[发明专利]多电平自均衡控制电路、直流转换系统及交直流转换系统

权利要求书

1.一种多电平自均衡控制电路，其特征在于，所述多电平自均衡控制电路包括：

分压单元，接收输入电压，并对所述输入电压进行分压；

压控电荷源负载，连接于所述分压单元的输出端，基于所述分压单元的输出电压自适应调整所述压控电荷源负载的电荷输入量，使所述分压单元的每个工作状态的时间内流经所述压控电荷源负载的电荷总量与所述分压单元的输出电压正相关，从而形成负反馈实现对所述分压单元的均压控制；

控制单元，产生所述分压单元及所述压控电荷源负载的控制信号，以控制所述分压单元及所述压控电荷源负载。

2.根据权利要求1所述的多电平自均衡控制电路，其特征在于：所述分压单元为开关和电容构成的拓扑结构，以输出与输入电压成比例的电压信号。

3.根据权利要求2所述的多电平自均衡控制电路，其特征在于：所述分压单元为飞跨电容变换器，所述飞跨电容变换器包括依次级联的N-1级基本模块；各基本模块均包括电容、第一开关管及第二开关管；当前级第一开关管的一端连接当前级电容的上极板，另一端连接上一级电容的上极板；当前级第二开关管的一端连接当前级电容的下极板，另一端连接上一级电容的下极板；同一级基本模块中所述第一开关管与所述第二开关管互补导通，各级基本模块中第一开关管的开关控制信号依次错相预设角度；其中，N为大于等于3的自然数。

4.根据权利要求2任意一项所述的多电平自均衡控制电路，其特征在于：所述压控电荷源负载为BUCK电路、BOOST电路或基于LLC谐振的带变压器的直流变换器。

5.根据权利要求4所述的多电平自均衡控制电路，其特征在于：所述控制单元基于所述压控电荷源负载的控制信号同步产生所述分压单元的开关控制信号。

6.根据权利要求5所述的多电平自均衡控制电路，其特征在于：所述控制单元基于恒定导通时间控制的临界导通模式控制所述压控电荷源负载，并基于所述压控电荷源负载的控制信号同步产生所述分压单元的开关控制信号。

7.根据权利要求5所述的多电平自均衡控制电路，其特征在于：所述压控电荷源负载中的主开关在电感电流过零时受控开通，并在开通时间达到期望值时受控关断，其中所述期望值基于所述压控电荷源负载的输出电压与参考电压的差值产生。

8.根据权利要求7所述的多电平自均衡控制电路，其特征在于：所述分压单元中的开关管的开关状态根据所述主开关的开通时刻切换，从而切换所述分压单元的工作状态。

9.根据权利要求8所述的多电平自均衡控制电路，其特征在于：所述分压单元中的开关管在所述主开关的每M个周期的开通时刻被触发以切换所述分压单元的工作状态，其中M为正整数。

10.根据权利要求7所述的多电平自均衡控制电路，其特征在于：所述控制单元包括：过零检测模块，检测所述压控电荷源负载中电感电流的过零点以产生开通信号；导通时间控制模块，连接所述过零检测模块的输出端以对主开关的导通时间进行计时，并在所述导通时间达到所述期望值时产生主开关的关断信号；触发器，被配置为接收所述开通信号和所述关断信号以产生压控电荷源负载的控制信号。

11.根据权利要求10所述的多电平自均衡控制电路，其特征在于：所述控制单元还包括分压控制模块，连接在所述过零检测模块的输出端或所述触发器的输出端，以根据所述开通信号控制所述分压单元切换工作状态。

12.根据权利要求5所述的多电平自均衡控制电路，其特征在于：所述控制单元基于峰值电流控制的临界导通模式控制所述压控电荷源负载，并基于所述压控电荷源负载的控制信号同步产生所述分压单元的开关控制信号。