[发明专利]一种半桥级联型多电平逆变电路及控制方法

权利要求书

1.一种半桥级联型多电平逆变电路，其特征在于，包括三种基础子模块即第一基础子模块、第二基础子模块和第三基础子模块，可构成M（M≥1）相、N（N≥2） 电平电路，每一相中所述第一基础子模块、第二基础子模块和第三基础子模块的合计总数为N-1个，每相中所述第一基础子模块数量为X-1（1≤X≤N）个，所述第二基础子模块数量为1个，所述第三基础子模块数量为N-X-1个，即第1个至第X-1个模块为所述第一基础子模块，第X个模块为所述第二基础子模块，第X+1个至第N-1个模块为所述第三基础子模块；

所述第一基础子模块为四端口模块，由第一开关管、第二开关管和第一电容构成，所述第一基础子模块的具体连接方式为：所述第一电容的正极即为所述第一基础子模块的第一一端口；所述第一电容的负极与所述第二开关管的发射极相连接，此连接点即为第一基础子模块的第一二端口；所述第一开关管集电极即为第一基础子模块的第一三端口；所述第一开关管发射极与所述第二开关管的集电极相连接，此连接点即为第一基础子模块的第一四端口；

所述第二基础子模块为五端口模块，由第三开关管、第四开关管和第二电容构成，三者构成两条支路，两条支路的具体连接方式为：所述第二电容独自构成一条支路，所述第二电容的正极即为所述第二基础子模块的第二一端口，负极即为所述第二基础子模块的第二二端口；另一条支路以所述第三开关管的发射极与所述第四开关管的集电极相连的方式构成，第三开关管的集电极即为所述第二基础子模块的第二三端口，所述第四开关管的发射极即为所述第二基础子模块的第二四端口，所述第三开关管的发射极与所述第四开关管的集电极的连接点即为所述第二基础子模块的第二五端口；

所述第三基础子模块为四端口模块，包括第五开关管、第六开关管和第三电容，同时所述第三电容的正极与所述第五开关管的发射极相连，二者连接点即为所述第三基础子模块的第三一端口；所述第三电容的负极则作为所述第三基础子模块的第三二端口，而所述第五开关管的发射极则与所述第六开关管的集电极相连，此连接点为所述第三基础子模块的第三三端口，所述第六开关管的发射极作为所述第三基础子模块的第三四端口。

2.根据权利要求1所述的一种半桥级联型多电平逆变电路，其特征在于，还包括直流母线，所述直流母线与直流侧电源相连，具体连接方式为所述直流母线通过与直流侧电源的正、负极相连的方式接入电路中，且所述直流母线以首尾相连的方式将各所述第一基础子模块、第二基础子模块和第三基础子模块中的第一电容、第二电容和第三电容依次连接；所述逆变电路扩展至M（M≥1）相、N（N≥2） 电平时，M相电路均共用同一直流母线且M相中的任一相其所对应的模块所接入的电容数量相同即每个逆变桥均与其对应电容相连接，M相电容共用且电容均为极性电容，有正负之分，且所述第一基础子模块、第二基础子模块和第三基础子模块中的电容均为钳位电容。

3.根据权利要求1所述的一种半桥级联型多电平逆变电路，其特征在于，所述第一基础子模块、第二基础子模块和第三基础子模块中的开关管均由全控型电力电子开关和不控型二极管并联组成；所述第一基础子模块、第二基础子模块和第三基础子模块中的两个开关管均有三种开关组合状态，即同一个基础子模块中的一个开关管导通，另一个开关管关断或者两个开关管均关断，不存在两个开关管同时导通的状态。