[发明专利]四电平功率转换器和三相功率转换器

权利要求书

1.一种四电平功率转换器，带有连接第一和第二输入DC端子（p、n）以及定义第一和第二DC中间端子（T₁、T₂）的串联连接的电容器（C_p、C_Mp、C_Mn、C_n），以及带有单相桥，包括：

-第一转换器分支，将所述第一输入DC端子（p）连接到负载端子（A）；

-第一中间分支，包含第一可控制开关（S₂）以及第一二极管（D₁），它们在第一连接点（C₁）与彼此互连并且它们将所述第一DC中间端子（T₁）连接到所述负载端子（A）；

-第二转换器分支，将所述负载端子（A）连接到所述第二输入DC端子（n），以及

-第二中间分支，包含第二可控制开关（S₃）和第二二极管（D₂），它们在第二连接点（C₂）与彼此互连并且它们将所述负载端子（A）连接到所述第二DC中间端子（T₂），以及

-可控制互连开关（S₅），用于将所述第二连接点（C₂）连接到所述第一连接点（C₁），

其中所述第一和第二转换器分支中的每个包含单独一个可控制开关（S₁、S₄）和/或单独一个二极管。

2.如权利要求1所述的四电平功率转换器，

其中，在所述第一中间分支中，串联连接所述第一可控制开关（S₂）和所述第一二极管（D₁）并且提供它们之间的所述第一连接点（C₁）；

其中，在所述第二中间分支中，串联连接所述第二可控制开关（S₃）和所述第二二极管（D₂）并且提供它们之间的所述第二连接点（C₂）。

3.如权利要求1所述的四电平功率转换器，

其中所述第一转换器分支、所述第一中间分支、所述第二转换器分支和所述第二中间分支在所述负载端子互连。

4.如权利要求1到3中的任一项所述的四电平功率转换器，

其中所述第一和第二中间分支包含单独所述第一可控制开关（S₂）和所述第二可控制开关（S₃）作为可控制开关。

5.如权利要求1到3中的任一项所述的四电平功率转换器，

其中所述第一中间分支包括反并联连接到所述第一可控制开关（S₂）和/或以反方向连接到所述第一二极管的另外的二极管；其中所述第二中间分支包括反并联连接到所述第二可控制开关（S₃）和/或以反方向连接到所述第二二极管的另外的二极管。

6.如权利要求1到3中的任一项所述的四电平功率转换器，

其中所述第一可控制开关（S₂）和所述可控制互连开关（S₅）由同一个栅驱动电源来供给。

7.如权利要求1到3中的任一项所述的四电平功率转换器，

其中二极管通过与所述可控制互连开关（S₅）反并联来将所述第一连接点（C₁）互连到所述第二连接点（C₂）。

8.一种三相功率转换器，用于与功率电网的双向功率交换，带有三个单相桥，所述三个单相桥中的每一个是如权利要求1到7中的任一项所述的四电平功率转换器的单相桥，并且其中所有三个单相桥并联连接到所述三相功率转换器的DC链路。