉宽调制)信号；逆变器单元，其配置为响应于单元控制器的PWM信号而将DC环节电容的DC电压转换为将被输出到电动机的AC电压；以及电流传感器，其配置为检测所述逆变器单元的输出电流。

优选地，但是非必需地，所述逆变器单元可以包括多个半导体器件，并且所述电流传感器可以检测从所述多个半导体器件输出的电流。

优选地，但是非必需地，所述电流传感器可以检测所述逆变器单元的输出电流并且可以将该输出电流提供给所述主控制器。

有益效果

如此描述的根据本公开的所述多级逆变器系统的有益效果在于，即使当系统形成时产生硬件缺陷，也能够通过输出相同的组性能而增强系统可靠性，并且由于单独的组没有改变，系统的维护费用能够被减少。

另一个有益效果在于，能够对各个组检测电流以允许安全地检测相对于电压的电流，并且能够检测到更精确的值。

附图说明

图1是示出了根据现有技术的级联H桥逆变器拓扑的示意框图。

图2是示出了根据本公开的示例性实施例的多级逆变器的示意框图。

图3是示出图2的各单元的详细的框图。

具体实施方式

将会参照附图更完整地在下文中描述各种示例性实施例，其中显示了一些示例性实施例。然而，本发明的原理可以以各种不同形式实施并且不应该被解释为限制在此阐明的实例实施例。相反的，描述的方案旨在包含全部的落于本公开的范围和新颖想法中的此种变更，修改，以及改变。

图2是示出了根据本公开的示例性实施例的多级逆变器的示意框图。