[发明专利]变换电路、前置电路、子模块、直流变换器及控制方法

权利要求书

1.一种变换电路，包括：

前置电路，包括：

串联电容支路，所述串联电容支路包括M个开关电容模块，M为大于等于2的自然数，所述开关电容模块包括：

电容；

第一可关断器件，与所述电容串联连接，通过所述第一可关断器件的闭合或关断，控制所述电容的充放电回路的通断；

钳位模块，除第一个所述开关电容模块之外的每个所述开关电容模块的一端连接所述钳位模块；

至少一个多电平桥臂，所述多电平桥臂的电平数为M+1，所述多电平桥臂包括：

2M个串联连接的含有反并联二极管的全控型开关器件，除第M和第2M个全控型开关器件之外的每个所述全控型开关器件的负极引出一个端子，连接所述钳位模块；

第一个所述全控型开关器件的反并联二极管的阴极为所述多电平桥臂的正极，第2M个全控型开关器件的反并联二极管的阳极为所述多电平桥臂的负极；

所述可关断器件为含有反并联二极管的全控型开关器件，或者熔断器，或者双向全控型开关器件；

旁路开关，两端连接在直流端口的两端；

或者，至少两个旁路开关，每个所述旁路开关并联连接至少一个串联连接的所述开关电容模块的两端；

至少一个直流端口和至少一个交流端口，其中，所有所述串联电容支路与所述多电平桥臂的正负两极并联连接，构成所述直流端口。

2.根据权利要求1所述的变换电路，其中，第一个所述开关电容模块的第一端子悬空，除第一个所述开关电容模块之外的每个所述开关电容模块的第一端子与上一个相邻的所述开关电容模块的第二端子依次串联连接，第M个所述开关电容模块的第二端子为所述串联电容支路的负极，第一个所述开关电容模块的第三端子为所述串联电容支路的正极；

在每个所述开关电容模块中，所述开关电容模块的两端为所述第一端子和所述第二端子，所述第一端子再引出一个端子为所述第三端子；或者

在每个所述开关电容模块中，所述电容的两端为所述第一端子和所述第二端子，所述第一可关断器件的一端连接所述第一端子，所述第一可关断器件的另一端为所述第三端子；或者

所述开关电容模块还包括第二可关断器件，其中，在每个所述开关电容模块中，所述电容与所述第一可关断器件所在串联之路的两端，为所述第一端子和所述第二端子，所述第二可关断器件的一端连接所述第一端子，所述第二可关断器件的另一端为所述第三端子。

3.根据权利要求1所述的变换电路，其中，任意所述开关电容模块的第二端子引出一个端子，所述多电平桥臂的第M个全控型开关器件的负极引出一个端子，构成所述交流端口。

4.根据权利要求1所述的变换电路，其中，若M为偶数，选择第M/2个所述开关电容模块的第二端子引出一个端子，若M为奇数，选择第(M+1)/2或(M-1)/2个开关电容模块的第二端子引出一个端子，所述多电平桥臂的第M个全控型开关器件的负极引出一个端子，构成所述变换电路的交流端口。

5.根据权利要求1所述的变换电路，其中，所述钳位模块包括：

至少M-1个串联开关支路，每个所述串联开关支路包括：至少两个串联连接的半导体开关器件，第一个半导体开关器件的正极为所述串联开关支路的正极，最后一个半导体开关器件的负极为所述串联开关支路的负极；其中，

第i个所述串联开关支路的正极，连接所述多电平桥臂的第i个全控型开关器件的负极，第i个所述串联开关支路的负极，连接所述多电平桥臂的第M+i个全控型开关器件的负极，第i个所述串联开关支路的半导体开关器件的中点引出一个端子，连接所述串联电容支路第i+1个所述开关电容模块的第三端子，1≤i≤M-1。