[发明专利]一种多电平Boost变换器、逆变系统及控制方法

权利要求书

1.一种多电平Boost变换器，其特征在于，包括：电感、开关电路、悬浮电容、第一单向导通器件、电容单元、充电控制电路和控制单元；

所述开关电路的第一端与所述电感串联后连接直流电源的正极，所述开关电路的第二端连接所述直流电源的负极，所述开关电路包括依次串联的至少两个开关管；

所述第一单向导通器件的正极连接所述电感与所述开关电路的公共端，负极连接所述充电控制电路的一端；

所述悬浮电容的一端连接所述开关电路的第三端，所述悬浮电容的另一端连接所述第一单向导通器件与所述充电控制电路的公共端；

所述电容单元的一端连接所述充电控制电路的另一端，所述电容单元的另一端连接所述直流电源的负极；

所述控制单元，用于当检测到输出直流母线的电压大于或等于预设母线电压时，控制所述充电控制电路，以及所述开关电路内第三端与第二端之间的开关管导通，以使输出直流母线为所述悬浮电容充电；以及，当检测到所述悬浮电容的电压满足预设条件时，控制所述充电控制电路，以及所述开关电路内第三端与第二端之间的开关管关断。

2.根据权利要求1所述的多电平Boost变换器，其特征在于，所述控制单元具体用于，当检测到所述悬浮电容上的电压大于或等于预设电容电压时，控制所述充电控制电路，以及所述开关电路内第三端与第二端之间的开关管截止。

3.根据权利要求1所述的多电平Boost变换器，其特征在于，所述控制单元具体用于，当检测到所述直流母线的电压与所述悬浮电容上的电压的差值小于或等于预设电压阈值，控制所述充电控制电路，以及所述开关电路内第三端与第二端之间的开关管截止。

4.根据权利要求1-3任一项所述的多电平Boost变换器，其特征在于，所述充电控制电路包括第二单向导通器件和第一开关管；

所述第二单向导通器件的正极连接所述第一单向导通器件的负极，第二单向导通器件的负极连接所述电容单元；

所述第一开关管的第一端连接所述第二单向导通器件的负极，第一开关管的第二端连接所述第二单向导通器件的正极，控制端连接所述控制单元的输出端。

5.根据权利要求4所述的多电平Boost变换器，其特征在于，所述充电控制电路还包括阻抗，所述第一开关管的第二端连接所述阻抗的一端，所述阻抗的另一端连接所述第二单向导通器件的正极。

6.根据权利要求1-3任一项所述的多电平Boost变换器，其特征在于，所述开关电路包括第二开关管和第三开关管；

所述第二开关管的第一端连接所述电感，第二端连接所述第三开关管的第一端，所述第三开关管的第二端连接直流电源的负极。

7.根据权利要求1-3任一项所述的多电平Boost变换器，其特征在于，所述电容单元包括第一电容和第二电容；

所述第一电容的一端连接所述充电控制电路，第一电容的另一端连接所述第二电容的一端，所述第二电容的另一端连接所述直流电源的负极。

8.根据权利要求7所述的多电平Boost变换器，其特征在于，还包括开关和第三单向导通器件；

所述开关的一端连接所述开关电路的第三端，所述开关的另一端连接所述第一电容和所述第二电容的公共端；

所述第三单向导通器件的正极连接所述直流电源的正极，负极连接所述第一电容连接所述充电控制电路的一端。

9.一种逆变系统，其特征在于，包括权利要求1-8任一项所述的多电平Boost变换器，以及逆变单元，其中，所述逆变单元的直流端与所述电容单元并联。

10.一种多电平Boost变换器的控制方法，其特征在于，应用于权利要求1-8任一项所述的多电平Boost变换器中，所述方法包括：

检测输出直流母线的电压；

当所述输出直流母线的电压大于或等于预设母线电压时，控制充电控制电路，以及开关电路内第三端与第二端之间的开关管导通，以使输出直流母线为悬浮电容充电；

检测所述悬浮电容上的电压；

当所述悬浮电容上的电压大于或等于预设电容电压时，控制所述充电控制电路、及所述开关电路内第三端与第二端之间的开关管截止。