[发明专利]控制模块化转换器

权利要求书

1. 一种用于控制具有多个转换器模块（12）的模块化转换器（10）的方法，每个转换器模块（12）包括两个功率连接器、功率半导体和能量存储和/或能源，其中所述功率连接器在所述半导体的第一开关状态中短路并且在所述半导体的第二开关状态中连接到所述能量存储和/或能源，

所述方法包括以下步骤：

基于实际转换器开关状态选择所述转换器（10）的可能的未来开关序列，其中开关序列是具有至少一个转换器开关状态的一系列转换器开关状态并且转换器开关状态包括所述转换器模块的开关状态；

基于实际内部电流和实际内部电压对于每个开关序列预测未来电流轨迹；

从所述开关序列确定候选序列，其中候选序列是具有遵守关于参考电流的预定义界限的电流轨迹的开关序列，或在违反预定义界限时使所述电流轨迹移动更接近所述预定义界限；

基于相应候选序列的电流轨迹和实际模块电压对于每个候选序列预测未来模块电压；

评估对于每个候选序列的成本函数，其中所述成本函数基于所述开关序列的转换器开关状态、所述未来模块电压和/或未来电流；

选择下一个转换器开关状态作为具有最小成本的候选序列的第一转换器开关状态。

2. 如权利要求1所述的方法，

其中所述成本函数基于两个连续转换器开关状态之间的开关操作的数量。

3. 如权利要求1或2所述的方法，

其中所述成本函数基于转换器臂（14）的转换器模块（12）的模块电压之间的差，所述转换器臂（14）包括串联连接的至少两个转换器模块。

4. 如前述权利要求中的一项所述的方法，

其中所述成本函数基于模块电压与所述转换器（10）的输入处的供应电压之间的差。

5. 如前述权利要求中的一项所述的方法，

其中所述成本函数基于对于相位（16）的第一转换器臂（14）的模块电压和与对于相同相位（16）或不同相位（16）的第二转换器臂（14）的模块电压和之间的差。

6. 如前述权利要求中的一项所述的方法，

其中所述成本函数基于第一相位的模块电压和与第二相位的模块电压和之间的差。

7. 如前述权利要求中的一项所述的方法，进一步包括以下步骤：

取消选择这样的候选序列，对其的未来模块电压未保持在预定义界限内。

8. 如前述权利要求中的一项所述的方法，

其中每个转换器模块（12）包括模块电容器；和/或

其中所述模块电压是模块电容器上的电容器电压。

9. 如前述权利要求中的一项所述的方法，

其中开关序列包括与转换器开关状态关联的开关步骤，在所述开关步骤中预测所述转换器的未来电流用于使所述转换器切换到关联的转换器开关状态；和/或

其中开关序列包括外推步骤，其中电流在至少一个时间步骤上外推直到它违反对于所述电流的界限。

10. 如前述权利要求中的一项所述的方法，

其中所述未来电流轨迹基于所述转换器的第一内部模型而预测，和/或

其中所述未来模块电压基于所述转换器的第二内部模型而预测，所述第二内部模型取决于所述第一内部模型。

11. 如前述权利要求中的一项所述的方法，进一步包括以下步骤：

通过绕过转换器模块（12）来改变所述转换器拓扑；

使所述第一和/或所述第二模型适应于改变的转换器拓扑。

12. 一种计算机程序，其在处理器上执行时适于执行权利要求1至11中的一项所述的方法的步骤。

13. 一种计算机可读介质，其中存储如权利要求12所述的计算机程序。

14. 一种用于控制模块化转换器（10）的控制器（40），其中所述控制器适于执行权利要求1至11中的一项所述的方法的步骤。

15. 一种模块化转换器（10），包括：

多个转换器模块（12），每个具有电容器；以及

如权利要求14所述的控制器（40）。