[发明专利]一种多电平子模块电力电子变压器及控制方法

权利要求书

1.一种多电平子模块电力电子变压器，其特征在于，包括：多电平全桥整流单元、直流母线电容单元和直流供电单元，所述直流母线电容单元包括n个直流母线电容，所述n个直流母线电容串联连接形成n+1个直流端子，n为正整数且n≥3；其中，

所述多电平全桥整流单元分别与所述n+1个直流端子和所述直流供电单元连接，用于将交流电网输入的第一交流电能转换为第一直流电能；

所述直流供电单元与所述直流母线电容单元并联连接，用于输出所述第一直流电能至直流电源。

2.如权利要求1所述的多电平子模块电力电子变压器，其特征在于，所述多电平全桥整流单元包括两个桥臂；其中，

所述桥臂的交流端为所述多电平全桥整流单元的交流端，所述两个桥臂的直流侧并联连接；

所述两个桥臂中至少一个所述桥臂为中点箝位多电平半桥。

3.如权利要求2所述的多电平子模块电力电子变压器，其特征在于，所述两个桥臂均为所述中点箝位多电平半桥，所述桥臂的直流端子与所述直流母线电容单元的直流端子连接，且所述桥臂的直流端子与所述直流母线电容单元的直流端子一一对应；

或者，

所述两个桥臂分别为所述中点箝位多电平半桥和两电平半桥，所述中点箝位多电平半桥的直流端子与所述直流母线电容单元的直流端子连接，且所述中点箝位多电平半桥的直流端子与所述直流母线电容单元的直流端子一一对应，所述两电平半桥与所述直流母线电容单元并联连接。

4.如权利要求1所述的多电平子模块电力电子变压器，其特征在于，所述直流供电单元包括多电平高频逆变单元和高频隔离整流单元，所述多电平高频逆变单元包括至少一个中点箝位多电平半桥；其中，

所述多电平高频逆变单元与所述直流母线电容单元连接，用于根据所述至少一个中点箝位多电平半桥，将所述第一直流电能逆变为第二交流电能；

所述高频隔离整流单元与所述多电平高频逆变单元连接，用于将所述第二交流电能整流为第二直流电能。

5.如权利要求4所述的多电平子模块电力电子变压器，其特征在于，所述多电平高频逆变单元包括两个所述中点箝位多电平半桥，所述中点箝位多电平半桥的直流端子与所述直流母线电容单元的直流端子连接，且所述中点箝位多电平半桥的直流端子与所述直流母线电容单元的直流端子一一对应，所述中点箝位多电平半桥的交流端子与所述高频隔离整流单元连接；

或者，

所述多电平高频逆变单元包括一个所述中点箝位多电平半桥和一个隔直电容，所述中点箝位多电平半桥的直流端子与所述直流母线电容单元的直流端子连接，且所述中点箝位多电平半桥的直流端子与所述直流母线电容单元的直流端子一一对应，所述中点箝位多电平半桥的交流端子为所述多电平高频逆变单元的第一交流输出端子，所述中点箝位多电平半桥的负极端子与所述隔直电容的第一端连接，所述隔直电容的第二端为所述多电平高频逆变单元的第二交流输出端子；

或者，

所述多电平高频逆变单元包括一个所述中点箝位多电平半桥，所述中点箝位多电平半桥的直流端子与所述直流母线电容单元的直流端子连接，且所述中点箝位多电平半桥的直流端子与所述直流母线电容单元的直流端子一一对应，所述中点箝位多电平半桥的交流端子为所述多电平高频逆变单元的第一交流输出端子，所述中点箝位多电平半桥的目标直流端子为所述多电平高频逆变单元的第二交流输出端子。

6.如权利要求3或5所述的多电平子模块电力电子变压器，其特征在于，所述中点箝位多电平半桥包括n+1个直流端子；其中，

所述中点箝位多电平半桥的n+1个直流端子用于输出n+1个电平。

7.一种多电平子模块电力电子变压器单相电路，其特征在于，包括：并网电抗器和m个交流端串联连接的如权利要求1-6任一项所述的多电平子模块电力电子变压器，m为正整数；其中，

所述并网电抗器的第一端为多电平子模块电力电子变压器单相电路的第一端，所述并网电抗器的第二端与第一个所述多电平子模块电力电子变压器的第一交流端连接，第m个所述多电平子模块电力电子变压器的第二交流端为所述多电平子模块电力电子变压器单相电路的第二端。