[发明专利]混合型MMC子模块电容电压双向均衡拓扑

摘要

本发明将提出了一种基于二极管钳位电路的双向均衡的混合型MMC拓扑结构，由n/2个半桥子模块和n/2个全桥子模块以及n‑1附加系列装置组成。本发明以五电平混合MMC拓扑为例进行说明。它由两个半桥式模块、两个全桥式模块和三个附加单元组成。其中，HBSM之间连接的附加单元和HBSM与FBSM之间连接的附加单元相同。每个单元包括两个平行的分支。支路1只包含一个二极管，支路2为二极管与开关反向串联(IGBT和反向并联二极管)，电感接至支路1和支路2的公共支路上。在FBSM之间连接的附加单元，支路1与支路2的结构相同，均由串联二极管、电感和开关(IGBT和反向并联二极管)构成。与传统的软件电压平衡方法相比，该拓扑主要具有两点优势，首先，简化了控制框架，省略了电压平衡控制环节，节省控制资源；其次，减少了电压传感器的数量，降低控制系统的复杂程度，使通讯压力下降。此外，与其他一些硬件电压平衡电路相比，此拓扑不但能够实现双向均衡还减少了电路中电感的数量有效降低了硬件成本。