[发明专利]一种多电平变换器直流电容组的均压电路

权利要求书

1.一种多电平变换器直流电容组的均压电路，所述的多电平变换器能够输出m个电平，m≥3，其直流电容组由m-1个直流电容C_i串联构成，i＝1,2,…,m-1；所述均压电路配置m-2个均压电路单元，实现多电平变换器多个直流电容的电压平衡；直流电容组的任意两个相邻电容均与一个均压电路单元相连；其特征在于：所述均压电路单元由辅助均压电容、限流电感和四个功率开关器件组成，辅助均压电容与限流电感不直接相连；所有均压电路单元的功率开关器件的控制端均与多电平变换器的控制装置相连；

所述的均压电路单元的具体组成是：

两个功率开关器件串联构成一组开关对，形成一个内部公共连接点；两组开关对串联构成一个功率开关网络，形成一个中间节点；

两组开关对的两个内部公共连接点，分别连接至均压电路单元的辅助均压电容的两端；

两组开关对的中间节点，通过限流电感与被平衡的两个相邻直流电容的公共节点相连；

两组开关对的端部的两个非公共连接点，分别与被平衡的两个相邻直流电容的端部的两个连接点相连；

当限流电感电流在允许值以内时，辅助均压电容、限流电感和相应直流电容C_i通过两只功率开关器件形成回路，限流电感两端的电压为悬浮电容电压与相应直流电容电压之差；当限流电感电流超过允许值时，限流电感和相应直流电容C_i通过两只功率开关器件形成回路，限流电感两端的电压为相应直流电容的电压。

2.根据权利要求1所述的多电平变换器直流电容组的均压电路，其特征在于：以所述的均压电路单元的辅助均压电容的电压为首要控制目标；根据均压电路单元的辅助均压电容的电压和限流电感的电流，通过所述多电平变换器的控制装置，确定各均压电路单元的功率开关器件的开关状态，使得当辅助均压电容电压大于其参考电压时，辅助均压电容通过限流电感向直流电容组放电；当辅助均压电容电压小于其参考电压时，直流电容组通过限流电感向辅助均压电容充电，进而实现直流电容组及辅助均压电容的电压平衡控制。

3.根据权利要求1所述的多电平变换器直流电容组的均压电路，其特征在于：当检测到的限流电感的电流超过安全值时，通过关闭相应均压电路单元的所有功率开关器件，将限流电感的电流约束在安全值以内。