[发明专利]一种多电平软开关逆变驱动系统及其电压窗口切换方法

权利要求书

1.一种多电平软开关逆变驱动系统，其特征在于，包括多相相互独立且结构相同的逆变驱动电路；

每相所述逆变驱动电路均包含n个直流电源输入端、一个交流输出端、一个电压窗口切换电路(1)、一个软开关逆变驱动模块(2)、一个控制模块(3)、一个电感L及两个输出端电容，所述电压窗口切换电路(1)的输入端对应与所述的n个直流电源输入端相连，所述电压窗口切换电路(1)的输出端对应与所述软开关逆变驱动模块(2)的输入端相连，所述软开关逆变驱动模块(2)的输出端通过所述电感L连接至所述交流输出端，两个所述输出端电容中的一个的一端与最高电平的直流电源输入端连接，另一端与交流输出端连接，两个所述输出端电容中的另一个的一端与最低电平的直流电源输入端连接，另一端与交流输出端连接；所述控制模块(3)对应与所述电压窗口切换电路(1)、交流输出端及n个直流电源输入端相连；

控制模块(3)、用于实时测量比较与之相对应相逆变驱动电路中交流输出端电压与各直流电源输入端电压的大小，判断交流输出端电压所处的电压窗口，并结合所需交流输出端电压变化趋势输出控制信号给电压窗口切换电路(1)；

电压窗口切换电路(1)、用于将各直流电源输入端的直流输入电平分配为多个上下重叠且连续的电压窗口；

软开关逆变驱动模块(2)、用于将电压窗口切换电路(1)输出的直流电压转换为交流电输出；

其中，n≥4，且n为整数。

2.根据权利要求1所述的多电平软开关逆变驱动系统，其特征在于，每相所述逆变驱动电路所包含的n个直流电源输入端的电压以最高电平直流电源输入端和最低电平直流电源输入端间的中间点电位为电位参考点，各直流电源输入端的输入电压和每相交流输出端的输出电压为各端到此电位参考点的电压。

3.根据权利要求2所述的多电平软开关逆变驱动系统，其特征在于，所述电压窗口切换电路(1)为一个含有的输入端数量与所述n个直流电源输入端数量相匹配的电压窗口切换电路；

所述软开关逆变驱动模块(2)为一个含有的输入端数量与所述电压窗口切换电路(1)含有的输出端数量相配的软开关逆变驱动电路；

所述电压窗口切换电路(1)包含的每个输入端对应与一个所述直流电源输入端相连；

所述软开关逆变驱动模块(2)包含的每个输入端对应与所述电压窗口切换电路(1)的一个输出端相连。

4.根据权利要求3所述的多电平软开关逆变驱动系统，其特征在于，所述电压窗口切换电路(1)为含有四个输入端和两个输出端的电压窗口切换电路；

所述软开关逆变驱动模块(2)为含有一个正直流输入端+Uzk、一个负直流输入端-Uzk和一个输出端的半桥电路或浮动电容桥电路；

所述电压窗口切换电路(1)包含的四个输入端对应与四个不同电位值的直流电源输入端相连，且四个不同电位值的直流电源输入端电压由高到低依次为UinDC1、UinDC2、UinDC3和UinDC4；

所述电压窗口切换电路(1)包含的两个输出端对应与所述软开关逆变驱动模块(2)的两个输入端相连；

所述电压窗口切换电路(1)含有四个开关器件(S1、S2、S3和S4)；其中两个开关器件(S1、S2)串联于电压分别为UinDC1和UinDC2的两个直流电源输入端之间；另外两个开关器件(S3、S4)串联于电压分别为UinDC3和UinDC4的两个直流电源输入端之间；

半桥电路或浮动电容桥电路的正直流输入端+Uzk对应与串联在电压分别为UinDC1和UinDC2的两个直流电源输入端之间的两个开关器件(S1、S2)的公共端相连，负直流输入端-Uzk对应与串联在电压分别为UinDC3和UinDC4的两个直流电源输入端之间的另外两个开关器件(S3、S4)的公共端相连，输出端对应与所述电感L相连。