[发明专利]电力变换装置

权利要求书

1.一种电力变换装置，在交流与直流之间相互变换电力，其特征在于，

将具有自消弧能力的第一、第二、第三及第四开关元件按照升序与直流电源串联连接，将所述直流电源的直流正端子和所述第一开关元件的集电极连接，将所述直流电源的直流负端子和所述第四开关元件的发射极连接，并且将串联连接了的第一电容器和第二电容器与所述直流电源并联地连接，将用所述第一电容器以及所述第二电容器分割出的直流中性点和所述第二开关元件的发射极以及所述第三开关元件的集电极连接，

该电力变换装置具有第一及第二斩波器单元群电路，该第一及第二斩波器单元群电路是将把具有自消弧能力的开关元件串联地连接2个而成的分支和电容器并联地连接而作为斩波器单元、并将所述斩波器单元串联地连接1个或者2个以上而得到的，

将所述第二开关元件的集电极和所述第一斩波器单元群电路的正端子连接，将所述第三开关元件的发射极和所述第二斩波器单元群电路的负端子连接，将所述第一斩波器单元群电路的负端子和所述第二斩波器单元群电路的正端子连接，将其作为输出交流端子，

将所述第一斩波器单元群电路的负端子与三绕组变压器的一次侧正端子连接，将所述第二斩波器单元群电路的正端子与所述三绕组变压器的二次侧正端子连接，将所述三绕组变压器的一次侧负端子和二次侧负端子连接到直流中性点，将所述三绕组变压器的三次侧作为输出交流电压。

2.根据权利要求1所述的电力变换装置，其特征在于，

将共用直流电压的同一结构的电力变换装置设为2台，使2台电力变换装置的输出交流端子之间为交流电压输出，通过零相电压将直流中性点电压控制为恒定。

3.根据权利要求1所述的电力变换装置，其特征在于，

将共用直流电压的同一结构的电力变换装置设为3台，使3台电力变换装置的输出交流端子之间为三相交流电压输出，通过零相电压将直流中性点电压控制为恒定。

4.根据权利要求1所述的电力变换装置，其特征在于，

将共用直流电压且未将三绕组变压器的一次侧负端子和二次侧负端子连接到直流中性点的同一结构的电力变换装置设为2台，使2台电力变换装置的输出交流端子之间为交流电压输出，通过零相电压将直流中性点电压控制为恒定。

5.根据权利要求1所述的电力变换装置，其特征在于，

将共用直流电压且未将三绕组变压器的一次侧负端子和二次侧负端子连接到直流中性点的同一结构的电力变换装置设为3台，将3台三绕组变压器的一次侧负端子和二次侧负端子相互连接，使3台电力变换装置的输出交流端子之间为三相交流电压输出，通过零相电压将直流中性点电压控制为恒定。

6.根据权利要求1至5中的任意一项所述的电力变换装置，其特征在于，

在输出交流电压比直流中性点电压大时，使所述第一开关元件和所述第三开关元件成为导通，并且使所述第二开关元件和所述第四开关元件成为截止，所述第一斩波器单元群电路将直流正电压和输出交流电压的差电压输出，所述第二斩波器单元群电路将输出交流电压和直流中性点的差电压输出，

在输出交流电压比直流中性点电压小时，使所述第一开关元件和所述第三开关元件成为截止，并且使所述第二开关元件和所述第四开关元件成为导通，所述第一斩波器单元群电路将直流中性点电压和输出交流电压的差电压输出，所述第二斩波器单元群电路将输出交流电压和直流负电压的差电压输出。

7.根据权利要求6所述的电力变换装置，其特征在于，

在输出交流电压比直流中性点电压大时，在所述直流正端子、所述第一开关元件、所述第一斩波器单元群电路、所述第二斩波器单元群电路、所述第三开关元件、所述直流中性点的路径中流过直流循环电流，在所述输出交流电压比所述直流中性点电压小时，在所述直流中性点、所述第二开关元件、所述第一斩波器单元群电路、所述第二斩波器单元群电路、所述第四开关元件、所述直流负端子的路径中流过直流循环电流，将所述第一及第二斩波器单元群电路的电容器电压平均值控制为恒定。