[发明专利]借助于开关表以及其连续后台优化来控制模块式多点串并转换器(MMSPC)

权利要求书

1.一种用于多电平转换器的开关状态的控制器(300，600)的方法，在该方法中该多电平转换器(200)具有多个模块(100)，在该方法中该多个模块中的每个模块具有：在第一侧上的至少一个端子和在第二侧上的至少一个端子、至少两个能够控制的开关以及至少一个储能器，在该方法中在该第一侧上的该至少一个端子与在该第二侧上的该至少一个端子之间的第一连接中该至少一个储能器与该至少两个能够控制的开关中的第一开关串联布置，并且在该第一侧上的该至少一个端子与在该第二侧上的该至少一个端子之间的第二连接中布置有该至少两个能够控制的开关中的第二开关，在该方法中该控制器(300)被分为实时部分(320，606)和离线部分(310，602)，其中在该实时部分中通过调制器(322)对于每个时间步幅为相应的电压要求(324)指定相应的电压等级(325)，并且关于该相应的电压等级通过调度器(323，410)在第一开关表(420)中获取所有开关的相应的总开关状态，并且将该相应的总开关状态作为控制信号(306，404)转发给所有开关，其中在该离线部分中通过优化器(311，510)以连续的序列计算第二开关表(312，313，520)，该第二开关表以使成本函数最小化为依据而得出，其中该成本函数至少参考该多电平转换器的所有储能器(109)的均匀放电和/或最小导通损耗和/或这些储能器中的最小损耗和/或最小总损耗来评估由该多个模块的预定的相应模块开关状态构成的总开关状态，并且其中将该多电平转换器的所有储能器的当前充电状态连续地提供给该优化器。

2.根据权利要求1所述的方法，在该方法中在该实时部分中在该第一开关表中获取所有开关的相应的总状态，并且在该离线部分中通过优化器以连续的序列计算该第二开关表，其中在一个时间点该第一开关表和该第二开关表能够是彼此不同的，其中在计算结束之后所计算的第二开关表替代该第一开关表并且从此以后用作第一开关表，并且由该优化器开始计算新的第二开关表。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，在该方法中由所有可能的模块开关状态的整体构成由如下模块开关状态形成的预定模块开关状态：这些模块开关状态能够由基础开关状态的该多个模块中的所有模块的并联连接出发而产生。

4.根据以上权利要求之一所述的方法，在该方法中该多个模块中的多个模块(211，212，213，214，215，216，221，222，223，224，225，226，231，232，233，234，235，236)串联连接成至少一个串(210，220，230)，通过该至少一个串构成交流电压的相应的相。

5.根据以上权利要求之一所述的方法，在该方法中该第一开关表(323)在预定的时间跨度之后被新计算的第二开关表(312，313)替代。

6.根据以上权利要求之一所述的方法，在该方法中总成本函数由该成本函数和关于来自下表的至少一个状态参量的至少一个附加条件(301，302，303，801，802，803)构成：电流波纹系数，该多电平转换器的效率，该多电平转换器的储能器的老化，电磁兼容性，无失真的电流/电压曲线，相应模块的模块温度，该模块的温度变化，开关故障，导通损耗，失效安全性、尤其为了使失效安全性最大化而对该多个模块中的某些模块的针对性保护，对该多个模块中的单独模块的已知缺点或不同限值的平衡，由该多电平转换器驱动的电机的转速，输出频率，电网频率，相电流。

7.根据权利要求6所述的方法，在该方法中，关于计入该成本函数或相应的至少一个附加条件中并且仅在其自身的相应时间段之内改变的相应状态参量，只有在相应时间段逝去之后才重新计算在该总成本函数中的相关联的项。

8.根据以上权利要求之一所述的方法，在该方法中，通过映射至少由该调制器(920)提供的电压等级(922)来访问该第一开关表的具有待在该多电平转换器中实施的模块开关状态的行(806)。

9.根据以上权利要求之一所述的方法，在该方法中，当存在该多电平转换器的多个替代性的总开关状态时，该调度器(323)根据预定的规则进行选择。