[发明专利]多电平转换器

权利要求书

1.一种多电平转换器，其包括：

第一开关支路，其连接在正极直流母线端与交流输出端之间，并包括串联连接的第一开关元件及第二开关元件；

第二开关支路，其连接在所述交流输出端与负极直流母线端之间，并包括串联连接的第三开关元件及第四开关元件；

第三开关支路，其连接在直流母线中性点与所述第一开关支路的所述第一开关元件和所述第二开关元件的连接点之间；

第四开关支路，其连接在所述直流母线中性点与所述第二开关支路的所述第三开关元件和所述第四开关元件的连接点之间，并且，所述第四开关支路完全独立于所述第三开关支路；以及

飞跨电容器，其连接在所述第一开关支路的所述第一开关元件和所述第二开关元件的所述连接点与所述第二开关支路的所述第三开关元件和所述第四开关元件的所述连接点之间。

2.如权利要求1所述的多电平转换器，其中所述第一开关元件包括串联连接的至少一个带有单向可控载流方向的双向功率半导体开关模块，所述第二开关元件包括一个带有单向可控载流方向的双向功率半导体开关模块，并且，所述第一和所述第二开关元件均具有从所述正极直流母线端至所述交流输出端的可控载流方向。

3.如权利要求1所述的多电平转换器，其中所述第三开关元件包括一个带有单向可控载流方向的双向功率半导体开关模块，所述第四开关元件包括串联连接的至少一个带有单向可控载流方向的双向功率半导体开关模块，并且，所述第三和所述第四开关元件均具有从所述交流输出端至所述负极直流母线端的可控载流方向。

4.如权利要求1所述的多电平转换器，其中所述第三开关支路包括带有双向可控载流方向的双向功率半导体开关模块。

5.如权利要求1所述的多电平转换器，其中所述第四开关支路包括带有双向可控载流方向的双向功率半导体开关模块。

6.如权利要求1所述的多电平转换器，其中所述第三开关支路包括串联连接的带有双向可控载流方向的双向功率半导体开关模块及带有单向可控载流方向的双向功率半导体开关模块，并且，所述第三开关支路的所述带有单向可控载流方向的双向功率半导体开关模块具有从所述第一开关支路的所述第一开关元件和所述第二开关元件的所述连接点至所述直流母线中性点的可控载流方向。

7.如权利要求1所述的多电平转换器，其中所述第四开关支路包括串联连接的带有双向可控载流方向的双向功率半导体开关模块及带有单向可控载流方向的双向功率半导体开关模块，并且，所述第四开关支路的所述带有单向可控载流方向的双向功率半导体开关模块具有从所述直流母线中性点至所述第二开关支路的所述第三开关元件和所述第四开关元件的所述连接点的可控载流方向。

8.如权利要求2、3、6和7中的任意一项所述的多电平转换器，其中所述带有单向可控载流方向的双向功率半导体开关模块包括反并联连接的带有单向可控载流方向的单向半导体开关与续流二极管。

9.如权利要求1所述的多电平转换器，还包括：

第五开关支路，其连接在所述直流母线中性点与所述交流输出端之间，并包括带有双向可控载流方向的双向功率半导体开关模块。

10.如权利要求4-7和9中的任意一项所述的多电平转换器，其中所述带有双向可控载流方向的双向功率半导体开关模块包括第一种类型的开关或者由第一种类型的开关的串并联构成的组，所述第一种类型的开关包括两个反并联连接的带有单向可控载流方向的单向半导体开关。

11.如权利要求4-7和9中的任意一项所述的多电平转换器，其中所述带有双向可控载流方向的双向功率半导体开关模块包括第二种类型的开关或者由第二种类型的开关的串并联构成的组，所述第二种类型的开关包括两个反串联连接的带有单向可控载流方向的双向功率半导体开关模块，并且，每一个所述带有单向可控载流方向的双向功率半导体开关模块包括反并联连接的带有单向可控载流方向的单向半导体开关与续流二极管。