[发明专利]降低电容体积的MMC子模块

摘要

本发明提供的降低电容体积的MMC子模块，至少包括电容单元和与所述电容单元连接的开关单元，所述电容单元包括主电容和从电容，所述开关单元包括分别与主电容和从电容串联连接并用于控制改变主电容和从电容的串并联结构的开关，通过控制开关使主电容产生电压波动，并通过从电容对主电容的电压波动进行补偿；本发明利用金属薄膜电容能流过较大的纹波电流的特性，通过控制算法使得在电容上产生较大的电压波动，在保证MMC子模块电压纹波的情况下，提高了电容的能量利用效率，实现了比传统的MMC子模块更高的能量密度，减小了MMC子模块中电容的体积及质量，从而减小了MMC子模块和换流器的体积。

主权项

一种降低电容体积的MMC子模块，其特征在于：至少包括电容单元和与所述电容单元连接的开关单元，所述电容单元包括主电容和从电容，所述开关单元包括分别与主电容和从电容串联连接并用于控制改变主电容和从电容的串并联结构的开关，通过控制开关使主电容产生电压波动，并通过从电容对主电容的电压波动进行补偿；所述开关为设置有反并联二极管的开关管；所述开关管包括Sl、S11、S12、S13、S21、S22，所述主电容为C11，所述从电容包括C21、C22，所述开关管Sl的集电极为MMC子模块的输入端，发射极为MMC子模块的输出端；所述开关管S11的发射极与输入端连接，集电极与从电容C21的正极连接；所述开关管S12与开关管S21反向串联，其中开关管S12的发射极与输入端连接，开关管S21的发射极与从电容C22的正极连接；所述开关管S13与开关管S22反向串联，其中开关管S13的发射极与输入端连接，开关管S22的发射极与从电容C22的负极连接；所述主电容C11的正极分别与从电容C21的负极和从电容C22负极连接，主电容C11的负极与输出端连接。