飛跨電容器的電壓可以取得平衡和/或一個(gè)或者多個(gè)開關(guān)單元的熱損耗可 以得到降低或者最小化。另一個(gè)技術(shù)優(yōu)點(diǎn)或者有益效果為由于飛跨電容器的電壓取得較好 的平衡，因此可以使用低成本的電容器來降低整個(gè)電能變換系統(tǒng)的成本。再一個(gè)技術(shù)優(yōu)點(diǎn) 或者有益效果為在執(zhí)行本發(fā)明提出的主動(dòng)調(diào)制算法時(shí)可以使用各種變化的調(diào)制指數(shù)和載 波比。對(duì)于本領(lǐng)域具有通常知識(shí)的人員而言，通過閱讀下文結(jié)合附圖所作之詳細(xì)描述，很容 易可以明白本發(fā)明【具體實(shí)施方式】還可以產(chǎn)生其他技術(shù)優(yōu)點(diǎn)或者技術(shù)效果。
[0041] 以下將描述本發(fā)明的一個(gè)或者多個(gè)【具體實(shí)施方式】。首先要指出的是，在這些實(shí)施 方式的具體描述過程中，為了進(jìn)行簡(jiǎn)明扼要的描述，本說明書不可能對(duì)實(shí)際的實(shí)施方式的 所有特征均作詳盡的描述。應(yīng)當(dāng)可以理解的是，在任意一種實(shí)施方式的實(shí)際實(shí)施過程中，正 如在任意一個(gè)工程項(xiàng)目或者設(shè)計(jì)項(xiàng)目的過程中，為了實(shí)現(xiàn)開發(fā)者的具體目標(biāo)，或者為了滿 足系統(tǒng)相關(guān)的或者商業(yè)相關(guān)的限制，常常會(huì)做出各種各樣的具體決策，而這也會(huì)從一種實(shí) 施方式到另一種實(shí)施方式之間發(fā)生改變。此外，還可以理解的是，雖然這種開發(fā)過程中所作 出的努力可能是復(fù)雜并且冗長(zhǎng)的，然而對(duì)于與本發(fā)明公開的內(nèi)容相關(guān)的本領(lǐng)域的普通技術(shù) 人員而言，在本公開揭露的技術(shù)內(nèi)容的基礎(chǔ)上進(jìn)行的一些設(shè)計(jì)，制造或者生產(chǎn)等變更只是 常規(guī)的技術(shù)手段，不應(yīng)當(dāng)理解為本公開的內(nèi)容不充分。
[0042] 除非另作定義，在本說明書和權(quán)利要求書中使用的技術(shù)術(shù)語或者科學(xué)術(shù)語應(yīng)當(dāng)為 本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)具有一般技能的人士所理解的通常意義。本說明書以及權(quán)利要求書 中使用的"第一"或者"第二"以及類似的詞語并不表示任何順序、數(shù)量或者重要性，而只是 用來區(qū)分不同的組成部分。"一個(gè)"或者"一"等類似詞語并不表示數(shù)量限制，而是表示存在 至少一個(gè)。"或者"包括所列舉的項(xiàng)目中的任意一者或者全部。"包括"或者"包含"等類似 的詞語意指出現(xiàn)在"包括"或者"包含"前面的元件或者物件涵蓋出現(xiàn)在"包括"或者"包含" 后面列舉的元件或者物件及其等同元件，并不排除其他元件或者物件。"連接"或者"相連" 等類似的詞語并非限定于物理的或者機(jī)械的連接，而是可以包括電性的連接，不管是直接 的還是間接的。此外，"電路"或者"電路系統(tǒng)"以及"控制器"等可以包括單一組件或者由 多個(gè)主動(dòng)元件或者被動(dòng)元件直接或者間接相連的集合，例如一個(gè)或者多個(gè)集成電路芯片， 以提供所對(duì)應(yīng)描述的功能。
[0043] 請(qǐng)參閱圖1，其所示為本發(fā)明提供的電能變換系統(tǒng)100的一種實(shí)施方式的模塊示 意圖。如圖1所示，該電能變換系統(tǒng)100大致包括電能變換裝置120 (也稱為變換器，變流 器，功率變換器或者功率變流器）和控制裝置140 (也稱為控制器)，該變換器裝置120和控 制器140可以進(jìn)行通信連接。在一種實(shí)施方式中，該控制器140可以與變換器裝置120進(jìn) 行電連接，以通過一個(gè)或者多個(gè)電連接線路，例如導(dǎo)電線，傳送控制信號(hào)106給變換器裝置 120。在另外一種實(shí)施方式中，該控制器140也可以與變換器裝置120進(jìn)行光連接，以通過 光通信線路，例如，一個(gè)或者多個(gè)光纖，傳送控制信號(hào)106給變換器裝置120。在另外一種實(shí) 施方式中，該控制器140可以被收容在該變換器裝置120中，或者與該變換器裝置120集成 在一起，以形成單一的元件或者模塊。該控制器140可以包括任何合適的可編程電路或者 裝置，包括數(shù)字信號(hào)處理器（Digital Signal Processor, DSP)、現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列（Field Programmable Gate Array，F(xiàn)PGA)、可編程邏輯控制器（Programmable Logic Controller， PLC)以及專用集成電路（Application Specific Integrated Circuit，ASIC)等。該變換 器裝置120響應(yīng)從該控制器140傳送而來的控制信號(hào)106,以在第一功率裝置110和第二功 率裝置130之間執(zhí)行單向或者雙向的電能變換操作。
[0044] 在一種實(shí)施方式中，如圖1所示，該變換器裝置120包括第一變換器122,直流環(huán) 節(jié)124和第二變換器126。在一種實(shí)施方式中，該第一變換器122可以為交流-直流變換器 (也稱為整流器)，其被配置成將該第一功率裝置110 (例如，電網(wǎng)）提供的第一電能102 (例 如，第一交流電壓)轉(zhuǎn)換成直流電能123 (例如，直流電壓)。在一種實(shí)施方式中，該直流環(huán)節(jié) 124可以包括多個(gè)電容器，其對(duì)該第一變換器122提供的第一直流電壓123進(jìn)行濾波，以提 供第二直流電壓125給該第二變換器126。在圖1所示的實(shí)施方式中，該直流環(huán)節(jié)124被 示意成獨(dú)立的元件，但是，在其他實(shí)施方式中，該直流直流環(huán)節(jié)124也可以與該第一變換器 122集成在一起，或者與該第二變換器126集成在一起。
[0045] 在一種實(shí)施方式中，該第二變換器126為直流-交流變換器(也稱為逆變器)，其被 配置成將該第二直流電壓125轉(zhuǎn)換成第二交流電壓104,并將該第二交流電壓104傳送到第 二功率裝置130 (例如，交流電機(jī))，或者將該第二交流電壓104提供給一個(gè)功率網(wǎng)絡(luò)，例如 負(fù)載和/或電網(wǎng)（圖未示出）。雖然未作圖示，但是該電能變換系統(tǒng)100也可以包括其他部 件或者裝置，例如，在第一功率裝置110和該變換器裝置120之間可以設(shè)置濾波裝置以及斷 路器等，并且，在該變換器裝置120和該第二功率裝置130之間，也可以設(shè)置濾波裝置以及 斷路器等。
[0046] 圖1所示的該電能變換系統(tǒng)100可以應(yīng)用到多個(gè)領(lǐng)域，舉例而言，該電能變換系統(tǒng) 100可以應(yīng)用到電機(jī)驅(qū)動(dòng)領(lǐng)域，以驅(qū)動(dòng)一個(gè)或者多個(gè)電機(jī)，例如交流電機(jī)。在其他實(shí)施方式 中，該電能變換系統(tǒng)1〇〇也可以應(yīng)用到發(fā)電領(lǐng)域，包括但不限于風(fēng)力發(fā)電裝置，光伏發(fā)電裝 置，水力發(fā)電裝置以及上述發(fā)電裝置的組合。在其他實(shí)施方式中，該電能變換系統(tǒng)100也可 以應(yīng)用到需要使用不間斷電源系統(tǒng)（UninterruptiblePowerSystem,UPS)進(jìn)行供電的領(lǐng) 域。在UPS應(yīng)用場(chǎng)合中，該第一變換器122可以為交流-直流變換器，其可以被設(shè)置成將第 一功率裝置110 (例如，電網(wǎng)）提供的第一交流電能轉(zhuǎn)換或者整流成直流電能。該電能變換 系統(tǒng)100還可以包括能量存儲(chǔ)裝置127,以接收并存儲(chǔ)該第一變換器122所轉(zhuǎn)換得到的直流 電能。在UPS應(yīng)用場(chǎng)合中，該第二變換器126可以為直流-交流變換器，其可以被設(shè)置成將 該第一變換器122轉(zhuǎn)換得到的直流電能或者將該能量存儲(chǔ)裝置127提供的直流電能轉(zhuǎn)換成 第二交流電能，并將該第二交流電能提供給該第二功率裝置130 (例如，負(fù)載)。
[0047] 請(qǐng)繼續(xù)參閱圖1，該電能變換系統(tǒng)100中的控制器140可以包括主動(dòng)調(diào)制模塊28， 該主動(dòng)調(diào)制模塊28可以由軟件來實(shí)現(xiàn)，也可以通過硬件來實(shí)現(xiàn)，或者也可以通過硬件結(jié)合 軟件的方式來實(shí)現(xiàn)，并且在運(yùn)行時(shí)可以為電能變換裝置120中的一個(gè)或者多個(gè)變換器產(chǎn)生 控制信號(hào)或者脈沖信號(hào)106。更具體而言，該主動(dòng)調(diào)制模塊28在執(zhí)行時(shí)，可以產(chǎn)生具有優(yōu)化 脈沖樣式的開關(guān)信號(hào)或者脈沖信號(hào)106,從而使得與該電能變換系統(tǒng)100運(yùn)行相關(guān)的一個(gè) 或者多個(gè)系統(tǒng)狀態(tài)信號(hào)可以根據(jù)一個(gè)或者多個(gè)期望的系統(tǒng)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行合理地調(diào)節(jié)。在一 種實(shí)施方式中，該脈沖信號(hào)106的脈沖樣式可以根據(jù)一個(gè)或者多個(gè)通過測(cè)量，預(yù)測(cè)以及任 何其他各種手段獲得的系統(tǒng)狀態(tài)信號(hào)108進(jìn)行動(dòng)態(tài)地改變或者修改。作為一個(gè)非限制性的 實(shí)施例，該脈沖信號(hào)106可以通過特定的方式進(jìn)行優(yōu)化，使得該電能變換裝置120的飛跨電 容器處的電壓得到均衡。關(guān)于該主動(dòng)調(diào)制算法28的詳細(xì)細(xì)節(jié)將在下文結(jié)合圖3,8和9進(jìn) 行描述。
[0048] 接下來，請(qǐng)參閱圖2,其所示為變換器200的一種實(shí)施方式的詳細(xì)電路拓?fù)浼軜?gòu)示 意圖。更具體而言，圖2示出了一種被設(shè)置成具有嵌套式中點(diǎn)導(dǎo)向拓?fù)浼軜?gòu)變換器200的 詳細(xì)電路圖。在一種特定的實(shí)施方式中，該變換器200可以通過將第一變換器模塊211和 第二變換器模塊213嵌套在一起而構(gòu)成。在一種實(shí)施方式中，該第一變換器模塊211和第 二變換器模塊213可以被設(shè)置成具有相同的結(jié)構(gòu)形式，例如，在一種特定的實(shí)施方式中，第 一變換器模塊211和第二變換器模塊213均被設(shè)置成提供三電平輸出。因此，該第一變換 器模塊211和第二變換器模塊213結(jié)合在一起可以提供五電平輸出。在其他實(shí)施方式中， 該變換器200可以將更多的變換器模塊通過類似的方式進(jìn)行嵌套式設(shè)置，以提供2n-l等級(jí) 的電平輸出，其中n大于或者等于3