JP2015220765A - Control method for five-level power converter - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a control method for five-level power converter, capable of preventing two-level skipping during a dead time while controlling a voltage of a flying capacitor to be a desired value.SOLUTION: A Mode 1' in which a first, a second, a third and a fifth semiconductor elements S1, S2, S3, S5 are turned on is applied in place of a Mode 1 in which the first, the second, the third and the fifth semiconductor elements S1, S3, S5 are turned on. Similarly, a Mode 8' in which a sixth, an eighth, a ninth and a tenth semiconductor elements S6, S8, S9, S10 are turned on is applied in place of Mode 8 in which the sixth, the eighth and the tenth semiconductor elements S6, S8, S10 are turned on.

Description

本発明は、多相電力変換器に係り、特に、各相の電力変換器が4分割した共通のコンデンサを用いることを特徴としたマルチレベル電力変換器のスイッチングパターンに関する。   The present invention relates to a multi-phase power converter, and more particularly, to a switching pattern of a multi-level power converter characterized in that a common capacitor divided by four is used for each phase power converter.

電力変換器は、半導体素子である主回路スイッチング素子により構成される。この電力変換器の高圧化手段として、複数の半導体素子を直列に接続する方法が挙げられる。このように直列接続した回路構成の中に5レベルの電圧を出力する電力変換器が提案されている。   The power converter includes a main circuit switching element that is a semiconductor element. As a means for increasing the pressure of the power converter, a method of connecting a plurality of semiconductor elements in series can be mentioned. There has been proposed a power converter that outputs a voltage of five levels in the circuit configuration connected in series as described above.

この5レベル電力変換器の一つとして、特許文献1に示す回路構成が提案されている。特許文献1の回路は使用するフライングキャパシタを任意の相数で共通にすることで使用するフライングキャパシタの数を削減し、装置を小型化したものである。   As one of the five-level power converters, a circuit configuration shown in Patent Document 1 has been proposed. The circuit of Patent Document 1 is obtained by reducing the number of flying capacitors to be used by reducing the number of flying capacitors to be used by making the flying capacitors to be used in common with an arbitrary number of phases.

特許文献1の代表回路構成を、図7に示す。図7は、特許文献1の実施形態2にて提案している回路構成である。(a)は単相インバータ、(b)は三相インバータの構成である。(a)と(b)のPhaseU,PhaseVおよびPhaseWは同一構成である。   A representative circuit configuration of Patent Document 1 is shown in FIG. FIG. 7 shows a circuit configuration proposed in Embodiment 2 of Patent Document 1. (A) is the structure of a single phase inverter, (b) is the structure of a three-phase inverter. Phase U, Phase V, and Phase W in (a) and (b) have the same configuration.

図8に図7(a)および図7(b)のあるPhaseにおける各スイッチングパターンを示す。中性点NPと出力端子U間の電圧は、Mode1では2E,Mode2,Mode3ではE,Mode4,Mode5では0,Mode6,7では−E,Mode8では−2Eとなり5レベルの電圧を出力することが可能である。   FIG. 8 shows each switching pattern in a phase shown in FIGS. 7 (a) and 7 (b). The voltage between the neutral point NP and the output terminal U is 2E in Mode1, E in Mode2 and Mode3, 0 in Mode4 and Mode5, -E in Mode6 and 7, -2E in Mode8, and can output a voltage of 5 levels. Is possible.

ここで、図8に示すように、I>0の場合には、Mode2では第1フライングキャパシタC1が充電され、Mode3では第1フライングキャパシタC1が放電される。また、I>0の場合には、Mode6では第2フライングキャパシタC2が充電され、Mode7では第2フライングキャパシタC2が放電される。したがって、E,−Eの電圧を出力している期間に電流Iの極性に応じてMode2,Mode3を選択することにより第1フライングキャパシタC1,Mode6,Mode7を選択することにより第2フライングキャパシタC2の充電と放電を選択できる。その結果、第1,第2フライングキャパシタC1,C2を設定した電圧値に制御することが可能となる。 Here, as shown in FIG. 8, in the case of I> 0, the first flying capacitor C 1 in Mode2 is charged, first flying capacitor C 1 in Mode3 is discharged. In the case of I> 0, the second flying capacitor C 2 in Mode6 is charged, the second flying capacitor C 2 in Mode7 is discharged. Thus, E, Mode2 in accordance with the polarity of the period to the current I which outputs a voltage of -E, first flying capacitor by selecting Mode3 C 1, Mode 6, a second flying capacitor C by selecting the Mode7 2 charging and discharging can be selected. As a result, the first and second flying capacitors C 1 and C 2 can be controlled to set voltage values.

図7の回路は電流の極性を見ずに第1,第2フライングキャパシタC1,C2の充放電を行うことができる。したがって、電流センサを使わずに制御でき、さらに電流の極性を用いずに制御できることから、キャリアリプルやノイズ等の影響を受けることなく制御することが可能となる。 The circuit of FIG. 7 can charge and discharge the first and second flying capacitors C 1 and C 2 without looking at the polarity of the current. Therefore, since control can be performed without using a current sensor, and control can be performed without using the polarity of current, control can be performed without being affected by carrier ripple or noise.

5レベル電力変換器のフライングキャパシタに流入する電流に関して検討している論文として非特許文献1がある。非特許文献1で検討されている回路は、本発明で提案する構成とは異なるが考え方を応用することができる。   There is Non-Patent Document 1 as a paper examining the current flowing into the flying capacitor of the five-level power converter. The circuit studied in Non-Patent Document 1 is different from the configuration proposed in the present invention, but the concept can be applied.

非特許文献1では、6つの相モジュールのうち一脚分の相モジュールに着目し、E,−Eの期間中の電流の時間平均値を、フライングキャパシタに流れる電流として検討している。この考え方は図7の回路にも応用できる。   In Non-Patent Document 1, attention is paid to a phase module for one leg among the six phase modules, and the time average value of the current during the period E, −E is examined as the current flowing through the flying capacitor. This concept can also be applied to the circuit of FIG.

図7の回路において、非特許文献1と同様にE,−Eの期間中に流れる電流に着目する。5レベル電力変換器の出力電圧が(1)式で表されるとき、E,−Eの期間中に流れる電流は、単位化すると(2)式で表すことができる。Mは5レベル電力変換器の変調率を表す。(2)式を用い、横軸を変調率としてグラフに表わすと平均電流量は図9のようになる。この時、スイッチング素子のスイッチング周波数は十分に高いものとしている。   In the circuit of FIG. 7, attention is paid to the current flowing during the period of E and −E, as in Non-Patent Document 1. When the output voltage of the five-level power converter is expressed by equation (1), the current flowing during the period of E and −E can be expressed by equation (2) when unitized. M represents the modulation rate of the 5-level power converter. When the equation (2) is used and the horizontal axis represents the modulation factor, the average current amount is as shown in FIG. At this time, the switching frequency of the switching element is sufficiently high.

Figure 2015220765
Figure 2015220765

図9からわかるようにEの期間(図8のMode2,Mode3)中に流れる電流の平均値は、変調率により大きさが異なるが、電流Iの極性は常に同じである。−Eの期間(図8のMode6,7)も同様である。   As can be seen from FIG. 9, the average value of the current flowing during the period E (Mode 2 and Mode 3 in FIG. 8) varies depending on the modulation rate, but the polarity of the current I is always the same. The same applies to the period -E (Modes 6 and 7 in FIG. 8).

このためMode2の期間T2を、Mode3の期間T3より長くすれば第1フライングキャパシタC1を充電、Mode3の期間T3をMode2の期間T2より長くすれば、第1フライングキャパシタC1を放電できる。また、同様に、Mode6の期間T6をMode7の期間T7より長くすれば第2フライングキャパシタC2を充電、Mode7の期間T7をMode6の期間T6より長くすれば第2フライングキャパシタC2を放電できる。 Therefore, the first flying capacitor C 1 can be charged if the period T 2 of Mode 2 is longer than the period T 3 of Mode 3, and the first flying capacitor C 1 can be discharged if the period T 3 of Mode 3 is longer than the period T 2 of Mode 2. Similarly, the period T6 for Mode 6 The longer than the period T7 of Mode7 charging a second flying capacitor C 2, can be discharged a second flying capacitor C 2 if the period T7 of Mode7 longer than the period T6 of the Mode 6.

したがって、瞬時的な電流極性を検出しなくとも、第1,第2フライングキャパシタC1,C2の充電・放電を選択できるため、電圧を一定に制御することができる。特にEもしくは−Eの出力期間中に下記の式(3),(4)を満たすことで第1,第2フライングキャパシタC1,C2の電圧を一定値に保つことができる。 Therefore, since the charging / discharging of the first and second flying capacitors C 1 and C 2 can be selected without detecting the instantaneous current polarity, the voltage can be controlled to be constant. In particular, the voltage of the first and second flying capacitors C 1 and C 2 can be maintained at a constant value by satisfying the following equations (3) and (4) during the output period of E or −E.

Figure 2015220765
Figure 2015220765

この制御方法は、フライングキャパシタの電圧制御において、電流検出器が不要であるという利点をもっている。   This control method has an advantage that a current detector is unnecessary in the voltage control of the flying capacitor.

特願2013−132261号Japanese Patent Application No. 2013-132261

“A Sinusoidal PWM Method With Voltage Balancing Capability for Diode−Clamped Five−Level Converters” IEEE TRANSACTIONS ON INDUSTRY APPLICATIONS,VOL.45,NO.3,MAY/JUNE 2009"A Sinousoid PWM Method With Voltage Balancing Capability for Diode-Clumped Five-Level Converters" IEEE TRANSACTIONS ON INDUSTRY APPLICATION. 45, NO. 3, MAY / JUNE 2009

しかしながら、特許文献1のスイッチングパターンのみの場合、デッドタイムの影響により2レベルスキップが起きる問題が生じる。ここで、デッドタイムとは半導体素子がオフからオンに状態変化する際に、半導体素子のターンオフ遅れ時間によって生じる恐れのある半導体素子の短絡状態を防ぐために設けるタイムラグのことである。図10にその様子を示す。図10中の○は導通中の半導体素子を表し、破線の○は導通中のダイオードを表す。   However, in the case of only the switching pattern of Patent Document 1, there arises a problem that two-level skip occurs due to the influence of dead time. Here, the dead time is a time lag provided to prevent a short-circuit state of the semiconductor element that may be caused by a turn-off delay time of the semiconductor element when the semiconductor element changes state from off to on. This is shown in FIG. In FIG. 10, ◯ represents a conducting semiconductor element, and a broken line ◯ represents a conducting diode.

図10では電流Iが矢印の向きに流れているとき、2EからEのモードに遷移する際に、デッドタイム期間中に出力電圧0に変化するため2Eから0への2レベルスキップが発生している。これは第3半導体素子S3をオフするために発生する。負荷のリアクトルの影響により半導体素子に並列に接続されているダイオードを導通させる向きに電圧がかかるため、図10に示すような現象が起きる。この時、図10(b)のように、点線経路の電流が流れて0の電圧が出力される。すなわち、(a)→(b)の移行時に、2E→0の2レベルスキップが生じる。2レベルスキップが生じると、負荷の絶縁破壊の要因となるため、これを抑制する必要がある。   In FIG. 10, when the current I is flowing in the direction of the arrow, when the mode changes from 2E to E, the output voltage changes to 0 during the dead time period, so that a two-level skip from 2E to 0 occurs. Yes. This occurs to turn off the third semiconductor element S3. Since a voltage is applied in the direction in which the diode connected in parallel to the semiconductor element is conducted due to the influence of the reactor of the load, a phenomenon as shown in FIG. 10 occurs. At this time, as shown in FIG. 10B, a current of a dotted line flows and a voltage of 0 is output. That is, a two-level skip of 2E → 0 occurs during the transition from (a) to (b). When the two-level skip occurs, it causes a breakdown of the load, and it is necessary to suppress this.

以上示したようなことから、5レベル電力変換器の制御方法において、フライングキャパシタの電圧を所望の値に制御しつつ、デッドタイム時においても2レベルスキップを発生させないことが課題となる。   As described above, in the control method of the five-level power converter, it is a problem that the two-level skip is not generated even in the dead time while the voltage of the flying capacitor is controlled to a desired value.

本発明は、前記従来の問題に鑑み、案出されたもので、その一態様は、直列接続された2個の直流電圧源のうち上段の直流電圧源の負極端に一端が接続された各相共通の第1共通スイッチと、直列接続された2個の直流電圧源のうち下段の直流電圧源の正極端に一端が接続された各相共通の第2共通スイッチと、第1共通スイッチの他端に一端が接続された各相共通の第1フライングキャパシタと、第2共通スイッチの他端に一端が接続された各相共通の第2フライングキャパシタと、前記上段の直流電圧源の正極端と第1共通スイッチの他端との間に順次直列接続された各相の第1半導体素子,第3半導体素子,第4半導体素子と、第1半導体素子,第3半導体素子の共通接続点と第1フライングキャパシタの他端との間に介挿された各相の第2半導体素子と、第2共通スイッチの他端と下段の直流電圧源の負極端との間に順次直列接続された各相の第7半導体素子,第8半導体素子,第10半導体素子と、第8半導体素子と第10半導体素子の共通接続点と第2フライングキャパシタの他端との間に介挿された各相の第9半導体素子と、第3半導体素子と第4半導体素子の共通接続点に一端が接続された各相の第5半導体素子と、第7半導体素子と第8半導体素子の共通接続点に一端が接続された各相の第6半導体素子と、を備え、各相の第5半導体素子の他端と第6半導体素子の他端が接続された共通接続点を出力端子とし、前記第1〜第10半導体素子を2つずつ備えた単相の5レベル電力変換器の制御方法であって、表3に示すMode1’,Mode2,Mode3,Mode4,Mode5,Mode6,Mode7,Mode8’のスイッチングパターンを有し、Mode1’からMode2またはMode3、Mode2からMode1’またはMode3またはMode4またはMode5、Mode3からMode1’またはMode2またはMode4、Mode4からMode2またはMode3またはMode5またはMode6、Mode5からMode2またはMode4またはMode6またはMode7、Mode6からMode4またはMode5またはMode7またはMode8’、Mode7からMode5またはMode6またはMode8’、Mode8’からMode6またはMode7にスイッチングパターンを状態遷移させることを特徴とする。   The present invention has been devised in view of the above-described conventional problems, and one aspect thereof is that each of the two DC voltage sources connected in series has one end connected to the negative electrode end of the upper DC voltage source. A first common switch common to each phase, a second common switch common to each phase, one end of which is connected to the positive terminal of the lower DC voltage source among the two DC voltage sources connected in series, and a first common switch A common first flying capacitor having one end connected to the other end, a second flying capacitor common to each phase having one end connected to the other end of the second common switch, and a positive terminal of the upper DC voltage source The first semiconductor element, the third semiconductor element, and the fourth semiconductor element of each phase sequentially connected in series between the first common switch and the other end of the first common switch, and a common connection point of the first semiconductor element and the third semiconductor element Each phase inserted between the other end of the first flying capacitor A seventh semiconductor element, an eighth semiconductor element, and a tenth semiconductor element of each phase sequentially connected in series between the other end of the second semiconductor element and the other end of the second common switch and the negative end of the lower DC voltage source; A ninth semiconductor element of each phase interposed between a common connection point of the eighth semiconductor element and the tenth semiconductor element and the other end of the second flying capacitor, and a common connection of the third semiconductor element and the fourth semiconductor element A fifth semiconductor element of each phase having one end connected to the point, and a sixth semiconductor element of each phase having one end connected to a common connection point of the seventh semiconductor element and the eighth semiconductor element. A single-phase five-level power converter comprising a common connection point where the other end of the fifth semiconductor element and the other end of the sixth semiconductor element are connected as an output terminal, and two each of the first to tenth semiconductor elements. A control method, which is shown in Table 3, Mode 1 ′, Mode 2, Mode 3, It has a switching pattern of mode 4, Mode 5, Mode 6, Mode 7 and Mode 8 ′, and Mode 1 ′ to Mode 2 or Mode 3, Mode 2 to Mode 1 ′ or Mode 3 or Mode 4 or Mode 5, Mode 3 to Mode 1 ′ or Mode 2 or Mode 4, and Mode 4 to Mode 2 or Mode 3 or Mode 5 or Mode 6, Mode 5 to Mode 2 or Mode 4 or Mode 6 or Mode 7, Mode 6 to Mode 4 or Mode 5 or Mode 7 or Mode 8 ′, Mode 7 to Mode 5 or Mode 6 or Mode 8 ′, Mode 8 ′ to Mode 6 or Mode 7 And

Figure 2015220765
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また、他の態様として、直列接続された2個の直流電圧源のうち上段の直流電圧源の負極端に一端が接続された各相共通の第1共通スイッチと、直列接続された2個の直流電圧源のうち下段の直流電圧源の正極端に一端が接続された各相共通の第2共通スイッチと、第1共通スイッチの他端に一端が接続された各相共通の第1フライングキャパシタと、第2共通スイッチの他端に一端が接続された各相共通の第2フライングキャパシタと、前記上段の直流電圧源の正極端と第1共通スイッチの他端との間に順次直列接続された各相の第1半導体素子,第3半導体素子,第4半導体素子と、第1半導体素子,第3半導体素子の共通接続点と第1フライングキャパシタの他端との間に介挿された各相の第2半導体素子と、第2共通スイッチの他端と下段の直流電圧源の負極端との間に順次直列接続された各相の第7半導体素子,第8半導体素子,第10半導体素子と、第8半導体素子と第10半導体素子の共通接続点と第2フライングキャパシタの他端との間に介挿された各相の第9半導体素子と、第3半導体素子と第4半導体素子の共通接続点に一端が接続された各相の第5半導体素子と、第7半導体素子と第8半導体素子の共通接続点に一端が接続された各相の第6半導体素子と、を備え、各相の第5半導体素子の他端と第6半導体素子の他端が接続された共通接続点を出力端子とし、前記第1〜第10半導体素子を3つずつ以上備えた3相以上の5レベル電力変換器の制御方法であって、表3に示すMode1,Mode1’,Mode2,Mode3,Mode4,Mode5,Mode6,Mode7,Mode8,Mode8’のスイッチングパターンを有し、Mode1からMode1’またはMode3、Mode1’からMode1またはMode2またはMode3、Mode2からMode1’またはMode3またはMode4またはMode5、Mode3からMode1またはMode1’またはMode2またはMode4、Mode4からMode2またはMode3またはMode5またはMode6、Mode5からMode2またはMode4またはMode6またはMode7、Mode6からMode4またはMode5またはMode7またはMode8’、Mode7からMode5またはMode6またはMode8またはMode8’Mode8からMode7またはMode8’、Mode8’からMode6またはMode7またがMode8にスイッチングパターンを状態遷移させることを特徴とする。   Further, as another aspect, among the two DC voltage sources connected in series, the first common switch common to each phase whose one end is connected to the negative electrode end of the upper DC voltage source, and two connected in series A second common switch common to each phase with one end connected to the positive terminal of the lower DC voltage source among the DC voltage sources, and a first flying capacitor common to each phase with one end connected to the other end of the first common switch And a second flying capacitor common to each phase, one end of which is connected to the other end of the second common switch, and a positive terminal of the upper DC voltage source and the other end of the first common switch. The first semiconductor element, the third semiconductor element, and the fourth semiconductor element of each phase, and each of the first semiconductor element and the third semiconductor element interposed between the common connection point and the other end of the first flying capacitor. Phase second semiconductor element and the other end of the second common switch The seventh semiconductor element, the eighth semiconductor element, the tenth semiconductor element of each phase sequentially connected in series between the negative electrode terminal of the lower DC voltage source, and the common connection point of the eighth semiconductor element and the tenth semiconductor element A ninth semiconductor element of each phase interposed between the other end of the second flying capacitor and a fifth semiconductor element of each phase having one end connected to a common connection point of the third semiconductor element and the fourth semiconductor element And a sixth semiconductor element of each phase whose one end is connected to a common connection point of the seventh semiconductor element and the eighth semiconductor element, and the other end of the fifth semiconductor element of each phase and the other of the sixth semiconductor element A method for controlling a three-phase or more five-level power converter including three or more of the first to tenth semiconductor elements, the common connection point having an end connected as an output terminal, Mode1 ', Mode2, Mode3, Mode4, Mode5 Mode 1 to Mode 1 'or Mode 3, Mode 1' to Mode 1 or Mode 2 or Mode 3, Mode 2 to Mode 1 'or Mode 3 or Mode 4 or Mode 5, Mode 3 to Mode 1 or Mode 1' or Mode 2 having switching patterns of Mode 6, Mode 7, Mode 8, and Mode 8 '. Or Mode4, Mode4 to Mode2 or Mode3 or Mode5 or Mode6, Mode5 to Mode2 or Mode4 or Mode6 or Mode7, Mode6 to Mode4 or Mode5 or Mode7 or Mode8 ′, Mode7 to Mode5 or Mode6 or Mode8 or Mode8′Mode8 to Mode7 or Mode The switching pattern is transited from de8 ', Mode8' to Mode6, Mode7 or Mode8.

Figure 2015220765
Figure 2015220765

また、その一態様として、第1,第2フライングキャパシタの電流極性を検出せずにスイッチングパターンの時間に基づいて第1,第2フライングキャパシタの電圧を制御することを特徴とする。   Further, as one aspect thereof, the voltage of the first and second flying capacitors is controlled based on the time of the switching pattern without detecting the current polarities of the first and second flying capacitors.

本発明によれば、5レベル電力変換器の制御方法において、フライングキャパシタの電圧を所望の値に制御しつつ、デッドタイム時においても2レベルスキップを発生させないことが可能となる。   According to the present invention, in the control method of the five-level power converter, it is possible to prevent the two-level skip from occurring even during the dead time while controlling the voltage of the flying capacitor to a desired value.

Mode1’適用時のデッドタイムの影響を示す概略図。Schematic which shows the influence of the dead time at the time of Mode1 'application. 実施形態1におけるスイッチングパターンの状態遷移を示す説明図。FIG. 3 is an explanatory diagram showing state transition of a switching pattern in the first embodiment. 同時選択禁止パターンを示す概略図。Schematic which shows a simultaneous selection prohibition pattern. 実施形態2におけるスイッチングパターンの状態遷移を示す説明図。Explanatory drawing which shows the state transition of the switching pattern in Embodiment 2. FIG. デッドタイムを考慮したスイッチングパターンの状態遷移を示す説明図。Explanatory drawing which shows the state transition of the switching pattern in consideration of dead time. デッドタイムを考慮したスイッチングパターンの状態遷移を示す説明図。Explanatory drawing which shows the state transition of the switching pattern in consideration of dead time. デッドタイムを考慮したスイッチングパターンの状態遷移を示す説明図。Explanatory drawing which shows the state transition of the switching pattern in consideration of dead time. 実施形態2におけるスイッチングパターンの状態遷移適用時/非適用時の相電圧波形を示すタイムチャート。The time chart which shows the phase voltage waveform at the time of application / non-application of the state transition of the switching pattern in Embodiment 2. 従来の5レベル電力変換器を示す回路図。The circuit diagram which shows the conventional 5 level power converter. 各スイッチングパターンを示す回路図。The circuit diagram which shows each switching pattern. 出力電圧E,−E期間中に流れる平均電流と変調率の関係を示すグラフ。The graph which shows the relationship between the average current which flows during the period of output voltage E and -E, and a modulation factor. デッドタイム中に2レベルスキップが発生する例を示す回路図。The circuit diagram which shows the example which 2 level skip generate | occur | produces during dead time.

本発明の目的は、第1,第2フライングキャパシタC1,C2の電圧を所望の値に制御しつつ、デッドタイム期間中においても2レベルスキップを発生させないことである。 An object of the present invention is to prevent the two-level skip from occurring even during the dead time period while controlling the voltages of the first and second flying capacitors C 1 and C 2 to desired values.

以下、本発明に係る5レベル電力変換器の制御方法における実施形態1,2を図1〜図6に基づいて詳述する。   Hereinafter, Embodiments 1 and 2 in a control method for a five-level power converter according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS.

[実施形態1]
本実施形態1では、図7(a)構成の単相の5レベル電力変換器において、デッドタイム期間中においても2レベルスキップを発生させないスイッチングパターンについて述べる。
[Embodiment 1]
In the first embodiment, a switching pattern in which a two-level skip is not generated even in the dead time period in the single-phase five-level power converter having the configuration of FIG. 7A will be described.

ここで、図7(a)に示す単相の5レベル電力変換器の構成について説明する。   Here, the configuration of the single-phase five-level power converter shown in FIG.

直列接続された2個の直流電圧源CDC1,CDC2のうち上段の直流電圧源CDC1の負極端に一端が接続された2相共通の第1共通スイッチSC1と、第1共通スイッチSC1の他端に一端が接続された第1フライングキャパシタC1と、前記上段の直流電圧源CDC1の正極端と第1共通スイッチSC1の他端との間に順次直列接続された2相の第1半導体素子S1U,S1V,第3半導体素子S3U,S3V,第4半導体素子S4U,S4Vと、第1半導体素子S1U,S1V,第3半導体素子S3U,S3Vの共通接続点と第1フライングキャパシタC1の他端との間に介挿された第2半導体素子S2U,S2Vと、を備える。 A first common switch S C1 common to two phases, one end of which is connected to the negative terminal of the upper DC voltage source C DC1 among the two DC voltage sources C DC1 and C DC2 connected in series, and the first common switch S first and flying capacitor C 1 which is one end to the other end of C1 is connected, 2 phases which are sequentially connected in series between the positive terminal and the other end of the first common switch S C1 of the upper DC voltage source C DC1 First semiconductor elements S 1U , S 1V , third semiconductor elements S 3U , S 3V , fourth semiconductor elements S 4U , S 4V , first semiconductor elements S 1U , S 1V , third semiconductor elements S 3U , S Second semiconductor elements S 2U and S 2V interposed between the common connection point of 3V and the other end of the first flying capacitor C 1 .

また、直列接続された2個の直流電圧源CDC1,CDC2のうち下段の直流電圧源CDC2の正極端に一端が接続された2相共通の第2共通スイッチSC2と、第2共通スイッチSC2の他端に一端が接続された第2フライングキャパシタC2と、第2共通スイッチSC2の他端と下段の直流電圧源CDC2の負極端との間に順次直列接続された2相の第7半導体素子S7U,S7V,第8半導体素子S8U,S8V,第10半導体素子S10U,S10Vと、第8半導体素子S8U,S8V,と第10半導体素子S10U,S10Vの共通接続点と第2フライングキャパシタC2の他端との間に介挿された第9半導体素子S9U,S9Vと、を有する。 A second common switch S C2 common to two phases, one end of which is connected to the positive terminal of the lower DC voltage source C DC2 among the two DC voltage sources C DC1 and C DC2 connected in series, and a second common switch The second flying capacitor C 2 having one end connected to the other end of the switch S C2 and the other end of the second common switch S C2 and the negative end of the lower DC voltage source C DC2 are sequentially connected in series 2 Phase seventh semiconductor elements S 7U , S 7V , eighth semiconductor elements S 8U , S 8V , tenth semiconductor elements S 10U , S 10V , eighth semiconductor elements S 8U , S 8V , and tenth semiconductor element S 10U , S 10V and ninth semiconductor elements S 9U , S 9V interposed between the common connection point of S 10V and the other end of the second flying capacitor C 2 .

また、第3半導体素子S3U,S3Vと第4半導体素子S4U,S4Vの共通接続点に第5半導体素子S5U,S5Vの一端が接続される。第7半導体素子S7U,S7Vと第8半導体素子S8U,S8Vの共通接続点に第6半導体素子S6U,S6Vの一端が接続される。そして、第5半導体素子S5U,S5Vの他端と第6半導体素子S6U,S6Vの他端が接続され、この接続点が出力端子U,Vとなる。 Also, one end of the fifth semiconductor elements S 5U and S 5V is connected to a common connection point of the third semiconductor elements S 3U and S 3V and the fourth semiconductor elements S 4U and S 4V . One ends of the sixth semiconductor elements S 6U and S 6V are connected to a common connection point of the seventh semiconductor elements S 7U and S 7V and the eighth semiconductor elements S 8U and S 8V . The other ends of the fifth semiconductor elements S 5U and S 5V are connected to the other ends of the sixth semiconductor elements S 6U and S 6V , and the connection points become the output terminals U and V.

ここで、第1〜第10半導体素子S1U〜S10UでU相の相モジュール、第1〜第10半導体素子S1V〜S10VでV相の相モジュール、第1〜第10半導体素子S1W〜S10WでW相の相モジュールを構成する。 Here, the first to tenth semiconductor elements S 1U to S 10U are U-phase modules, the first to tenth semiconductor elements S 1V to S 10V are V-phase modules, and the first to tenth semiconductor elements S 1W. A phase module of W phase is configured with ~ 10 W.

図10のスイッチングパターンの場合、Mode1選択時に第2半導体素子S2をオンしておけば、Mode1からMode2に遷移する場合においてもデッドタイム中にEの相電圧を出力することが可能となる。そのため、2レベルスキップは起こらない。したがって、Mode1からMode2に遷移する際にはこの第2半導体素子S2を選択する新たなパターンを使用する必要がある。本実施形態1ではこの新しいModeをMode1’と定義する。また、同様にMode8の場合もMode8からMode6に遷移する際に第9半導体素子S9をオンする必要がある。 For switching pattern of Figure 10, if turned on a second semiconductor element S 2 during Mode1 selection, it is possible to output a phase voltage of E in the dead time even when the transition from Mode1 to Mode2. Therefore, 2 level skip does not occur. Therefore, when transitioning from Mode 1 to Mode 2, it is necessary to use a new pattern for selecting the second semiconductor element S 2 . In the first embodiment, this new Mode is defined as Mode 1 ′. Similarly, in the case of Mode 8, it is necessary to turn on the ninth semiconductor element S 9 when transitioning from Mode 8 to Mode 6.

図1にMode1’を適用した場合の具体例を示す。図1に示すように予め第2半導体素子S2をオンしておくと、図1(b)期間で第1共通スイッチSc1のコレクタ−エミッタ間の印加電圧は2E−E=Eとなり、第1共通スイッチSc1内の逆並列ダイオードは導通しない。したがって、点線経路の電流が流れる。よって、図10のように出力電圧が2Eから0に2レベルスキップすることなくスイッチングできる。Mode8からMode6の遷移の際にも、同様に第9半導体素子S9をオンにする状態をMode8’と定義する。 FIG. 1 shows a specific example when Mode 1 ′ is applied. As shown in FIG. 1, when the second semiconductor element S 2 is turned on in advance, the applied voltage between the collector and the emitter of the first common switch S c1 becomes 2E−E = E in the period of FIG. The antiparallel diode in one common switch S c1 is not conducting. Therefore, a current in a dotted line path flows. Therefore, switching can be performed without skipping two levels from 2E to 0 as shown in FIG. Even when the MODE8 transition Mode 6, a state to turn on the ninth semiconductor device S 9 similarly defined as MODE8 '.

図1のような転流現象を踏まえた上での詳細なスイッチングパターンの状態遷移図を図2に示す。図2(a)が従来の状態遷移パターン、図2(b)が本実施形態1の状態遷移パターンである。   FIG. 2 shows a detailed state transition diagram of the switching pattern based on the commutation phenomenon as shown in FIG. FIG. 2A shows a conventional state transition pattern, and FIG. 2B shows a state transition pattern according to the first embodiment.

図2中の矢印は遷移する方向を表しており、双方向の矢印どちらの状態も遷移可能であることを示す。2EからE,Eから0というように1レベルずつの遷移を原則とし、基本的にはどの状態にも遷移できる。しかし、Mode3からMode5,Mode4からMode7のパターンはデッドタイム期間中の転流によりレベルスキップが生じるため禁止している。   The arrow in FIG. 2 represents the direction of transition, and indicates that the state of both bidirectional arrows can be transitioned. In principle, transitions are performed one level at a time, such as 2E to E and E to 0, and basically any state can be transitioned to. However, patterns from Mode 3 to Mode 5 and Mode 4 to Mode 7 are prohibited because level skip occurs due to commutation during the dead time period.

以上示したように、本実施形態1によれば、2相以上の5レベル電力変換器の制御方法において、デッドタイム期間中においてもレベルスキップを抑制することが可能となる。これにより、負荷の絶縁破壊を低減させることができる。   As described above, according to the first embodiment, the level skip can be suppressed even during the dead time period in the control method of the five-level power converter having two or more phases. Thereby, the dielectric breakdown of a load can be reduced.

なお、本実施形態1においても前述したようにスイッチングパターンの時間に基づいてフライングキャパシタの電圧を制御することにより、電流検出器が不要となる。   In the first embodiment, as described above, the current detector is not required by controlling the voltage of the flying capacitor based on the time of the switching pattern.

[実施形態2]
本実施形態2では、図7(b)構成の3相の5レベル電力変換器におけるスイッチングパターンの状態遷移について記述する。図7(b)の回路構成は、図7(a)を三相に変更したのみであり、その他は同様である。
[Embodiment 2]
In the second embodiment, the state transition of the switching pattern in the three-phase five-level power converter configured as shown in FIG. 7B will be described. The circuit configuration of FIG. 7B is the same as the circuit configuration of FIG.

相の数が3以上の場合、第1共通スイッチSC1,第2共通スイッチSC2が存在するため、第1,第2フライングキャパシタC1,C2の充電・放電制御に制約が生じる。その例を図3に示す。 When the number of phases is 3 or more, since the first common switch S C1 and the second common switch S C2 exist, the charge / discharge control of the first and second flying capacitors C 1 and C 2 is restricted. An example is shown in FIG.

図3(a),(b)に示すように、2相がMode1’とMode8’を選択しているとき、残りの1相が0の相電圧レベルを出力しようとすると、その残りの1相は、Mode4もしくはMode5を選択する必要がある。Mode4,Mode5では第1共通スイッチSC1もしくは第2共通スイッチSC2をオンにする必要があるため、上段の直流電圧源CDC1(または、下段の直流電圧源CDC2)と第1フライングキャパシタC1(または、第2フライングキャパシタC2)が、この第1共通スイッチSC1もしくは第2共通スイッチSC2により短絡されてしまう。この短絡状態を避けるために、Mode1’はMode4(Mode8’はMode5)と同時に選択できない。同様に、図3(c),(d)に示すように、Mode2はMode4と同時に選択できず、Mode6はMode5と同時に選択できない。一方、Mode4もしくはMode5が選択できない場合、0の相電圧レベルが出力できないため、出力電圧歪を大きく増大させてしまう。 As shown in FIGS. 3A and 3B, when two phases select Mode1 ′ and Mode8 ′, if the remaining one phase tries to output a phase voltage level of 0, the remaining one phase Needs to select Mode4 or Mode5. In Mode 4 and Mode 5, since it is necessary to turn on the first common switch S C1 or the second common switch S C2 , the upper DC voltage source C DC1 (or the lower DC voltage source C DC2 ) and the first flying capacitor C 1 (or the second flying capacitor C 2 ) is short-circuited by the first common switch S C1 or the second common switch S C2 . In order to avoid this short-circuit state, Mode 1 ′ cannot be selected simultaneously with Mode 4 (Mode 8 ′ is Mode 5). Similarly, as shown in FIGS. 3C and 3D, Mode2 cannot be selected simultaneously with Mode4, and Mode6 cannot be selected simultaneously with Mode5. On the other hand, when Mode 4 or Mode 5 cannot be selected, the phase voltage level of 0 cannot be output, so that the output voltage distortion is greatly increased.

そこで、ある相でMode4を選択する場合は、他の相ではMode1’の代わりにMode1を選択する。同様に、ある相でMode5を選択する場合は、他の相ではMode8’の代わりにMode8を選択する。これらの組み合わせにすると、上記の短絡状態は回避できる。   Therefore, when Mode 4 is selected in a certain phase, Mode 1 is selected instead of Mode 1 'in the other phase. Similarly, when Mode 5 is selected in a certain phase, Mode 8 is selected instead of Mode 8 'in the other phase. If these combinations are used, the above short-circuit state can be avoided.

図7(b)の3相5レベル電力変換器において、選択可能なスイッチングパターン組み合わせ(○)と上記の短絡状態が発生するため選択できないスイッチングパターンの組み合わせ(×)を表1に示す。   Table 1 shows selectable switching pattern combinations (◯) and switching pattern combinations (x) that cannot be selected because the above-described short circuit occurs in the three-phase five-level power converter of FIG.

Figure 2015220765
Figure 2015220765

表1のスイッチングパターンの組み合わせを満足し、かつ、スイッチングパターンの状態遷移にレベルスキップを発生させない遷移パターンを図4(b)に示す。   FIG. 4B shows a transition pattern that satisfies the combinations of the switching patterns in Table 1 and that does not cause a level skip in the state transition of the switching patterns.

図4(b)の遷移パターンでは、3相すべてのスイッチングパターンがグループAより選択されるか、もしくは、3相すべてのスイッチングパターンがグループBより選択される。したがって、表1のパターン組み合わせを満足する。   In the transition pattern of FIG. 4B, all three-phase switching patterns are selected from group A, or all three-phase switching patterns are selected from group B. Therefore, the pattern combinations in Table 1 are satisfied.

また、図4中の矢印は遷移する方向を表しており、双方向の矢印どちらの状態も遷移可能であることを示す。2EからE,Eから0というように1レベルずつの遷移を原則とし、基本的にはどの状態にも遷移できる。しかし、Mode1からMode2,Mode3からMode5,Mode4からMode7,Mode6からMode8のパターンはデッドタイム期間中の転流によりレベルスキップが生じるため、禁止している。   Moreover, the arrow in FIG. 4 represents the direction of transition, and indicates that the state of either of the bidirectional arrows can be transitioned. In principle, transitions are performed one level at a time, such as 2E to E and E to 0, and can basically transition to any state. However, patterns from Mode 1 to Mode 2, Mode 3 to Mode 5, Mode 4 to Mode 7, and Mode 6 to Mode 8 are prohibited because level skip occurs due to commutation during the dead time period.

図5(a)〜(c)と表2に全スイッチングパターンを示す。なお、図5(a)〜(c)では、第4〜第7半導体素子S4〜S7を2つの半導体素子を直列接続した構成としている。また、表2に全スイッチングパターンをまとめる。また、本実施形態2のスイッチングパターンを適用した場合と適用していない場合のシミュレーション結果を図6に示す。図6(a)は本実施形態2のスイッチングパターンを適用した場合、図6(b)は本実施形態2のスイッチングパターンを適用しない場合を示している。図6(c)は図6(b)の拡大図である。   5A to 5C and Table 2 show all switching patterns. 5A to 5C, the fourth to seventh semiconductor elements S4 to S7 are configured by connecting two semiconductor elements in series. Table 2 summarizes all switching patterns. Further, FIG. 6 shows simulation results when the switching pattern of the second embodiment is applied and when it is not applied. FIG. 6A shows a case where the switching pattern of the second embodiment is applied, and FIG. 6B shows a case where the switching pattern of the second embodiment is not applied. FIG. 6C is an enlarged view of FIG.

Figure 2015220765
Figure 2015220765

図6を見ると分かるように、本実施形態2のスイッチングパターンの状態遷移を適用していない場合(図6(b),(c))、0から2Eへの2レベルスキップが発生しているが、本実施形態2のスイッチングパターンの状態遷移を適用した場合(図6(a))においては2レベルスキップを回避できていることがわかる。   As can be seen from FIG. 6, when the switching pattern state transition of the second embodiment is not applied (FIGS. 6B and 6C), a two-level skip from 0 to 2E occurs. However, in the case where the switching pattern state transition of the second embodiment is applied (FIG. 6A), it can be seen that the two-level skip can be avoided.

なお、この実施形態2の発明は、3相の5レベル電力変換器に限らず相数が4相以上の5レベル電力変換器においても適用可能である。   The invention of the second embodiment can be applied not only to a three-phase five-level power converter but also to a five-level power converter having four or more phases.

以上示したように、本実施形態2によれば、実施形態1と同様の作用効果を奏する。また、3相以上の5レベル電力変換器において、出力電圧歪を増大させることなく、デッドタイム期間中においてもレベルスキップを防ぐことができる。   As described above, according to the second embodiment, the same operational effects as those of the first embodiment can be obtained. Further, in a five-level power converter having three or more phases, level skip can be prevented even during a dead time period without increasing output voltage distortion.

以上、本発明において、記載された具体例に対してのみ詳細に説明したが、本発明の技術思想の範囲で多彩な変形および修正が可能であることは、当業者にとって明白なことであり、このような変形および修正が特許請求の範囲に属することは当然のことである。   Although the present invention has been described in detail only for the specific examples described above, it is obvious to those skilled in the art that various changes and modifications are possible within the scope of the technical idea of the present invention. Such variations and modifications are naturally within the scope of the claims.

S1〜S10…第1〜第10半導体素子
DC1,CDC2…(上段,下段の)直流電圧源
1,C2…第1,第2フライングキャパシタ
C1,SC2…共通スイッチ
S1 to S10 ... 1st to 10th semiconductor elements C DC1 and C DC2 ... (upper and lower stages) DC voltage sources C 1 and C 2 ... first and second flying capacitors S C1 and S C2 ... common switches

Claims (3)

直列接続された2個の直流電圧源のうち上段の直流電圧源の負極端に一端が接続された各相共通の第1共通スイッチと、
直列接続された2個の直流電圧源のうち下段の直流電圧源の正極端に一端が接続された各相共通の第2共通スイッチと、
第1共通スイッチの他端に一端が接続された各相共通の第1フライングキャパシタと、
第2共通スイッチの他端に一端が接続された各相共通の第2フライングキャパシタと、
前記上段の直流電圧源の正極端と第1共通スイッチの他端との間に順次直列接続された各相の第1半導体素子,第3半導体素子,第4半導体素子と、
第1半導体素子,第3半導体素子の共通接続点と第1フライングキャパシタの他端との間に介挿された各相の第2半導体素子と、
第2共通スイッチの他端と下段の直流電圧源の負極端との間に順次直列接続された各相の第7半導体素子,第8半導体素子,第10半導体素子と、
第8半導体素子と第10半導体素子の共通接続点と第2フライングキャパシタの他端との間に介挿された各相の第9半導体素子と、
第3半導体素子と第4半導体素子の共通接続点に一端が接続された各相の第5半導体素子と、
第7半導体素子と第8半導体素子の共通接続点に一端が接続された各相の第6半導体素子と、を備え、
各相の第5半導体素子の他端と第6半導体素子の他端が接続された共通接続点を出力端子とし、前記第1〜第10半導体素子を2つずつ備えた単相の5レベル電力変換器の制御方法であって、
表3に示すMode1’,Mode2,Mode3,Mode4,Mode5,Mode6,Mode7,Mode8’のスイッチングパターンを有し、
Mode1’からMode2またはMode3、Mode2からMode1’またはMode3またはMode4またはMode5、Mode3からMode1’またはMode2またはMode4、Mode4からMode2またはMode3またはMode5またはMode6、Mode5からMode2またはMode4またはMode6またはMode7、Mode6からMode4またはMode5またはMode7またはMode8’、Mode7からMode5またはMode6またはMode8’、Mode8’からMode6またはMode7にスイッチングパターンを状態遷移させることを特徴とする5レベル電力変換器の制御方法。
Figure 2015220765
A first common switch common to each phase, one end of which is connected to the negative end of the upper DC voltage source among the two DC voltage sources connected in series;
A second common switch common to each phase, one end of which is connected to the positive terminal of the lower DC voltage source among the two DC voltage sources connected in series;
A first flying capacitor common to each phase with one end connected to the other end of the first common switch;
A second flying capacitor common to each phase with one end connected to the other end of the second common switch;
A first semiconductor element, a third semiconductor element, and a fourth semiconductor element of each phase sequentially connected in series between the positive terminal of the upper DC voltage source and the other end of the first common switch;
A second semiconductor element of each phase interposed between a common connection point of the first semiconductor element and the third semiconductor element and the other end of the first flying capacitor;
A seventh semiconductor element, an eighth semiconductor element, and a tenth semiconductor element of each phase sequentially connected in series between the other end of the second common switch and the negative electrode end of the lower DC voltage source;
A ninth semiconductor element of each phase interposed between a common connection point of the eighth semiconductor element and the tenth semiconductor element and the other end of the second flying capacitor;
A fifth semiconductor element of each phase having one end connected to a common connection point of the third semiconductor element and the fourth semiconductor element;
A sixth semiconductor element of each phase having one end connected to a common connection point of the seventh semiconductor element and the eighth semiconductor element;
A single-phase five-level power having two first to tenth semiconductor elements each having a common connection point where the other end of the fifth semiconductor element and the other end of the sixth semiconductor element are connected to each other as an output terminal A method for controlling a converter,
It has a switching pattern of Mode1 ′, Mode2, Mode3, Mode4, Mode5, Mode6, Mode7, Mode8 ′ shown in Table 3,
Mode1 'to Mode2 or Mode3, Mode2 to Mode1' or Mode3 or Mode4 or Mode5, Mode3 to Mode1 'or Mode2 or Mode4, Mode4 to Mode2 or Mode3 or Mode5 or Mode6, Mode5 to Mode2 or Mode4 or Mode6 or Mode7, Mode4 to Mode7 Alternatively, the control method of the five-level power converter is characterized in that the switching pattern is transitioned from Mode 5 to Mode 7 or Mode 8 ′, from Mode 7 to Mode 5 or Mode 6 or Mode 8 ′, and from Mode 8 ′ to Mode 6 or Mode 7.
Figure 2015220765
直列接続された2個の直流電圧源のうち上段の直流電圧源の負極端に一端が接続された各相共通の第1共通スイッチと、
直列接続された2個の直流電圧源のうち下段の直流電圧源の正極端に一端が接続された各相共通の第2共通スイッチと、
第1共通スイッチの他端に一端が接続された各相共通の第1フライングキャパシタと、
第2共通スイッチの他端に一端が接続された各相共通の第2フライングキャパシタと、
前記上段の直流電圧源の正極端と第1共通スイッチの他端との間に順次直列接続された各相の第1半導体素子,第3半導体素子,第4半導体素子と、
第1半導体素子,第3半導体素子の共通接続点と第1フライングキャパシタの他端との間に介挿された各相の第2半導体素子と、
第2共通スイッチの他端と下段の直流電圧源の負極端との間に順次直列接続された各相の第7半導体素子,第8半導体素子,第10半導体素子と、
第8半導体素子と第10半導体素子の共通接続点と第2フライングキャパシタの他端との間に介挿された各相の第9半導体素子と、
第3半導体素子と第4半導体素子の共通接続点に一端が接続された各相の第5半導体素子と、
第7半導体素子と第8半導体素子の共通接続点に一端が接続された各相の第6半導体素子と、を備え、
各相の第5半導体素子の他端と第6半導体素子の他端が接続された共通接続点を出力端子とし、前記第1〜第10半導体素子を3つずつ以上備えた3相以上の5レベル電力変換器の制御方法であって、
表3に示すMode1,Mode1’,Mode2,Mode3,Mode4,Mode5,Mode6,Mode7,Mode8,Mode8’のスイッチングパターンを有し、
Mode1からMode1’またはMode3、Mode1’からMode1またはMode2またはMode3、Mode2からMode1’またはMode3またはMode4またはMode5、Mode3からMode1またはMode1’またはMode2またはMode4、Mode4からMode2またはMode3またはMode5またはMode6、Mode5からMode2またはMode4またはMode6またはMode7、Mode6からMode4またはMode5またはMode7またはMode8’、Mode7からMode5またはMode6またはMode8またはMode8’Mode8からMode7またはMode8’、Mode8’からMode6またはMode7またがMode8にスイッチングパターンを状態遷移させることを特徴とする5レベル電力変換器の制御方法。
Figure 2015220765
A first common switch common to each phase, one end of which is connected to the negative end of the upper DC voltage source among the two DC voltage sources connected in series;
A second common switch common to each phase, one end of which is connected to the positive terminal of the lower DC voltage source among the two DC voltage sources connected in series;
A first flying capacitor common to each phase with one end connected to the other end of the first common switch;
A second flying capacitor common to each phase with one end connected to the other end of the second common switch;
A first semiconductor element, a third semiconductor element, and a fourth semiconductor element of each phase sequentially connected in series between the positive terminal of the upper DC voltage source and the other end of the first common switch;
A second semiconductor element of each phase interposed between a common connection point of the first semiconductor element and the third semiconductor element and the other end of the first flying capacitor;
A seventh semiconductor element, an eighth semiconductor element, and a tenth semiconductor element of each phase sequentially connected in series between the other end of the second common switch and the negative electrode end of the lower DC voltage source;
A ninth semiconductor element of each phase interposed between a common connection point of the eighth semiconductor element and the tenth semiconductor element and the other end of the second flying capacitor;
A fifth semiconductor element of each phase having one end connected to a common connection point of the third semiconductor element and the fourth semiconductor element;
A sixth semiconductor element of each phase having one end connected to a common connection point of the seventh semiconductor element and the eighth semiconductor element;
The common connection point where the other end of the fifth semiconductor element of each phase and the other end of the sixth semiconductor element are connected is used as an output terminal, and three or more phases of 5 having three or more of the first to tenth semiconductor elements. A level power converter control method comprising:
It has switching patterns of Mode1, Mode1 ′, Mode2, Mode3, Mode4, Mode5, Mode6, Mode7, Mode8, Mode8 ′ shown in Table 3,
Mode1 to Mode1 'or Mode3, Mode1' to Mode1 or Mode2 or Mode3, Mode2 to Mode1 'or Mode3 or Mode4 or Mode5, Mode3 to Mode1 or Mode1' or Mode2 or Mode4, Mode4 to Mode2 or Mode3 or Mode5 or Mode6, Mode5 Mode 2 or Mode 4 or Mode 6 or Mode 7, Mode 6 to Mode 4 or Mode 5 or Mode 7 or Mode 8 ', Mode 7 to Mode 5 or Mode 6 or Mode 8 or Mode 8' Mode 8 to Mode 7 or Mode 8 ', Mode 8' to Mode 6 or Mode 7 or Mode 8 or switching pattern 5 level control method of the power converter, characterized in that to make a transition to.
Figure 2015220765
第1,第2フライングキャパシタの電流極性を検出せずにスイッチングパターンの時間に基づいて第1,第2フライングキャパシタの電圧を制御することを特徴とする請求項1または2記載の5レベル電力変換器の制御方法。   3. The five-level power conversion according to claim 1, wherein the voltage of the first and second flying capacitors is controlled based on the time of the switching pattern without detecting the current polarity of the first and second flying capacitors. Control method.
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