[发明专利]一种单相多电平电流源变流器及变流器的控制方法

权利要求书

1.一种单相多电平电流源变流器，其特征在于，包括：电平逼近调制模块、直流电源、网侧电感、交流电源、滤波电感、滤波电容、脉宽调制模块；

所述网侧电感的一端与所述电平逼近调制模块的第一输出端、所述滤波电感的一端连接，所述网侧电感的另一端与所述交流电源的输入端相连；所述滤波电感的另一端与所述脉宽调制模块的第一输出端和所述滤波电容的一端相连；所述交流电源的输出端分别与所述滤波电容的另一端、所述脉宽调制模块的第二输出端相连；

所述电平逼近调制模块的输入端与所述直流电源相连接。

2.根据权利要求1所述的变流器，其特征在于，所述电平逼近调制模块具体包括：N个电平逼近调制子模块，所述N为正整数；

所述N个电平逼近调制子模块的输入端共用一个直流电源；所述N个电平逼近调制子模块的输出端并联；

所述电平逼近调制子模块包括第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管、第四晶体管、第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管、分流电感；

所述第一晶体管的源极与所述第一二极管的正极连接；所述第一晶体管的漏极与所述第三晶体管的漏极、所述分流电感相连；所述第一二极管的负极与所述第二晶体管的漏极、所述网侧电感连接；所述第二晶体管的源极与所述第二二极管的正极连接；所述第二二极管的负极与所述直流电源、所述第四二极管的负极连接；

所述第三晶体管的源极与所述第三二极管的正极连接；所述第三二极管的负极与所述第四晶体管的漏极以及所述交流电源的输出端连接。

3.根据权利要求2所述的变流器，其特征在于，所述脉宽调制模块具体包括：N个脉宽调制子模块，所述N为正整数；

所述N个脉宽调制子模块的输入端分别采用独立的直流侧电感；所述N个脉宽调制子模块的输出端相并联；

所述脉宽调制子模块包括第五晶体管、第六晶体管、第七晶体管、第八晶体管、第五二极管、第六二极管、第七二极管、第八二极管、直流侧电感；

所述第五晶体管的源极与所述第五二极管的正极连接；所述第五晶体管的漏极与所述第七晶体管的漏极、所述直流侧电感相连；所述第五二极管的负极与所述第六晶体管的漏极、所述滤波电感的另一端连接；所述第六晶体管的源极与所述第六二极管的正极连接；所述第六二极管的负极与所述第八二极管的负极连接；

所述第七晶体管的源极与所述第七二极管的正极连接；所述第七二极管的负极与所述第八晶体管的漏极、所述第三二极管的负极、所述交流电源的输出端连接。

4.一种单相多电平电流源变流器的调制方法，其特征在于，所述调制方法应用于权利要求1-3任一项所述的变流器，所述调制方法包括：

获取所述电平逼近调制模块输出的总电流；

根据所述总电流确定谐波分量；

获取所述脉宽调制模块输出的交流侧输出电流；

根据所述交流侧输出电流计算输出补偿电流；

叠加所述输出补偿电流和所述谐波分量，抑制所述谐波分量。

5.根据权利要求4所述的调制方法，其特征在于，所述获取所述电平逼近调制模块输出的总电流，具体包括：

获取所述电平逼近调制模块中所有电平逼近调制子模块的分流电感电流；所述分流电感电流具有N个；

将所述N个分流电感电流按照从小到大进行排序编号；

计算所述电平逼近调制子模块的投入个数；

根据所述电平逼近调制子模块的投入个数向所述电平逼近调制模块发送关闭信号；

获取当前开启的电平逼近调制子模块；

获取所有所述当前开启的电平逼近调制子模块的总电流。

6.根据权利要求5所述的调制方法，其特征在于，所述根据所述电平逼近调制子模块的投入个数向所述电平逼近调制模块发送关闭信号之后，还包括：

利用约束公式F＝Min∫(f(t)-g(t))²dt计算得到所述电平逼近调制子模块的投入个数再次改变的时间；

其中，f(t)为输出阶梯波，g(t)为正弦调制波，Min为最小取值函数，F为f(t)和g(t)之间的距离在一周期内积分的最小值。