[发明专利]一种电力电子变换器拓扑及其调压方法

权利要求书

1.一种电力电子变换器拓扑，其特征在于，包括开关阀和开关电容阀，所述开关电容阀与所述开关阀连接；

其中，所述开关阀包括并联的多个桥臂，每个所述桥臂均包括串联的上桥臂和下桥臂，所述上桥臂和所述下桥臂均包括多个串联的开关模块，所述开关模块包括全控器件S1、二极管D1均压电容C1和耗能元件H1，所述二极管D1的阳极连接在所述全控器件S1的阳极，所述均压电容C1的一端与所述二极管D1的阴极连接，所述均压电容C1的另一端与所述全控器件S1的阴极连接，所述耗能元件H1的一端与所述均压电容C1的一端连接，所述耗能元件H1的另一端与所述均压电容C1的另一端连接。

2.根据权利要求1所述的电力电子变换器拓扑，其特征在于，所述开关电容阀包括串联的多个开关电容模块。

3.根据权利要求2所述的电力电子变换器拓扑，其特征在于，所述开关电容模块为半桥模块、全桥模块以及混合模块中的任意一种或多种的组合。

4.根据权利要求1所述的电力电子变换器拓扑，其特征在于，所述开关模块还包括旁路元件K1，所述旁路元件K1的两端分别与所述全控器件S1的阳极、阴极连接。

5.一种组合变换器，其特征在于，包括多个变换器，至少一个所述变换器的拓扑为权利要求1－4任一所述的电力电子变换器拓扑。

6.一种权利要求1－4任一所述的电力电子变换器拓扑的调压方法，其特征在于，包括以下步骤：

根据开关电容阀的输出电压|Um|和外部控制要求的电力电子变换器交流侧输出电压确定调压系数；

根据调压系数和开关电容阀的输出电压|Um|，确定PWM调制波；

通过PWM调制波对开关阀任意一相桥臂进行高频斩波，另一相桥臂进行低频切换。

7.根据权利要求6所述的电力电子变换器拓扑的调压方法，其特征在于，通过PWM调制波对开关阀任意一相桥臂进行高频斩波包括以下步骤：

在Um的正半周，当PWM调制波大于载波时，控制左桥臂的上桥臂全部全控器件导通，下桥臂全部或部分全控器件关断，或控制右桥臂的下桥臂全部全控器件导通，上桥臂全部或部分全控器件关断；

当PWM调制波小于载波时，控制左桥臂的下桥臂全部全控器件导通，上桥臂全部或部分全控器件关断，或控制右桥臂的上桥臂全部全控器件导通，下桥臂全部或部分全控器件关断；

PWM调制波与载波相等时，左桥臂和右桥臂保持输出状态不变。

8.根据权利要求7所述的电力电子变换器拓扑的调压方法，其特征在于，通过PWM调制波对开关阀任意一相桥臂进行高频斩波还包括以下步骤：

在Um的负半周，当PWM调制波大于载波时，左桥臂的下桥臂全部全控器件导通，上桥臂全部或部分全控器件关断，或控制右桥臂的上桥臂全部全控器件导通，下桥臂全部或部分全控器件关断；

当PWM调制波小于载波时，第一桥臂的上桥臂全部全控器件导通，下桥臂全部或部分全控器件关断，或控制右桥臂的下桥臂全部全控器件导通，上桥臂全部或部分全控器件关断；

PWM调制波与载波相等时，左桥臂和右桥臂保持输出状态不变。

9.根据权利要求8所述的电力电子变换器拓扑的调压方法，其特征在于，另一相桥臂进行低频切换包括以下步骤：

当Um由负到正，右桥臂输出状态从上桥臂的全部全控器件导通、下桥臂的全部或部分全控器件关断，切换到下桥臂的全部全控器件导通、上桥臂的全部或部分全控器件关断；

或，左桥臂输出状态从下桥臂的全部全控器件导通、上桥臂的全部或部分全控器件关断，切换到上桥臂的全部全控器件导通、下桥臂的全部或部分全控器件关断。