[发明专利]用于3电平逆变器的多状态PWM命令

权利要求书

1.一种不间断电源(UPS)系统，包括：

输入端，所述输入端被配置为耦合到AC源，并接收来自所述AC源的输入AC电力；

输出端，所述输出端被配置为将输出AC电力提供给负载，所述输出AC电力在线路周期的正半周期期间具有正平均输出电压电平，而在所述线路周期的负半周期期间具有负平均输出电压电平；

转换器，所述转换器耦合到所述输入端并被配置为将所述输入AC电力转换成DC电力；

多个DC总线，所述多个DC总线耦合到所述转换器并被配置为接收来自所述转换器的DC电力；

逆变器，所述逆变器耦合到所述多个DC总线，所述逆变器具有被配置为从所述多个DC总线接收所述DC电力的公共点和耦合在所述公共点和所述输出端之间的滤波器，并且所述逆变器被配置为将来自所述多个DC总线的DC电力转换成所述输出AC电力并将所述输出AC电力提供给所述输出端；以及

控制器，所述控制器被配置为在所述线路周期的正半周期期间通过在第一操作模式、第二操作模式和第三操作模式之间交替来操作所述逆变器以生成提供给所述输出端的所述输出AC电力的所述正平均输出电压电平，其中以所述第一操作模式操作所述逆变器来将正电压提供给所述公共点，以所述第二操作模式操作所述逆变器来将中性线电压提供给所述公共点，以及以所述第三操作模式操作所述逆变器来将负电压提供给所述公共点。

2.如权利要求1所述的不间断电源系统，其中，所述控制器还被配置为在所述线路周期的负半周期期间通过在第四操作模式、第五操作模式和第六操作模式之间交替来操作所述逆变器以生成提供给所述输出端的所述输出AC电力的所述负平均输出电压电平，其中以所述第四操作模式操作所述逆变器来将负电压提供给所述公共点，以所述第五操作模式操作所述逆变器来将中性线电压提供给所述公共点，以及以所述第六操作模式操作所述逆变器来将正电压提供给所述公共点。

3.如权利要求2所述的不间断电源系统，其中，所述逆变器基于NPC-2拓扑结构。

4.如权利要求3所述的不间断电源系统，其中，所述多个DC总线包括被配置为保持正DC电压电平的正DC总线、中点DC总线和被配置为保持负DC电压电平的负DC总线，以及

其中，所述逆变器包括耦合在所述多个DC总线之间的多个开关。

5.如权利要求4所述的不间断电源系统，其中，所述多个开关包括：

第一开关，所述第一开关耦合在所述正DC总线和所述公共点之间；

第二开关，所述第二开关耦合到所述中点DC总线；

第三开关，所述第三开关耦合在所述第二开关和所述公共点之间；以及

第四开关，所述第四开关耦合在所述负DC总线和所述公共点之间。

6.如权利要求5所述的不间断电源系统，其中，在以所述第一操作模式操作所述逆变器时，所述控制器还被配置为操作所述第一开关在第一时段内闭合，以将所述正DC总线耦合到所述公共点并将所述正电压提供给所述公共点。

7.如权利要求6所述的不间断电源系统，其中，在以所述第二操作模式操作所述逆变器时，所述控制器还被配置为操作所述第二开关在第二时段内闭合，以将所述中点DC总线耦合到所述公共点并将所述中性线电压提供给所述公共点。

8.如权利要求7所述的不间断电源系统，其中，在以所述第三操作模式操作所述逆变器时，所述控制器还被配置为操作所述第四开关在第三时段内闭合，以将所述负DC总线耦合到所述公共点并将所述负电压提供给所述公共点。

9.如权利要求8所述的不间断电源系统，其中，所述控制器包括计算模块，所述计算模块被配置为基于所述第二开关的导通持续时间来计算系数k，以及

其中，所述控制器还被配置为基于所述系数k来定义所述第一时段、第二时段和第三时段。