[发明专利]电力变换器装置以及利用该装置的电气车辆控制装置

权利要求书

1、一种电力变换器装置，包括由串接的正向半导体开关元件和串接的负向半导体开关元件构成其一相，用以将直流电压转换为具有至少三个电位电平的交流输出相电压的变换器并包括控制所述变换器的半导体开关元件导通和截止，以根据输入到所述控制单元的电压幅度指令E^＊操作所述变换器的变换器控制单元；所述电压幅度指令E^＊在第一种调制方式和第二种调制方式中均作为一个基本调制波a1^＊，在第一种调制方式中，交流输出相电压在其半个周期中，通过交替正负输出脉冲而实现，在第二种调制方式中，交流输出相电压在其半个周期中，通过仅与相应的基本调制波a1^＊极性相同的输出脉冲而实现，其特征在于，所述第一种调制方式工作与所述第二种调制方式工作之间的转换是通过第三种调制方式而实现的，在所述第三种调制方式中，交流输出相电压在其半个周期的第一个时期内，通过交替正、负输出脉冲而实现，而交流输出相电压在其半个周期的第二个时期内，通过仅仅输出与相应的基本调制波a1^＊极性相同的脉冲而实现，所述交流输出相电压的半个周期中的第一和第二个时期的时间间隔，根据用作基本调制波a1^＊的电压幅度指令E^＊而变化。

2、如权利要求1所述的电力变换器装置，其特征在于所述控制单元包括用以根据由所述变换器输出的电压幅度指令E^＊和频率指令Fi^＊产生基本调制波al^＊的第一装置l;用以根据电压幅度指令E^＊产生正偏置调制波apl^＊和负偏置调制波anl^＊的第二装置4、20、22和23，用以根据正负偏置调制波apl^＊、anl^＊产生正向调制波ap^＊，根据正负偏置调制波apl^＊、anl^＊产生负向调制波an^＊的第三装置24、25、26、27、28和29;以及用以根据所述正、负向调制波ap^＊、an^＊，产生脉宽调制脉冲串S1、S2、S3和S4，以用于半导体开关元件70、71、72和73的第四装置3。

3、如权利要求2所述的电力变换器装置，其特征在于，所述第三装置通过将负偏置调制波anl^＊的正分量加到正偏置调制波apl^＊的正分量上，产生正向调制波ap^＊;通过将正偏置调制波apl^＊的负向成分加到负偏置调制波anl^＊的负向分量上，产生负向调制波an^＊。

4、如权利要求2所述的电力变换器装置，其特征在于，所述第三装置抑制输出低于预定正、负值d、-d的正、负向调制波ap^＊和an^＊，它产生一个其宽度与所述半导体开关元件的最小导通时间相应的脉冲，并通过将高于预定负向值-d的负偏置调制波anl^＊的分量加到正偏置调制波apl^＊的未抑制分量上，产生正向调制波ap^＊，并且通过将低于预定正向值d的正偏置调制波apl^＊的分量加到负偏置调制波anl^＊的未抑制分量上，产生负向调制波an^＊。

5、如权利要求2所述的电力变换器装置，其特征在于，所述第四装置加上基准时钟信号CK。以决定脉冲S1、S2、S3和S4产生的时间，而所述基准时钟信号CK的频率适合于随着基本调制波al^＊的电压幅度指令E^＊的增高而增高。