[发明专利]用于多电平逆变器的电力级预充电和动态制动装置

摘要

用于多电平逆变器电力级（100）的预充电和动态制动电路（200），所述预充电和动态制动电路（200）具有共享电阻器，所述共享电阻器在第一操作模式下被连接成利用来自整流器电路（120）的电流对直流总线电容器（C）进行充电，以及在动态制动模式下被连接成与电容器（C）并联以消耗电力。

主权项

一种电力转换系统(10)，包括：多电平逆变器(40)，所述多电平逆变器(40)包括至少一个逆变器臂(102)，所述至少一个逆变器臂(102)包括多个电力级(100)，各个电力级(100)包括：直流总线电路(130)，所述直流总线电路(130)具有第一直流电路支路(121，131)和第二直流电路支路(122，132)，整流器电路(120)，所述整流器电路(120)向所述直流总线电路(130)提供直流电压，输出(104)；以及开关电路(140)，所述开关电路(140)能够根据开关控制信号(62)进行操作以在所述输出(104)处以多个不同的输出电压电平中之一提供输出电压，以及预充电和动态制动电路(200)，所述预充电和动态制动电路(200)具有连接在所述整流器电路(120)与所述开关电路(140)之间的电阻器(206)，所述预充电和动态制动电路(200)操作于第一操作模式以传导来自所述整流器电路(120)的电流通过所述电阻器(206)，以对所述直流总线电路(130)的电容器(C)进行充电；操作于第二操作模式以旁通所述电阻器(206)并且允许电流从所述整流器电路(120)流至所述开关电路(140)；以及操作于第三操作模式，以将所述电阻器(206)与所述直流总线电路(130)的所述电容器(C)并联连接，所述至少一个逆变器臂(102)的所述输出(104)彼此串联耦接，所述至少一个逆变器臂(102)的最后电力级(100)的输出(104)提供输出以驱动负载(50)；以及控制器(60)，所述控制器(60)进行操作用于提供所述开关控制信号(62)以设定所述多电平逆变器(40)的所述电力级(100)的各个输出电压电平，其中，各个电力级(100)的所述预充电和动态制动电路(200)包括：第一开关器件(202)，所述第一开关器件(202)耦接在所述整流器电路(120)与所述开关电路(140)之间的所述直流总线电路(130)的所述第一直流电路支路(121，131)中，所述第一开关器件(202)根据第一控制信号(222)操作于第一状态以防止电流直接流过所述整流器电路(120)与所述开关电路(140)之间的所述第一开关器件(202)；以及操作于第二状态以允许电流流过所述第一开关器件(202)；第一二极管(204)，所述第一二极管(204)与所述第一开关器件(202)并联耦接，所述第一二极管(204)具有连接到所述整流器电路(120)的阴极和连接到所述开关电路(140)的阳极；第二二极管(208)，所述第二二极管(208)与所述电阻器(206)串联耦接，所述电阻器(206)在与所述第一开关器件(202)并联的电路支路中，所述第二二极管(208)具有连接到所述电阻器(206)的阳极和连接到所述开关电路(140)的阴极；以及电力级控制器(220)，所述电力级控制器(220)提供所述第一控制信号(222)，以选择性地将所述第一开关器件(202)在所述第一操作模式下置于所述第一状态，以及将所述第一开关器件(202)在所述第二操作模式和所述第三操作模式下置于所述第二状态。