[发明专利]级联模块化多电平换流器的新的四电平换流器单元拓扑

权利要求书

1.一种用以产生多电平电压的换流器单元，包括：

串联连接的第一、第二和第三电容器；

第一、第二、第三和第四电力开关，每个电力开关具有反并联连接的二极管，其中第一电力开关与第二电力开关串联连接并且第三电力开关与第四电力开关串联连接；

串联连接的第一和第二电力开关与第二电容器并联连接；并且

第三电力开关的第一节点被连接到第一电容器的第一节点；并且

第四电力开关的第二节点被连接到第三电容器的第二节点。

2.根据权利要求1所述的换流器单元，进一步包括由第一电力开关的第二节点和第三电力开关的第二节点形成的输出端以提供多电平电压。

3.根据权利要求1所述的换流器单元，其中多电平电压是四电平电压。

4.根据权利要求1所述的换流器单元，其中换流器单元是包含多个换流器单元的电路的部分。

5.根据权利要求4所述的换流器单元，其中电路包含n个换流器单元，其中n大于2，并且电路被配置成提供具有至少4n+1个电压电平的相对中性点输出电压。

6.根据权利要求4所述的换流器单元，其中电路包含3n个换流器单元，其中n大于2，并且电路被配置成提供具有至少8n+1个电压电平的相间输出电压。

7.根据权利要求1所述的换流器单元，其中换流器单元是级联模块化多电平换流器的部分。

8.根据权利要求1所述的换流器单元，其中换流器单元是太阳能电池电力系统的部分。

9.根据权利要求8所述的换流器单元，其中换流器单元中的电容器由太阳能电池替代。

10.一种多电平电压换流器，包括：

多个3n个换流器单元，其被以级联模块化多电平换流器拓扑布置，每个换流器单元具有由3个电容器和4个电力半导体开关确定的拓扑，所述4个电力半导体开关中的每个具有续流二极管，每个换流器具有被配置成选择性地提供4个电压电平中的一个的输出端；以及

输出端，其被使能成选择性地提供至少8n+1个相间电压电平中的一个。

11.根据权利要求10所述的多电平电压换流器，其中通过将三个电容器串联连接并通过将四个电力开关中的两个串联连接来进一步确定拓扑。

12.根据权利要求11所述的多电平电压换流器，其中串联连接的两个电力开关被并联连接到串联连接的三个电容器中的一个。

13.根据权利要求10所述的多电平电压换流器，其中多电平电压换流器是太阳能电池电力系统的部分。

14.一种用于产生多电平电压信号的方法，包括：

在换流器单元的输出端上输出被使能成采取4个电平中的一个的电压信号，所述换流器单元具有由3个电容器和4个电力半导体开关确定的拓扑，所述4个电力半导体开关中的每个具有续流二极管；

在电路中以级联模块化多电平换流器拓扑布置n个换流器单元；以及

在电路的输出端上选择性地提供被使能成采取至少4n+1个相电压电平中的一个的信号。

15.根据权利要求14所述的方法，进一步包括：

在电路中以级联模块化多电平换流器拓扑布置3n个换流器单元；以及

在电路的输出端上选择性地提供被使能成采取至少8n+1个线电压电平中的一个的信号。

16.根据权利要求14所述的方法，其中在太阳能电池电力系统中产生多电平电压。

17.根据权利要求14所述的方法，其中通过将三个电容器串联连接并通过将四个电力开关中的两个串联连接来进一步确定拓扑。

18.根据权利要求14所述的方法，其中串联连接的两个电力开关被并联连接到串联连接的三个电容器中的一个。