(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211225015.9 (22)申请日 2022.10.09 (71)申请人 东南大学 地址 210096 江苏省南京市玄武区新 街口 街道四牌楼 2号 (72)发明人 王建华　郭逸芸　李硕　 (74)专利代理 机构 北京同辉知识产权代理事务 所(普通合伙) 11357 专利代理师 王艳秋 (51)Int.Cl. H02M 7/219(2006.01) H02M 1/088(2006.01) H02J 3/38(2006.01) G06F 30/36(2020.01) (54)发明名称 平均模型的五电平有源中点钳位型电路结 构及设计方法 (57)摘要 本发明公开了平均模型的五电平有源中点 钳位型电路结构及设计方法， 其中， 不考虑冗余 状态， 所述基于平均模型的五电平有源中点钳位 型电路结构 包括两个受控电压源、 两个受控电流 源、 两个直流母线电容和一个悬浮电容， 所述受 控电压源和受控电流源串并联情况如摘要附图 所示； 所述受控电流源的电流由五电平电路的输 出电流决定， 所述受控电压源的电压由两个直流 母线电容的正负极电压决定。 本发 明可以仿真五 电平有源中点钳位型电路开关模型的电压波动 情况， 本发明考虑了电压波动对交流侧的影响， 并且能够通过控制使五电平有源中点钳位型电 路的电压波动在合理范围之内， 通用性强， 极大 地提高了仿真速度。 权利要求书2页 说明书4页 附图2页 CN 115528931 A 2022.12.27 CN 115528931 A 1.平均模型的五电平有源中点钳位型电路结构， 其特征在于， 包括： 包括两个受控电压 源、 两个受控电流源、 两个直流母线电容和一个悬浮电容， 所述受控电压源upc和直流母线 C1电容串 联， 所述受控电压源ucN和直流母线C2电容串联， 两个串 联结构和所述受控电流源 ioc并联， 所述另一个受控电流源icf和悬浮电容Cf串联； 除去冗余状态， 五电平有源中点钳位型电路工作模式只考虑五种导通状态， 分别是 (T1， T4， T7， T8)， (T2， T4， T5， T7)， (T1， T3， T7， T8)， (T1， T3， T6， T8)， (T1， T3， T5， T6))； 则所述 受控电压源和受控电流源分别通过以下公式计算： 其中upc为上桥臂开关管两端的电压； ucn为下桥臂开关管两端的电压； ioc为直流母线中点到交流测输出的电流； icf为流过悬浮电容的电流； io为变换器交流侧的输出电流； uc1为上桥臂直流母线电容PO两端的电压； uc2为下桥臂 直流母线电容ON两端的电压； d1、 d3、 d5、 d6分别为五电平有源中点钳位型电路结构对应开关管T1， T3， T5， T6的占空比。 2.根据权利要求1所述的平均模型的五电平有源中点钳位型电路结构， 其特征在于， 所 述受控电流源的电流由五电平电路的输出电流决定， 所述受控电压源的电压由各个电容正 负极电压决定 。 3.根据权利要求1所述的平均模型的五电平有源中点钳位型电路结构， 其特征在于， 所 述电路结构通过控制开关管的占空比分量控制每 个受控源的状态。 4.根据权利要求1所述的平均模型的五电平有源中点钳位型电路结构， 其特征在于， 所 述电路结构通过控制开关管的占空比分量使五电平有源中点钳位型变流器的输出电压波 动在合理范围之内。 5.平均模型的五电平有源中点钳位型电路结构的设计方法， 其特征在于， 包括两个受 控电压源、 两个受控电流源、 两个直流母线电容和一个悬浮电容， 所述受控电压源upc和直流 母线C1电容串联， 所述受控电压源ucN和直流母线C2电容串联， 两个串联结构和所述受控电 流源ioc并联， 所述另一个受控电流源icf和悬浮电容Cf串联； 除去冗余状态， 五电平有源中点钳位型电路工作模式只考虑五种导通状态， 分别是 (T1， T4， T7， T8)， (T2， T4， T5， T7)， (T1， T3， T7， T8)， (T1， T3， T6， T8)， (T1， T3， T5， T6))。 则所述 受控电压源和受控电流源分别通过以下公式计算： 权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115528931 A 2其中upc为上桥臂开关管两端的电压； ucn为下桥臂开关管两端的电压； ioc为直流母线中点到交流测输出的电流； icf为流过悬浮电容的电流； io为变换器交流侧的输出电流； uc1为上桥臂直流母线电容PO两端的电压； uc2为下桥臂 直流母线电容ON两端的电压； d1、 d3、 d5、 d6分别为五电平有源中点钳位型电路结构对应开关管T1， T3， T5， T6的占空比。 6.根据权利要求5所述的平均模型的五电平有源中点钳位型电路结构的设计方法， 其 特征在于， 所述受控电流源的电流由五电平电路的输出电流决定， 所述受控电压源的电压 由各个电容 正负极电压决定 。 7.根据权利要求5所述的平均模型的五电平有源中点钳位型电路结构的设计方法， 其 特征在于， 所述电路结构通过控制开关管的占空比分量控制每 个受控源的状态。 8.根据权利要求5所述的平均模型的五电平有源中点钳位型电路结构的设计方法， 其 特征在于， 所述电路结构通过控制开关管的占空比分量使五电平有源中点钳位型变流器的 输出电压波动在合理范围之内。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115528931 A 3