構(gòu)。U、V、W表示輸出 端子。
[0131] 基本電路具有：一端連接于串聯(lián)連接的兩個直流電壓源DCC1、DCC2中的偶數(shù)級 的直流電壓源DCC2的正極端的、3相共用的第1半導(dǎo)體元件S2. 1 ;在上述偶數(shù)級的第1半 導(dǎo)體元件S2. 1的另一端與上述偶數(shù)級的直流電壓源DCC2的負(fù)極端之間依次串聯(lián)連接的3 相的第2~第4半導(dǎo)體元件SU2. 2a~SU2. 4、SV2. 2a~SV2. 4、SW2. 2a~SW2. 4 ; -端連接 于偶數(shù)級的第3、第4半導(dǎo)體元件SU2. 3、SU2. 4、SV2. 3、SV2. 4、SW2. 3、SW2. 4的共用連接點 的3相的第6半導(dǎo)體元件SU2. 6、SV2. 6、SW2. 6 ;-端連接于奇數(shù)級的直流電壓源DCC1的負(fù) 極端的、3相共用的第4半導(dǎo)體元件S1. 4 ;在上述奇數(shù)級的直流電壓源DCC1的正極端與奇 數(shù)級的第4半導(dǎo)體元件S1. 4的另一端之間依次串聯(lián)連接的3相的第1~第3半導(dǎo)體元件 SU1. 1~SU1. 3b、SVl. 1~SV1. 3b、SWl. 1~SW1. 3b;以及一端連接于奇數(shù)級的第1、第2半 導(dǎo)體元件SU1. 1、SU1. 2、SV1. 1、SV1. 2、SW1. 1、SW1. 2的共用連接點的3相的第5半導(dǎo)體元 件SU1. 5、SV1. 5、SW1. 5。
[0132] 快速充電電容器FC2被插入偶數(shù)級中的第1、第2半導(dǎo)體元件S2. 1、SU2. 2a、 SV2. 2a、SW2. 2a的共用連接點與偶數(shù)級中的所有相的第6半導(dǎo)體元件SU2. 6、SV2. 6、SW2. 6 的另一端之間，快速充電電容器FC1被插入奇數(shù)級中的所有相的第5半導(dǎo)體元件SU1. 5、 SV1. 5、SW1. 5的另一端與奇數(shù)級中的第3、第4半導(dǎo)體元件SU1. 3b、SV1. 3b、SW1. 3b、S1. 4 的共用連接點之間。
[0133] 電壓選擇電路由半導(dǎo)體元件SU1~SU4、SV1~SV4、SW1~SW4構(gòu)成。
[0134] 在本實施方式8中，也能夠輸出用圖27所示的現(xiàn)有電路無法輸出的相電壓的組合 2E、0、一 2E〇
[0135] 根據(jù)圖16,說明其情形。另外，圖16中的〇是指導(dǎo)通的半導(dǎo)體元件。在圖16中 示出輸出輸出端子U= 2E、輸出端子V= 0、輸出端子W=- 2E的電壓時的各半導(dǎo)體元件 的動作。此時，由于對快速充電電容器FC1連接了第5半導(dǎo)體元件SU1. 5、SV1. 5、SW1. 5,對 快速充電電容器FC2連接了第6半導(dǎo)體元件SU2. 6、SV2. 6、SW2. 6,所以不會使快速充電電 容器FC1、FC2短路而能夠從輸出端子U、V、W輸出2E、0、一 2E，并且能夠簡化用于輸出2E、 0、一 2E的控制。
[0136] 作為本實施方式8的變形，為了對高電壓的耐性，還包括將各半導(dǎo)體元件串聯(lián)兩 個以上來構(gòu)成的電路。另外，為了對大電流的耐性，還包括將各半導(dǎo)體元件并聯(lián)兩個以上來 構(gòu)成的電路。進(jìn)而，如果半導(dǎo)體元件的耐壓適合，則可以將圖15的半導(dǎo)體元件SU1. 3a和 SU1. 3b這兩個串聯(lián)的半導(dǎo)體元件置換為1個半導(dǎo)體元件。
[0137] 另外，關(guān)于半導(dǎo)體元件SV1. 3a和SV1. 3b、SW1. 3a和SW1. 3b、SU2. 2a和SU2. 2b、 SV2. 2a和SV2. 2b、SW2. 2a和SW2. 2b、SU1 和SU2、SV1 和SV2、SW1 和SW2、SU3 和SU4、SV3 和SV4、SW3和SW4也是同樣的。
[0138] 在本實施方式8中，在半導(dǎo)體元件SW2. 2a、SW2. 2b、SW1、SW2的關(guān)斷時的阻抗全部 相等的條件下，也與實施方式6同樣地，穩(wěn)態(tài)時的半導(dǎo)體元件SW1和SW2的串聯(lián)連接電路中 的施加電壓的最大值成為2E。這對于半導(dǎo)體元件SU1和SU2、SV1和SV2、SU3和SU4、SV3 和SV4、SW3和SW4也是同樣的。
[0139] 另外，在本實施方式8中，對3相輸出電路進(jìn)行了說明，但即使對于將輸出相數(shù)增 加到4相以上的電路，也不會使快速充電電容器FC1、FC2短路而能夠獨立地輸出各相的相 電壓。相比于圖29(a)、（b)所示的現(xiàn)有電路，關(guān)于半導(dǎo)體元件的耐壓的優(yōu)勢，也是同樣的。
[0140] [實施方式9]
[0141] 接下來，根據(jù)圖17,說明本實施方式9的多電平電力變換裝置。本實施方式9的多 電平電力變換裝置是在實施方式4中，N= 2、M= 3、使用了圖3(a)的電壓選擇電路而成的 結(jié)構(gòu)。u、v、w表不輸出端子。
[0142] 基本電路具有：在串聯(lián)連接的兩個直流電壓源DCCUDCC2中的偶數(shù)級的直流電壓 源DCC2的正極端依次串聯(lián)連接的第2~第4半導(dǎo)體元件SU2. 2~SU2. 4、SV2. 2~SV2. 4、SW2. 2~SW2. 4 ;和在串聯(lián)連接的兩個直流電壓源DCC1、DCC2中的奇數(shù)級的直流電壓源 DCC1的負(fù)極端依次串聯(lián)連接的第3~第1半導(dǎo)體元件SU1. 3~SU1. 1、SV1. 3~SV1. 1、 SW1. 3 ~SW1. 1。
[0143] 快速充電電容器FC1與奇數(shù)級的第2、第3半導(dǎo)體元件SU1. 3、SU1. 2、SV1. 3、 SV1. 2、SW1. 3、SW1. 2并聯(lián)地連接，快速充電電容器FC2與偶數(shù)級的第2、第3半導(dǎo)體元件 SU2. 2、SU2. 3、SV2. 2、SV2. 3、SW2. 2、SW2. 3 并聯(lián)地連接。
[0144] 另外，在快速充電電容器FC1與奇數(shù)級中的第2半導(dǎo)體元件SU1. 2、SV1. 2、SW1. 2 之間插入第5半導(dǎo)體元件SU1.5、SV1.5、SW1.5,在快速充電電容器FC2與偶數(shù)級中的第3 半導(dǎo)體元件SU2. 3、SV2. 3、SW2. 3之間插入第6半導(dǎo)體元件SU2. 6、SV2. 6、SW2. 6。
[0145] 另外，在奇數(shù)級中的第2半導(dǎo)體元件SU1. 2、SV1. 2、SW1. 2與0端子之間，插入第1 半導(dǎo)體元件SU1. 1、SV1. 1、SW1. 1，在偶數(shù)級中的第3半導(dǎo)體元件SU2. 3、SV2. 3、SW2. 3與0 端子之間插入第4半導(dǎo)體元件SU2. 4、SV2. 4、SW2. 4。
[0146]電壓選擇電路由SU1、SU3、SV1、SV3、SW1、SW3構(gòu)成。
[0147] 通過將直流電壓源DCCUDCC2的電壓控制為2E、將快速充電電容器FC1、FC2的電 壓控制為E，能夠輸出2E、E、0、一E、一 2E這5電平的電壓。
[0148] 作為圖17的變形例，為了對高電壓的耐性，還包括將各半導(dǎo)體元件串聯(lián)兩個以上 來構(gòu)成的電路。另外，為了對大電流的耐性，還包括將各半導(dǎo)體元件并聯(lián)兩個以上來構(gòu)成的 電路。
[0149] 在圖18中，示出輸出輸出端子U= 2E、輸出端子V= 0、輸出端子W=- 2E時的 各半導(dǎo)體元件的動作。圖18中的〇表示導(dǎo)通中的半導(dǎo)體元件。此時，由于對快速充電電容 器FC1連接了半導(dǎo)體元件SU1. 5、SV1. 5、SW1. 5,對快速充電電容器FC2連接了半導(dǎo)體元件 SU2. 6、SV2. 6、SW2. 6,所以不會使快速充電電容器FC1、FC2短路而能夠從輸出端子U、V、W 分別輸出2E、0、一 2E的電壓，并且能夠簡化用于輸出2E、0、一 2E的控制。
[0150] 在本實施方式9中，在半導(dǎo)體元件SW2. 2和SW1的關(guān)斷時的阻抗相等的條件下，也 與實施方式6同樣地，穩(wěn)態(tài)時的半導(dǎo)體元件SW1的施加電壓最大值成為2E。這對于半導(dǎo)體 元件SU1、SV1、SU3、SV3、SW3也是同樣的。
[0151] 另外，在實施方式6中，相比于圖27(a)、（b)的電路，沒有U相、V相、W相這3相 量的電流流過的半導(dǎo)體元件。因此，不需要冷卻效果好的散熱片。
[0152] 另外，在本實施方式9中，對3相輸出電路進(jìn)行了說明，但即使對于將輸出相數(shù)增 加到4相以上的電路，也不會使快速充電電容器FC1、FC2短路而能夠獨立地輸出各相的相 電壓。相比于圖29(a)、（b)所示的現(xiàn)有電路，關(guān)于半導(dǎo)體元件的耐壓的優(yōu)勢以及沒有3相 量的電流流過的半導(dǎo)體元件的優(yōu)勢，也是同樣的。
[0153][實施方式10]
[0154] 接下來，根據(jù)圖19,對本實施方式10的多電平電力變換裝置進(jìn)行說明。本實施方 式10的多電平電力變換裝置是在實施方式4中設(shè)為N= 2、M= 3的結(jié)構(gòu)。U、V、W表示輸 出端子。作為電壓選擇電路，使用了圖3(b)。
[0155] 基本電路具有：在串聯(lián)連接的兩個直流電壓源DCCUDCC2中的偶數(shù)級的直流電壓 源DCC2的正極端依次串聯(lián)連接的第2、第3半導(dǎo)體元件SU2. 2、SU2. 3、SV2. 2、SV2. 3、SW2. 2、 SW2. 3 ;和在串聯(lián)連接的兩個直流電壓源DCC1、DCC2中的奇數(shù)級的直流電壓源DCC1的負(fù)極 端依次串聯(lián)連接的第3、第2半導(dǎo)體元件SU1. 3、SU1. 2、SV1. 3、SV1. 2、SW1. 3、SW1. 2。
[0156] 快速充電電容器FC1與奇數(shù)級的第2、第3半導(dǎo)體元件SU1. 2、SU1. 3、SV1. 2、 SV1. 3、SW1. 2、SW1. 3并聯(lián)地連接?？焖俪潆婋娙萜鱂C2與偶數(shù)級的第2、第3半導(dǎo)體元件 SU2. 2、SU2. 3、SV2. 2、SV2. 3、SW2. 2、SW2. 3 并聯(lián)地連接。
[0157] 電壓選擇電路由SU7、SU8、SU11、SU12、SV7、SV8、SV11、SV12、SW7、SW8、SW11、SW12 構(gòu)成。
[0158] 通過將直流電壓源DCCUDCC2的電壓控制為2E、將快速充電電容器FC1、FC2的電 壓控制為E，能夠輸出2E、E、0、一E、一 2E這5電平的電壓。
[0159] 作為圖19的變形例，為了對高電壓的耐性，還包括將各半導(dǎo)體元件串聯(lián)兩個以上 來構(gòu)成的電路。另外，為了對大電流的耐性，還包括將各半導(dǎo)體元件并聯(lián)兩個以上來構(gòu)成的 電路。
[0160] 在圖20中，示出輸出輸出端子U= 2E、輸出端子V= 0、輸出端子W=- 2E的電 壓時的各半導(dǎo)體元件的動作。圖20中的〇表示導(dǎo)通中的半導(dǎo)體元件。此時，由于快速充電 電容器FC2的負(fù)極側(cè)和直流電壓源DCC2的負(fù)極側(cè)不連接，快速充電電容器FC1的正極側(cè)和 直流電壓源DCC1不連接，所以不會使快速充電電容器FC1、FC2短路而能夠從輸出端子U、 V、W輸出2E、0、一 2E的電壓，并且能夠簡化用于輸出2E、0、一 2E的控制。
[0161] 另外，本實施方式10與圖29(a)、（b)所示的現(xiàn)有電路不同，沒有U相、V相、W相 這3相量的電流流過的半導(dǎo)體元件。因此，不需要冷卻效果好的散熱片。
[0162] 另外，在本實施方式10中，對3相輸出電路進(jìn)行了說明，但即使對于將輸出相數(shù)增 加到4相以上的電路，也不會使快速充電電容器FC1、FC2短路而能夠獨立地輸出各相的相 電壓。相比于圖29(a)、（b)所示的現(xiàn)有電路，關(guān)于沒有3相量的電流流過的半導(dǎo)體元件的 優(yōu)勢，也是同樣的。
[0163][實施方式11]
[0164] 接下來，根據(jù)圖21，對本實施方式11的多電平電力變換裝置進(jìn)行說明。本實施方 式11的多電平電力變換裝置是在實施方式4中設(shè)為N= 2、Μ= 3的結(jié)構(gòu)。作為電壓選擇 電路，使用了圖3(c)。
[0165] 基本電路具有：在串聯(lián)連接的兩個直流電壓源DCCUDCC2中的偶數(shù)級的直流電