[发明专利]中压混合多电平变换器和用于控制中压混合多电平变换器的方法

权利要求书

1.一种多电平变换器(10)，包括：

供电组件，该供电组件包括多个相，

电力电池组件，该电力电池组件包括第一电力电池(12)和第二电力电池，所述第一电力电池和所述第二电力电池包括相同的拓扑和相同的电流额定值，以及

变压器，该变压器耦合至所述第一电力电池和所述第二电力电池，

其中，所述第一电力电池和所述第二电力电池被配置为向所述供电组件的所述多个相供电，并且

其中，所述多个相中的每一个相均包括所述电力电池组件的所述第二电力电池和至少一个所述第一电力电池，

其中，所述第一电力电池的电压额定值高于所述第二电力电池的电压额定值，以及

其中，所述第一电力电池和所述第二电力电池被配置为输出多个电压电平，所述第一电力电池被配置为输出多于所述第二电力电池的电压电平，

其中，所述变压器被配置为向每个所述第一电力电池和每个所述第二电力电池提供隔离电压，其中，向所述第一电力电池和所述第二电力电池提供的电压设置有相移，

其中，脉宽调制控制器(30)耦合至所述第一电力电池和所述第二电力电池中的每一个，以通过脉宽调制来控制所述第一电力电池和所述第二电力电池的开关事件，其中，所述第一电力电池和所述第二电力电池以相同的开关频率(F_S)开关。

2.根据权利要求1所述的多电平变换器(10)，其中，所述多个相中的每一个相均包括一个第二电力电池和至少一个第一电力电池，所述一个第二电力电池的电压额定值为所述至少一个第一电力电池的电压额定值的50％。

3.根据权利要求1所述的多电平变换器(10)，其中，每个电力电池包括包含半导体开关(Q1-Q8)的至少一个开关支路(18a、18b)；并且所述脉宽调制控制器(30)控制所述至少一个开关支路(18a、18b)的开关事件。

4.根据权利要求1所述的多电平变换器(10)，其中，相(A、B、C)的所述第一电力电池和所述第二电力电池从具有相同相移的变压器绕组通电。

5.根据权利要求1所述的多电平变换器(10)，其中，相(A、B、C)的所述第一电力电池和所述第二电力电池串联连接，所述第一电力电池和所述第二电力电池包括相同的拓扑，该相同的拓扑包括单向H桥逆变器，该单向H桥逆变器包括二极管前端整流器(D1-D12)。

6.一种电驱动系统(1)，包括：

电源(2)；

耦合至所述电源(2)以产生多相供电(3)的多电平变换器(10)；该多电平变换器(10)包括：

供电组件，该供电组件包括产生所述多相供电(3)的多个相，以及

电力电池组件，该电力电池组件包括第一电力电池和第二电力电池，所述第一电力电池和所述第二电力电池包括相同的拓扑和相同的电流额定值，

所述第一电力电池和所述第二电力电池被配置为向所述供电组件的所述多个相供电，并且

所述多个相中的每一个相均包括所述电力电池组件的所述第二电力电池和至少一个所述第一电力电池，所述第一电力电池和所述第二电力电池的电压额定值不同，

其中，所述第一电力电池的电压额定值高于所述第二电力电池的电压额定值，

其中，所述第一电力电池和所述第二电力电池被配置为输出多个电压电平，所述第一电力电池被配置为输出多于所述第二电力电池的电压电平，

其中，所述电驱动系统还包括负载，所述多相供电的输出连接至包括电机的所述负载，所述电机包括在4.16kV至13.8kV范围内运行的中压AC电动机，

其中，变压器被配置为向每个所述第一电力电池和每个所述第二电力电池提供隔离电压，其中，向所述第一电力电池和所述第二电力电池提供的电压设置有相移，

其中，脉宽调制控制器(30)耦合至所述第一电力电池和所述第二电力电池中的每一个，以通过脉宽调制来控制所述第一电力电池和所述第二电力电池的开关事件，其中，所述第一电力电池和所述第二电力电池以相同的开关频率(F_S)开关。