[发明专利]多电平逆变器以及通过利用多电平逆变器提供多电平输出电压的方法

权利要求书

1.一种多电平逆变器(1700)，包括：

n个H桥多电平支路(1340、1360)，所述n个H桥多电平支路中的每个具有至少一个级联H桥逆变器，其中，n是大于1的整数；以及

耦合电感器(1320)，其具有n个绕组，所述n个绕组缠绕芯并且在所述n个绕组的接头节点(A)处耦合在一起，其中，所述n个H桥多电平支路通过所述耦合电感器(1320)并联耦合，并且其中，所述n个H桥多电平支路中的每个被耦合至所述n个绕组之一以提供具有多个电压电平的输入电压，并且所述接头节点(A)形成所述多电平逆变器的输出端子以提供多电平输出电平，并且其中，由所述n个H桥多电平支路提供的所述输入电压相对于彼此具有相移(θ)。

2.一种多电平逆变器(1800)，包括：

n个H桥多电平支路(1340、1360)，所述n个H桥多电平支路中的每个具有至少一个级联H桥逆变器，其中，n是大于1的整数；以及

拆分的一组耦合电感器(1322、1324)，其被对称地耦合至所述n个H桥多电平支路的两侧，耦合电感器组中的每个耦合电感器具有n个绕组，所述n个绕组缠绕芯并且在所述n个绕组的接头节点处耦合在一起，其中，所述n个H桥多电平支路中的每个被耦合在所述耦合电感器组中的一个耦合电感器(1322)的所述n个绕组之一与所述耦合电感器组中的另一耦合电感器(1324)的所述n个绕组之一之间以提供具有多个电压电平的输入电压，并且在所述耦合电感器组中的所述接头节点形成所述多电平逆变器的输出端子以提供多电平输出电平，并且其中，由所述n个H桥多电平支路提供的所述输入电压相对于彼此具有相移(θ)。

3.根据权利要求1或2所述的多电平逆变器，其中，所述n个H桥多电平支路(1340、1360)的每个中的所述级联H桥逆变器的数量与其他H桥多电平支路的每个中的所述级联H桥逆变器的数量是相同的或不同的。

4.根据权利要求1或2所述的多电平逆变器，其中，当所述至少一个级联H桥逆变器的数量大于1时，由所述至少一个级联H桥逆变器生成的电压相对于彼此具有所述相移(θ)。

5.根据权利要求1或2所述的多电平逆变器，其中，所述至少一个级联H桥逆变器包括至少一个加电H桥逆变器和至少一个浮置H桥逆变器。

6.一种多电平逆变器(70)，包括：

至少一个级联H桥多电平模块(50)，

其中，每个H桥多电平模块包括第一H桥多电平支路(510)和第二H桥多电平支路(540)，所述第一H桥多电平支路(510)在所述第一H桥多电平支路(510)的输出端子(A)处具有多个输出电平，所述第二H桥多电平支路(540)在所述第二H桥多电平支路(540)的输出端子处具有多个输出电平(B)，其中，所述第一H桥多电平支路(510)和所述第二H桥多电平支路(540)被并联连接，并且所述H桥多电平模块的多电平输出(VAB)是在所述第一H桥多电平支路(510)的所述输出端子(A)与所述第二H桥多电平支路(540)的所述输出端子(B)之间被输出的，

其中，所述第一H桥多电平支路(510)和所述第二H桥多电平支路(540)中的每个包括通过耦合电感器(516)并联耦合的第一逆变器支路(512)和第二逆变器支路(514)，所述耦合电感器包括缠绕芯的初级绕组和次级绕组，所述第一逆变器支路(516)被耦合至所述耦合电感器(516)的所述初级绕组以提供具有多个电压电平的第一输入电压，所述第二逆变器支路(514)被耦合至所述耦合电感器(516)的所述次级绕组以提供具有多个电压电平的第二输入电压，所述耦合电感器的所述初级绕组和所述次级绕组被串联耦合，并且串联耦合的所述初级绕组和所述次级绕组的接头节点(A)形成所述H桥多电平支路的所述输出端子(A)，其中，所述第一输入电压相对于所述第二输入电压具有预定相移(θ)。

7.根据权利要求6所述的多电平逆变器(70)，其中，所述第一逆变器支路和所述第二逆变器支路中的每个包括具有串联耦合的高压侧开关(QAH)和低压侧开关(QAL)的半桥支路。