[发明专利]一种基于双向准Z源的模块化多电平变换器子模块拓扑结构及其工作方法

权利要求书

1.一种基于双向准Z源的模块化多电平变换器子模块拓扑结构，其特征在于，包括半桥电路，所述半桥电路和双向准Z源电路电连接。

2.根据权利要求1所述的基于双向准Z源的模块化多电平变换器子模块拓扑结构，其特征在于，所述双向准Z源电路包括第一电感L₁、第二电感L₂、第一电容C₀、第二电容C₁和第三电容C₂和开关管Q₁，所述第一电容的正极与所述第一电感的一端连接，所述第一电感的另一端分别与所述开关管的发射极和第三电容的负极连接，所述开关管的集电极分别与所述第二电容的正极和所述第二电感的一端连接，所述第二电感的另一端分别与所述第三电容的正极和所述半桥电路上管的集电极连接，所述第一电容的负极分别与所述第二电容的负极和所述半桥电路下管的发射极连接。

3.根据权利要求2所述的基于双向准Z源的模块化多电平变换器子模块拓扑结构，其特征在于，所述半桥电路包括第一NPN功率开关管S₁和第二NPN功率开关管S₂。

4.根据权利要求2或3所述的基于双向准Z源的模块化多电平变换器子模块拓扑结构，其特征在于，所述开关管Q₁集成有反并联二极管D₁；所述第一NPN功率开关管S₁和第二NPN功率开关管S₂分别集成有反并联二极管。

5.一种基于双向准Z源的模块化多电平变换器子模块拓扑结构的工作方法，应用权利要求1-4中任一项所述的基于双向准Z源的模块化多电平变换器子模块拓扑结构，其特征在于，包括以下步骤：

模块化多电平变换器子模块输出的正弦调制波M₁和直通调制波M₂分别与三角载波C比较产生开关信号CM₁和CM₂；

第一NPN功率开关管S₁的开关信号等于CM₁异或CM₂；第二NPN功率开关管S₂的开关信号为CM₁取反；开关管Q₁的开关信号为CM₂取反；

当第一NPN功率开关管S₁和开关管Q₁同时导通且第二NPN功率开关管S₂关断时，模块化多电平变换器子模块处于投入状态；

当第二NPN功率开关管S₂和开关管Q₁同时导通且第一NPN功率开关管S₁关断时，模块化多电平变换器子模块处于切除状态；

当第一NPN功率开关管S₁和第二NPN功率开关管S₂同时导通且开关管Q₁关断时，模块化多电平变换器子模块处于直通状态。

6.根据权利要求5所述的基于双向准Z源的模块化多电平变换器子模块拓扑结构的工作方法，其特征在于，所述直通调制波M₂通过比例积分控制方法获取，具体步骤为：

模块化多电平变换器子模块电压参考值与U_C1和U_C2之和相减作为比例积分的输入并进行比例积分运算，得到比例积分值；

由1减去比例积分值，得到直通调制波M₂。