V2. 5、 SW2. 5、SU4. 5、SV4. 5、SW4. 5 與第 3、第 4 半導(dǎo)體元件SU2. 3、SV2. 3、SW2. 3、SU2. 4、SU4. 3、 SV4. 3、SW4. 3、SU4. 4的共用連接點之間，快速充電電容器FC1、FC3被插入奇數(shù)級中的第1、 2 半導(dǎo)體元件SUL1、SUL2、SVL2、SWL2、SU3. 1、SU3. 2、SV3. 2、SW3. 2 的共用連接點與所 有第 6 半導(dǎo)體元件SU1. 6、SV1. 6、SW1. 6、SU3. 6、SV3. 6、SW3. 6 之間。
[0200] 電壓選擇電路由SU1~SU12、SV1~SV12、SW1~SW12構(gòu)成。
[0201] 通過將直流電壓源DCC1、DCC2、DCC3、DCC4的電壓控制為2E、將快速充電電容器 FC1~FC4的電壓控制為E，能夠輸出4E、3E、2E、E、0、一E、一 2E、一 3E、一 4E這9電平的電 壓。
[0202] 在本實施方式14中，與實施方式13同樣地，不會使快速充電電容器FC1~FC4短 路而能夠從輸出端子U、V、W輸出任意的電壓（4E、3E、2E、E、0、一E、一 2E、一 3E、一 4E)，并 且能夠簡化用于輸出4E、3E、2E、E、0、一E、一 2E、一 3E、一 4E的控制。
[0203] 圖26的電路是將實施方式7的圖13的電路重復(fù)兩級而成的結(jié)構(gòu)。
[0204] 圖 26 的SU1 和SU2、SU3 和SU4、SU5 和SU6、SU7 和SU8、SV1 和SV2、SV3 和SV4、 SV5 和SV6、SV7 和SV8、SW1 和SW2、SW3 和SW4、SW5 和SW6、SW7 和SW8 相當(dāng)于圖 13 的SU1 和SU2、SU3 和SU4、SV1 和SV2、SV3 和SV4、SW1 和SW2、SW3 和SW4。
[0205] 因此，與實施方式7同樣地，半導(dǎo)體元件SU1和SU2等上述各半導(dǎo)體元件的串聯(lián)連 接電路的穩(wěn)態(tài)時的施加電壓最大值分別成為2E。
[0206] 另外，在本實施方式14中，對3相輸出電路進行了說明，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~FC4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。
【主權(quán)項】
1. 一種多電平電力變換裝置，生成從直流電壓源以及快速充電電容器的電壓變換為多 個電壓電平的交流輸出，其特征在于，具備： 串聯(lián)連接的N個直流電壓源，其中，N彡2 ; Μ相的基本電路，其中，Μ多3,該基本電路具有：在N個直流電壓源各自的正負極之間 依次串聯(lián)連接的第1~第4半導(dǎo)體元件；一端連接于第1、第2半導(dǎo)體元件的共用連接點的 第5半導(dǎo)體元件；以及一端連接于第3、第4半導(dǎo)體元件的共用連接點的第6半導(dǎo)體元件； Μ相共用的快速充電電容器，被插入于所有相的第5半導(dǎo)體元件的另一端與所有相的 第6半導(dǎo)體元件的另一端之間；以及 Μ相的電壓選擇電路，將各基本電路的第2、第3半導(dǎo)體元件的共用連接點作為輸入端 子，在輸入端子與輸出端子之間分別具有半導(dǎo)體元件，通過對該半導(dǎo)體元件選擇性地進行 接通、關(guān)斷控制，從輸出端子輸出所述輸入端子中的某一個端子的電位。2. -種多電平電力變換裝置，生成從直流電壓源以及快速充電電容器的電壓變換為多 個電壓電平的交流輸出，其特征在于，具備： 串聯(lián)連接的Ν個直流電壓源，其中，Ν= 2以上的偶數(shù)； 基本電路，具有：一端連接于串聯(lián)連接的Ν個直流電壓源中的偶數(shù)級的直流電壓源的 正極端的、Μ相共用的第1半導(dǎo)體元件，其中，Μ多3 ;在所述偶數(shù)級的第1半導(dǎo)體元件的另 一端與所述偶數(shù)級的直流電壓源的負極端之間依次串聯(lián)連接的Μ相的第2~第4半導(dǎo)體元 件；一端連接于偶數(shù)級的第3、第4半導(dǎo)體元件的共用連接點的Μ相的第6半導(dǎo)體元件；一 端連接于奇數(shù)級的直流電壓源的負極端的Μ相共用的第4半導(dǎo)體元件；在所述奇數(shù)級的直 流電壓源的正極端與奇數(shù)級的第4半導(dǎo)體元件的另一端之間依次串聯(lián)連接的Μ相的第1~ 第3半導(dǎo)體元件；以及一端連接于奇數(shù)級的第1、第2半導(dǎo)體元件的共用連接點的Μ相的第 5半導(dǎo)體元件； Μ相共用的偶數(shù)級的快速充電電容器，被插入于偶數(shù)級中的第1、第2半導(dǎo)體元件的共 用連接點與偶數(shù)級中的所有相的第6半導(dǎo)體元件的另一端之間； Μ相共用的奇數(shù)級的快速充電電容器，被插入于奇數(shù)級中的所有相的第5半導(dǎo)體元件 的另一端與奇數(shù)級中的第3、第4半導(dǎo)體元件的共用連接點之間；以及 Μ相的電壓選擇電路，將各基本電路的第2、第3半導(dǎo)體元件的共用連接點作為輸入端 子，在輸入端子與輸出端子之間分別具有半導(dǎo)體元件，通過對該半導(dǎo)體元件選擇性地進行 接通、關(guān)斷控制，從輸出端子輸出所述輸入端子中的某一個端子的電位。3. -種多電平電力變換裝置，生成從直流電壓源以及快速充電電容器的電壓變換為多 個電壓電平的交流輸出，其特征在于，具備： 串聯(lián)連接的Ν個直流電壓源，其中，Ν= 2以上的偶數(shù)； 基本電路，具有：一端連接于串聯(lián)連接的Ν個直流電壓源中的偶數(shù)級的直流電壓源的 負極端的、Μ相共用的第4半導(dǎo)體元件，其中，Μ多3 ;在所述偶數(shù)級的直流電壓源的正極端 與偶數(shù)級的第4半導(dǎo)體元件的另一端之間依次串聯(lián)連接的Μ相的第1~第3半導(dǎo)體元件； 一端連接于偶數(shù)級的第1、第2半導(dǎo)體元件的共用連接點的Μ相的第5半導(dǎo)體元件；一端連 接于奇數(shù)級的直流電壓源的正極端的、Μ相共用的第1半導(dǎo)體元件；在奇數(shù)級的第1半導(dǎo)體 元件的另一端與奇數(shù)級的直流電壓源的負極端之間依次串聯(lián)連接的Μ相的第2~第4半導(dǎo) 體元件；以及一端連接于奇數(shù)級的第3、第4半導(dǎo)體元件的共用連接點的Μ相的第6半導(dǎo)體 元件； Μ相共用的偶數(shù)級的快速充電電容器，被插入于偶數(shù)級中的所有第5半導(dǎo)體元件與第 3、第4半導(dǎo)體元件的共用連接點之間； Μ相共用的奇數(shù)級的快速充電電容器，被插入于奇數(shù)級中的第1、2半導(dǎo)體元件的共用 連接點與所有第6半導(dǎo)體元件之間；以及 Μ相的電壓選擇電路，將各基本電路的第2、第3半導(dǎo)體元件的共用連接點作為輸入端 子，在輸入端子與輸出端子之間分別具有半導(dǎo)體元件，通過對該半導(dǎo)體元件選擇性地進行 接通、關(guān)斷控制，從輸出端子輸出所述輸入端子中的某一個端子的電位。4. 一種多電平電力變換裝置，生成從直流電壓源以及快速充電電容器的電壓變換為多 個電壓電平的交流輸出，其特征在于，具備： 串聯(lián)連接的Ν個直流電壓源，Ν= 2以上的偶數(shù)； Μ相的基本電路，其中，Μ多3,該基本電路具有：在串聯(lián)連接的Ν個直流電壓源中的偶 數(shù)級的直流電壓源的正極端依次串聯(lián)連接的第2、第3半導(dǎo)體元件；和在串聯(lián)連接的Ν個直 流電壓源中的奇數(shù)級的直流電壓源的負極端依次串聯(lián)連接的第3、第2半導(dǎo)體元件； Μ相共用的快速充電電容器，與所述奇數(shù)級以及偶數(shù)級的第2、第3半導(dǎo)體元件分別并 聯(lián)連接；以及 Μ相的電壓選擇電路，將基本電路的第2、第3半導(dǎo)體元件的共用連接點以及偶數(shù)級的 直流電壓源的負極端與奇數(shù)級的直流電壓源的正極端的共用連接點作為輸入端子，在輸入 端子與輸出端子之間具有半導(dǎo)體元件，通過對該半導(dǎo)體元件選擇性地進行接通、關(guān)斷控制， 從輸出端子輸出所述輸入端子中的某一個端子的電位。5. -種多電平電力變換裝置，生成從直流電壓源以及快速充電電容器的電壓變換為多 個電壓電平的交流輸出，其特征在于，具備： 串聯(lián)連接的Ν個直流電壓源，其中，Ν= 2以上的偶數(shù)； Μ相的基本電路，其中，Μ多3,該基本電路具有：在串聯(lián)連接的Ν個直流電壓源中的偶 數(shù)級的直流電壓源的正負極之間依次串聯(lián)連接的第2~第4半導(dǎo)體元件；一端連接于所述 偶數(shù)級的第3、第4半導(dǎo)體元件的共用連接點的第6半導(dǎo)體元件；在串聯(lián)連接的Ν個直流電 壓源中的奇數(shù)級的直流電壓源的正負極之間依次串聯(lián)連接的第1~第3半導(dǎo)體元件；以及 一端連接于所述奇數(shù)級的第1、第2半導(dǎo)體元件的共用連接點的第5半導(dǎo)體元件； Μ相共用的偶數(shù)級的快速充電電容器，被插入于所述偶數(shù)級中的所有第6半導(dǎo)體元件 的另一端、與偶數(shù)級的直流電壓源的正極端和第2半導(dǎo)體元件的共用連接點之間； Μ相共用的奇數(shù)級的快速充電電容器，被插入于所述奇數(shù)級中的所有第5半導(dǎo)體元件 的另一端、與奇數(shù)級的直流電壓源的負極端和第3半導(dǎo)體元件的共用連接點之間；以及 Μ相的電壓選擇電路，將基本電路的第2、第3半導(dǎo)體元件的共用連接點作為輸入端子， 在輸入端子與輸出端子之間分別具有半導(dǎo)體元件，通過對該半導(dǎo)體元件選擇性地進行接 通、關(guān)斷控制，從輸出端子輸出所述輸入端子中的某一個端子的電位。6. -種多電平電力變換裝置，生成從直流電壓源以及快速充電電容器的電壓變換為多 個電壓電平的交流輸出，其特征在于，具備： 串聯(lián)連接的Ν個直流電壓源，其中，Ν= 2以上的偶數(shù)； Μ相的基本電路，其中，Μ多3,該基本電路具有：在串聯(lián)連接的Ν個直流電壓源中的偶 數(shù)級的直流電壓源的正負極之間依次串聯(lián)連接的第1~第3半導(dǎo)體元件；一端連接于所述 偶數(shù)級的第1、第2半導(dǎo)體元件的共用連接點的第5半導(dǎo)體元件；在串聯(lián)連接的N個直流電 壓源中的奇數(shù)級的直流電壓源的正負極之間依次串聯(lián)連接的第2~第4半導(dǎo)體元件；以及 一端連接于所述奇數(shù)級的第3、第4半導(dǎo)體元件的共用連接點的第6半導(dǎo)體元件； Μ相共用的偶數(shù)級的快速充電電容器，被插入于所述偶數(shù)級中的所有第5半導(dǎo)體元件 的另一端、與偶數(shù)級的直流電壓源的負極端和第3半導(dǎo)體元件的共用連接點之間； Μ相共用的奇數(shù)級的快速充電電容器，被插入于所述奇數(shù)級中的所有第6半導(dǎo)體元件 的另一端、與奇數(shù)級的直流電壓源的正極端和第2半導(dǎo)體元件的共用連接點之間；以及 Μ相的電壓選擇電路，將基本電路的第2、第3半導(dǎo)體元件的共用連接點作為輸入端子， 在輸入端子與輸出端子之間分別具有半導(dǎo)體元件，通過對該半導(dǎo)體元件選擇性地進行接 通、關(guān)斷控制，從輸出端子輸出所述輸入端子中的某一個端子的電位。7. 根據(jù)權(quán)利要求1~6中的任意一項所述的多電平電力變換裝置，其特征在于， 將所述基本電路以及所述電壓選擇電路的半導(dǎo)體元件的一部分或者全部的串聯(lián)數(shù)設(shè) 為2以上。8. 根據(jù)權(quán)利要求1~7中的任意一項所述的多電平電力變換裝置，其特征在于， 將所述基本電路以及所述電壓選擇電路的半導(dǎo)體元件的一部分或者全部的并聯(lián)數(shù)設(shè) 為2以上。
【專利摘要】基本電路在U相中具有：在直流電壓源(DCC1)的正負極之間連接的第1～第4半導(dǎo)體元件(SU1.1～SU1.4)，與第1、第2半導(dǎo)體元件(SU1.1、SU1.2)的共用連接點連接的第5半導(dǎo)體元件(SU1.5)，以及與第3、第4半導(dǎo)體元件(SU1.3、SU1.4)的共用連接點連接的第6半導(dǎo)體元件(SU1.6)。快速充電電容器(FC1)被插入第5半導(dǎo)體元件(SU1.5)與第6半導(dǎo)體元件(SU1.6)之間。電壓選擇電路將各基本電路的第2、第3半導(dǎo)體元件(SU1.2、SU1.3)的共用連接點作為輸入端子，在輸入端子與輸出端子(U、V、W)之間分別具有半導(dǎo)體元件(SU1～SU4)。由此，在多電平電力變換裝置中，從所有相輸出任意的電壓，并且簡化用于從所有相輸出任意的電壓電平的控制。
【IPC分類】H02M7/483
【公開號】CN105359402
【申請?zhí)枴緾N201480036659
【發(fā)明人】長谷川勇, 小玉貴志, 近藤猛, 漆畑正太
【申請人】株式會社明電舍
【公開日】2016年2月24日
【申請日】2014年5月23日
【公告號】CA2916174A1, EP3016263A1, US20160141870, WO2014208232A1