本公开涉及高压变频驱动，尤其涉及三相高压变频驱动设备、驱动方法。
背景技术：
当前，高压变频电机驱动系统通常采用移相变压器作为输入。图1示意性地示出现有技术中的电气系统100。在现有的电气系统100中，如图1所示，采用移相变压器110作为输入并针对每个相位都输出相等的电压。然而，现有技术中的移相变压器通常为多绕组移相输出，不仅占用很大的空间，而且成本很昂贵。
技术实现要素：
有鉴于上述情况，本公开提供了一种高压变频驱动设备，包括：多个功率单元，级联连接用于累加每个功率单元产生的驱动电压；以及控制电路，用于生成多个控制信号，并将所述多个控制信号分别输出至所述多个功率单元，其中，每个功率单元包括：可控整流电路，用于接收输入电压并对所述输入电压进行整流以输出整流电压；以及逆变电路，连接至所述可控整流电路，用于接收所述整流电压并生成驱动电压，其中，在对应的控制信号的控制下，每个功率单元的可控整流电路所输出的整流电压都相等。
根据本公开另一实施例，提供了一种通过高压变频驱动设备实施的高压变频驱动方法，所述高压变频驱动设备包括多个功率单元以及控制电路，所述多个功率单元级联连接用于累加每个功率单元产生的驱动电压，并且，所述功率单元的每一个包括用于接收输入电压并对所述输入电压进行整流以输出整流电压的可控整流电路以及连接至所述可控整流电路、用于接收所述整流电压并生成驱动电压的逆变电路，所述高压变频驱动方法包括：经由所述控制电路生成多个控制信号；将所述多个控制信号分别输出至所述多个功率单元；以及根据接收到的控制信号，由所述每个功率单元的可控整流电路输出相等的整流电压。
根据本公开实施例的高压变频驱动设备和高压变频驱动方法，其通过使用级联的可控整流电路提供均分的电压，避免了现有技术中的移相变压器的使用，从而，能够节约电气系统占用的空间，并降低了电气系统的成本；此外，通过将各个功率单元的输入部分和输出部分分别级联，还可以得到所需要的高压，以有效地驱动负载。
附图说明
通过结合附图对本发明实施例进行更详细的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显。附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中，相同的参考标号通常代表相同部件或步骤。
图1示意性示出现有技术中的电气系统；
图2示意性示出根据本公开实施例的电气系统的示意性框图；
图3示意性示出根据本公开实施例的电气系统的示意性的详细框图；
图4示意性示出根据本公开实施例的一个功率单元的相关信号的波形图；
图5示意性示出根据本公开实施例的一组级联的功率单元相关信号的波形图；以及
图6示意性地示出根据本公开实施例的高压变频驱动方法的流程图。
具体实施方式
为了使得本公开的目的、技术方案和优点更为明显，下面将参照附图详细描述根据本公开的示例实施例。显然，所描述的实施例仅仅是本公开的一部分实施例，而不是本公开的全部实施例，应理解，本公开不受这里描述的示例实施例的限制。基于本公开中描述的本公开实施例，本领域技术人员在没有付出创造性劳动的情况下所得到的所有其它实施例都应落入本公开的保护范围之内。
以下将参考附图详细描述本公开实施例。
图2示意性示出根据本公开实施例的电气系统的示意性框图。在图2所示的电气系统200中，包括高压变频驱动设备210、三相交流电源220以及负载m。如图2所示，高压变频驱动设备210连接至三相电源220以接收三相交流电压并提供高电压以驱动负载m(例如，电机)。
高压变频驱动设备210包括多个级联在一起的功率单元、电感以及控制电路280。功率单元级联连接，可以累加每个功率单元产生的驱动电压，从而为负载m提供所需的高电压。
如图2所示，对于三相电源220，高压变频驱动设备210相应地包括三个电感la、lb以及lc，以及三组级联的功率单元：a1～an(n为大于1的正整数)、b1～bn(n为大于1的正整数)以及c1～cn(n为大于1的正整数)，并且，每组级联的功率单元分别通过对应的电感与三相交流电源中的一相连接以接收交流电压，即，如图2所示，级联的功率单元a1～an通过电感la与三相交流电源中的a相连接以接收a相交流电压，级联的功率单元b1～bn通过电感lb与三相交流电源中的b相连接以接收b相交流电压，并且，级联的功率单元c1～cn通过电感lc与三相交流电源中的c相连接以接收c相交流电压。
在图2的高压变频驱动设备210中，每个功率单元都可以具有相同的电路结构，即，每个功率单元都可以包括：可控整流电路，用于接收输入电压并对所述输入电压进行整流以输出整流电压；以及逆变电路，连接至所述可控整流电路，用于接收所述整流电压并生成驱动电压。例如，以连接到a相的一组功率单元为例，每个功率单元ai(1≤i≤n，并且，i为正整数)包括：可控整流电路220-i，用于接收输入电压并对所述输入电压进行整流以输出整流电压；以及逆变电路230-i，连接至所述可控整流电路，用于接收所述整流电压并生成驱动电压。类似地，连接到b相的每个功率单元bi(1≤i≤n，并且，i为正整数)包括：可控整流电路240-i，用于接收输入电压并对所述输入电压进行整流以输出整流电压；以及逆变电路250-i，连接至所述可控整流电路，用于接收所述整流电压并生成驱动电压。类似地，连接到c相的每个功率单元ci(1≤i≤n，并且，i为正整数)包括：可控整流电路260-i，用于接收输入电压并对所述输入电压进行整流以输出整流电压；以及逆变电路270-i，连接至所述可控整流电路，用于接收所述整流电压并生成驱动电压。在一个实施例中，各个功率单元中的可控整流电路接收输入电压，并跟随输入电压在每个母线单元上产生均分的整流电压，相应地，在一个实施例中，可以用母线电容电压表示相对应的可控整流电路所产生的整流电压。
在一个实施例中，控制电路280连接至该多个级联的功率单元，用于生成多个控制信号，并将所述多个控制信号分别输出至所述多个功率单元。具体地，如图2所示，控制电路280连接至级联的功率单元a1～an、b1～bn以及c1～cn，生成多个控制信号ctra1～ctran、ctrb1～ctrbn、ctrc1～ctrcn，并将控制信号分别输出至对应的功率单元a1～an、b1～bn以及c1～cn。例如，控制电路将控制信号ctra1输出至功率单元a1，将控制信号ctra2输出至功率单元a2，并将控制信号ctran输出至功率单元an。类似地，控制电路208将控制信号ctrb1～ctrbn分别输出至功率单元b1～bn，将控制信号ctrc1～ctrcn分别输出至功率单元c1～cn。
在一个实施例中，在对应的控制信号的控制下，每个功率单元的可控整流电路所输出的整流电压都相等。即，对于每个功率单元a1～an，其中的每个可控整流电路220-i在对应的控制信号ctrai的控制下，生成相等的整流电压va，在一个实施例中，va＝(va1 va2 … van)/n，其中，vai为连接到三相交流电源a相的功率单元ai的可控整流电路输出的整流电压，其中1≤i≤n，并且n为与电源的a相连接的级联的功率单元的个数。类似地，对于每个功率单元b1～bn，其中的每个可控整流电路240-i在对应的控制信号ctrbi的控制下，生成相等的整流电压vb，在一个实施例中，vb＝(vb1 vb2 … vbn)/n，其中，vbi为连接到三相交流电源b相的功率单元bi的可控整流电路输出的整流电压，其中1≤i≤n，n为与电源的b相连接的级联的功率单元的个数；对于每个功率单元c1～cn，其中的每个可控整流电路260-i在对应的控制信号ctrci的控制下，生成相等的整流电压vc，在一个实施例中，vc＝(vc1 vc2 … vcn)/n，其中，vci为连接到三相交流电源c相的功率单元ci的可控整流电路输出的整流电压，其中1≤i≤n，n为与电源的c相连接的级联的功率单元的个数。
每个功率单元中的逆变电路接收可控整流电路输出的整流电压，对接收到的整流电压进行逆变处理并生成驱动电压。在功率单元的输出端，每个功率单元通过级联连接，将驱动电压累积从而为负载m提供所需的高驱动电压。
有利的是，通过在每个功率单元中使用可控整流器，能够为对应的逆变电路提供均分的电压，并且，避免了使用现有技术中的移相变压器，从而在能便利地提供均分电压的情况下，节约了系统占用的空间，并节约了系统的成本。
以下，将结合图3详细地描述高压变频驱动系统210。图3示意性示出根据本公开实施例的电气系统200的示意性的详细框图。图3中与图2中相同的标号表示相同的部件。由于电源的每一相所连接的一组级联单元都具有相同的电路结构和连接方式，因此，为了简明起见，下文中仅以连接三相电源220的a相的一组功率单元(a1～an)为例进行说明；应当理解的是，对于该组功率单元a1～an的描述同样适用于连接至电源的b相和c相的功率单元b1～bn和c1～cn。
如图3所示，功率单元a1～an中的每一个都包括可控整流电路220-i和逆变电路230-i。其中，每个可控整流电路220-i包括绝缘栅双极型晶体管(igbt)整流电路，用于接收输入电压并对所述输入电压进行整流以输出相等的整流电压。以级联的多个功率单元中处于第一端部(例如，顶部)的功率单元a1的可控整流电路220-1为例，可控整流电路220-1包括形成桥式整流电路的四个igbts1～s4、分压电阻r1和r2、以及用于提供直流滤波的母线电容c1和c2，在一个实施例中，整流电压可以表示为母线电容电压。逆变电路230-1包括由四个igbt形成的桥式整流电路。其余的功率单元中的可控整流电路和逆变电路都包括相同的结构(如图3所示)，为了简洁起见，在此不再赘述。
在一个实施例中，如图3所示，所级联的多个功率单元a1～an中处于第一端部(例如，顶部)的功率单元a1的可控整流电路220-1的第一输入端i11通过电感la与三相交流电压中的一相(例如，a相)连接，第二输入端i12与其后的功率单元a2的可控整流电路的一个输入端(例如，功率单元a2的第一输入端i21)连接。
此外，所级联的多个功率单元a1～an中处于第二端部(例如，底部)的功率单元an的可控整流电路220-n的第二输入端in2与用于三相交流电压中的其余各相的级联的功率单元(例如，b1～bn以及c1～cn)的第二端部(例如，底部)处的功率单元(例如，bn和cn)的可控整流电路的对应输入端(例如，第二输入端)连接，如图3所示，这些输入端都连接在公共点p1处。
此外，当所级联的功率单元a1～an的第一端部(例如，顶部)与第二端部(例如，底部)之间还具有中间功率单元aj(1<j<n,且j为正整数)时，则每个中间功率单元aj的可控整流电路的第一输入端(ij1)与其前一个功率单元a(j-1)的可控整流电路的一个输入端(例如，第二输入端i(j-1)2)连接，第二输入端(ij2)与其后一个功率单元a(j 1)的可控整流电路的一个输入端(例如，第一输入端i(j 1)1)连接。
通过将可控整流电路的输入端级联，可以将交流高压电直接输入级联的可控整流电路，从而，可控整流电路可以跟随输入电压相位减少输入谐波，并在每个功率单元上产生均等的母线电压(即，整流电压)。
对于功率单元的输出部分，所级联的多个功率单元a1～an中处于第一端部(例如，顶部)的功率单元a1的逆变电路230-1的第一输出端(o11)连接至负载m以驱动所述负载m，第二输出端(o12)与其后一个功率单元a2的逆变电路230-2的一个输出端(例如，第一输出端o21)连接。
此外，所级联的多个功率单元a1～an中处于第二端部(例如，底部)的功率单元an的可控整流电路230-n的第二输出端(on2)与用于三相交流电压中的其余各相的级联的功率单元(例如，b1～bn以及c1～cn)的第二端部处(例如，底部)的功率单元(例如，bn和cn)的逆变电路的对应输出端(例如，第二输出端)连接，如图3所示，这些输入端都连接在公共点p2处。
此外，当所级联的功率单元a1～an的第一端部(例如，顶部)与第二端部(例如，底部)之间还具有中间功率单元aj(1<j<n,且j为正整数)时，则每个中间功率单元aj的逆变电路230-j的第一输出端oj1与其前一个功率单元a(j-1)的逆变电路230-(j-1)的一个输出端(例如，第二输出端o(j-1)2)连接，第二输出端oj2与其后一个功率单元a(j 1)的逆变电路230-(j 1)的一个输出端(例如，第一输出端o(j 1)1)连接。
通过输出部分的级联，可以将各个功率单元的逆变电路的输出的驱动电压累积在一起，以生成高驱动电压从而驱动负载m。
功率单元a1～an的输入部分和输出部分之间的连接关系，同样地适用于功率单元b1～bn和功率单元c1～cn，为了简明起见，在此不再赘述。本领域技术人员应当理解的是，对于用于三相电源的其余各相的级联的功率单元b1～bn和c1～cn，类似的输入部分和输出部分之间的连接关系也同样地适用。
返回至连接至a相的功率单元，每个功率单元a1～an中的可控整流电路接收来自控制电路280中的控制信号，并根据控制信号输出相等的整流电压。类似地，每个功率单元b1～bn和功率单元c1～cn中的可控整流电路也相应地接收来自控制电路280中的控制信号，并根据控制信号输出相等的整流电压。
在下文中，将结合图4描述可控整流电路在控制信号的控制下输出相等的整流电压的具体过程。图4示意性示出根据本公开实施例的一个功率单元a1的相关信号的波形图。本领域技术人员应该理解的是，图4中的信号的波形图也适用于其它的功率单元。
如图4所示，vbus为功率单元a1的母线电容c1两端的电压，其可以表示对应的可控整流电路220-1输出的整流电压，ctra1为控制电路280生成的控制信号，该控制信号ctra1为脉冲宽度调制(pwm)信号，并被输出至功率单元a1的可控整流电路220-1。在一个实施例中，控制电路280检测所述对应的可控整流电路所输出的整流电压(即，表示为母线电容c1两端的电压vbus)，将检测到的整流电压与特定电压进行比较，并根据比较结果，调节对应的pwm控制信号的占空比以控制每个功率单元的可控整流电路输出的整流电压。
具体地，在一个实施例中，以图4所示为例，控制电路280将控制信号ctra1输出至对应的功率单元a1中的可控整流电路220-1(例如，输出至igbts1的控制端处)，从而控制可控整流电路220-1的输出电压维持在特定电压值。进一步地，控制电路280还通过控制信号对其余功率单元中的可控整流电路进行类似的控制，从而实现每个可控整流电路输出的整流电压都相等以实现均分电压。
以功率单元a1为例，当其中的可控整流电路220-1的输出整流电压大于特定电压值时，控制电路280减小控制信号ctra1的占空比，以使得整流电压降低至特定电压值；当其中的可控整流电路220-1的输出整流电压小于特定电压值时，控制电路280增加控制信号ctra1的占空比，以使得整流电压增加至特定电压，从而使得功率单元a1中的可控整流电路输出的整流电压等于特定电压值。进一步地，通过控制电路对于其余功率单元中的可控整流电路的类似的控制，可以使得各个功率单元中的可控整流电路输出相等的整流电压，从而实现均分电压。
在一个实施例中，对于连接至各相电源的一组功率单元，对应的特定电压值为各个可控整流器所输出的整流电压的平均值。例如，对于连接至a相电源的一组功率单元a1～an，对应的特定电压va＝(va1 va2 … van)/n，其中，vai为连接到三相交流电源a相的功率单元ai的可控整流电路输出的整流电压，其中1≤i≤n，并且n为与电源的a相连接的级联的功率单元的个数。类似地，对于每个功率单元b1～bn，对应的特定电压vb＝(vb1 vb2 … vbn)/n，其中，vbi为连接到三相交流电源b相的功率单元bi的可控整流电路输出的整流电压，其中1≤i≤n，n为与电源的b相连接的级联的功率单元的个数；对于每个功率单元c1～cn，对应的特定电压vc＝(vc1 vc2 … vcn)/n，其中，vci为连接到三相交流电源c相的功率单元ci的可控整流电路输出的整流电压，其中1≤i≤n，n为与电源的c相连接的级联的功率单元的个数。
以图4中所示的信号波形为例，当母线电容电压vbus等于对应的特定电压va时，例如，从图4中的t0时刻至t1时刻期间，控制电路280生成pwm信号，该pwm信号具有宽度为d的脉冲。在时刻t1，母线电容电压vbus增加，并且大于特定电压值va。响应于此，控制电路280在下一开关时刻t2减小控制信号ctra1的占空比，生成具有宽度为d1(d1<d)的脉冲的pwm信号，以降低整流电压并使所述整流电压降低至特定电压值va。其中，开关时刻t2对应于载波开关频率，即对应于载波开关的周期。在时刻t3，控制电路280检测到vbus减小，并且小于特定电压值va，此时，控制电路280在下一个开关时刻t4增大控制信号ctra1的占空比，生成具有宽度为d2(d2>d)的脉冲的pwm信号,以增大整流电压并使得整流电压增加至特定电压值va。其中，开关时刻t4对应于载波开关频率，即对应于于载波开关的周期。
通过将一个功率单元的母线电容电压与同组级联的功率单元中的可控整流电路输出的整流电压的平均值进行比较，可以动态实时地调节其母线电容电压(即，整流电压)，并使其等于同组级联的功率单元的各个整流电压的平均值，从而使得同组级联的功率单元实现电压均衡。
此外，图4中所描述的是一个功率单元a1所接收到的控制信号的波形示意图。对于连接到三相电源中的一相的一组功率单元，例如，功率单元a1～an，每个功率单元ai接收到的控制信号之间具有特定的相移δps，例如，δps＝360°/n(n为该组中功率单元的个数)。
图5示意性示出根据本公开实施例的一组级联的功率单元a1～an相关信号的波形图。图5中的信号波形用于一组功率单元中包括8个功率单元a1～a8的情况。图5中的信号波形a1～a8分别为功率单元a1～a8的输出的驱动电压，并且，v为顶部的功率单元a1的第一输出端o11处的电压，即，为级联的功率单元的总的输出电压。尽管图5中是结合功率单元a1～an为例进行描述，但是本领域技术人员应该理解的是，图5中的信号波形同样适用于三相电源的其余各相所连接的各组功率单元，例如，功率单元b1～bn以及c1～cn。
图6示意性地示出根据本公开实施例的高压变频驱动方法的流程图。尽管图6中公开了具体的步骤，但是这些步骤仅仅是作为示意。本发明的思想可以用于执行其他的步骤，或者从图6中具体步骤演变而来的步骤。图6中的示意性的操作可由如图2和图3中的高压变频驱动设备210执行。以图2和图3中针对三相电源的高压变频驱动设备210为例，该高压变频驱动设备210包括电感la～lc、控制电路280以及多个功率单元a1～an、b1～bn以及c1～cn。
对于各个功率单元的输入部分的连接，所级联的多个功率单元中处于第一端部的功率单元的可控整流电路的第一输入端通过电感与三相交流电源中的一相连接，第二输入端与其后的功率单元的可控整流电路的一个输入端连接，所级联的多个功率单元中处于第二端部的功率单元的可控整流电路的第二输入端与用于三相交流电源中的其余各相的级联的功率单元的第二端部处的功率单元的可控整流电路的对应输入端连接，以及当所级联的功率单元的第一端部与第二端部之间还具有中间功率单元时，则每个中间功率单元的可控整流电路的第一输入端与其前一个功率单元的可控整流电路的一个输入端连接，第二输入端与其后一个功率单元的可控整流电路的一个输入端连接。
对于各个功率单元的输出部分的连接，所级联的多个功率单元中处于第一端部的功率单元的逆变电路的第一输出端连接至负载以驱动所述负载，第二输出端与其后一个功率单元的逆变电路的一个输出端连接，所级联的多个功率单元中处于第二端部的功率单元的可控整流电路的第二输出端与用于三相交流电源中的其余各相的级联的功率单元的第二端部处的功率单元的逆变电路的对应输出端连接，当所级联的功率单元的第一端部与第二端部之间还具有中间功率单元时，则每个中间功率单元的逆变电路的第一输出端与其前一个功率单元的逆变电路的一个输出端连接，第二输出端与其后一个功率单元的逆变电路的一个输出端连接。
在步骤s610中，由控制电路280生成多个控制信号。在一个实施例中，控制电路280根据调制电压和载波电压，生成控制多个pwm控制信号。例如，对于图2和图3中所示的三相电源，控制电路280生成分别用于每一相的控制信号ctra1～ctran、ctrb1～ctrbn以及ctrc1～ctrcn。
在步骤s620中，控制电路280将多个控制信号分别输出至多个功率单元。在一个实施例中，以三相电源为例，控制电路280将所生成的、分别用于每一相的控制信号ctra1～ctran、ctrb1～ctrbn以及ctrc1～ctrcn分别输出至功率单元a1～an、b1～bn以及c1～cn，以用于控制各个功率单元中的每个可控整流电路。
在步骤s630中，根据接收到的控制信号，由每个功率单元的可控整流电路均输出相等的整流电压。例如，对于用于三相电源中的a相电源的各个功率单元，其对应的可控整流电路输出的电压均为同一组级联的功率单元的可控整流电路输出的整流电压的平均值va，在一个实施例中，va＝(va1 va2 … van)/n，其中，vai为连接到三相交流电源a相的功率单元ai的可控整流电路输出的整流电压，其中1≤i≤n，并且n为与电源的a相连接的级联的功率单元的个数。类似地，对于每个功率单元b1～bn，其对应的可控整流电路输出的电压均特定值vb，在一个实施例中，vb＝(vb1 vb2 … vbn)/n，其中，vbi为连接到三相交流电源b相的功率单元bi的可控整流电路输出的整流电压，其中1≤i≤n，n为与电源的b相连接的级联的功率单元的个数；对于每个功率单元c1～cn，其对应的可控整流电路输出的电压均为vc，在一个实施例中，vc＝(vc1 vc2 … vcn)/n，其中，vci为连接到三相交流电源c相的功率单元ci的可控整流电路输出的整流电压，其中1≤i≤n，n为与电源的c相连接的级联的功率单元的个数整流电路。
在一个实施例中，由控制电路280检测每个可控整流电路所输出的整流电压(例如，表示为母线电容电压vbus)；将检测到的整流电压vbus与特定电压(例如，同一组级联功率单元的母线电压平均值)进行比较；以及根据比较结果，调节对应的pwm控制信号的占空比，以控制每个功率单元的可控整流电路输出的整流电压。在一个实施例中，当检测到整流电压vbus大于特定电压时，控制电路280降低对应的pwm信号的占空比，以降低对应的整流电压；当检测到整流电压vbus小于特定电压时，控制电路280增大对应的pwm信号的占空比，以增大对应的整流电压，从而实现每个功率单元的可控整流电路均输出相等的整流电压。在一个实施例中，特定电压可以为同一组级联的功率单元的可控整流电路输出的整流电压的平均值。
以上结合具体实施例描述了本公开的基本原理，但是，需要指出的是，在本公开中提及的优点、优势、效果等仅是示例而非限制，不能认为这些优点、优势、效果等是本公开的各个实施例必须具备的。另外，上述公开的具体细节仅是为了示例的作用和便于理解的作用，而非限制，上述细节并不限制本公开为必须采用上述具体的细节来实现。
本公开中涉及的器件、装置、设备、系统的方框图仅作为例示性的例子并且不意图要求或暗示必须按照方框图示出的方式进行连接、布置、配置。如本领域技术人员将认识到的，可以按任意方式连接、布置、配置这些器件、装置、设备、系统。诸如“包括”、“包含”、“具有”等等的词语是开放性词汇，指“包括但不限于”，且可与其互换使用。这里所使用的词汇“或”和“和”指词汇“和/或”，且可与其互换使用，除非上下文明确指示不是如此。这里所使用的词汇“诸如”指词组“诸如但不限于”，且可与其互换使用。
本公开中的步骤流程图以及以上方法描述仅作为例示性的例子并且不意图要求或暗示必须按照给出的顺序进行各个实施例的步骤，某些步骤可以并行、彼此独立或按照其他适当的顺序执行。另外，诸如“其后”、“然后”、“接下来”等等的词语不意图限制步骤的顺序；这些词语仅用于引导读者通读这些方法的描述。
还需要指出的是，在本公开的装置和方法中，各部件或各步骤是可以分解和/或重新组合的。这些分解和/或重新组合应视为本公开的等效方案。
提供所公开的方面的以上描述以使本领域的任何技术人员能够做出或者使用本公开。对这些方面的各种修改对于本领域技术人员而言是非常显而易见的，并且在此定义的一般原理可以应用于其他方面而不脱离本公开的范围。因此，本公开不意图被限制到在此示出的方面，而是按照与在此公开的原理和新颖的特征一致的最宽范围。尽管以上已经讨论了多个示例方面和实施例，但是本领域技术人员将认识到其某些变型、修改、改变、添加和子组合。
1.一种高压变频驱动设备，包括：
多个功率单元，级联连接用于累加每个功率单元产生的驱动电压；以及
控制电路，用于生成多个控制信号，并将所述多个控制信号分别输出至所述多个功率单元，
其中，每个功率单元包括：
可控整流电路，用于接收输入电压并对所述输入电压进行整流以输出整流电压；以及
逆变电路，连接至所述可控整流电路，用于接收所述整流电压并生成驱动电压，
其中，在对应的控制信号的控制下，每个功率单元的可控整流电路所输出的整流电压都相等。
2.根据权利要求1所述的高压变频驱动设备，其中，所级联的多个功率单元通过电感与三相交流电源中的一相连接以接收所述输入电压。
3.根据权利要求1所述的高压变频驱动设备，其中，
所级联的多个功率单元中处于第一端部的功率单元的可控整流电路的第一输入端通过电感与三相交流电源中的一相连接，第二输入端与其后的功率单元的可控整流电路的一个输入端连接，
所级联的多个功率单元中处于第二端部的功率单元的可控整流电路的第二输入端与用于三相交流电源中的其余各相的级联的功率单元的第二端部处的功率单元的可控整流电路的对应输入端连接，以及
当所级联的功率单元的第一端部与第二端部之间还具有中间功率单元时，则每个中间功率单元的可控整流电路的第一输入端与其前一个功率单元的可控整流电路的一个输入端连接，第二输入端与其后一个功率单元的可控整流电路的一个输入端连接。
4.根据权利要求1所述的高压变频驱动设备，其中，
所级联的多个功率单元中处于第一端部的功率单元的逆变电路的第一输出端连接至负载以驱动所述负载，第二输出端与其后一个功率单元的逆变电路的一个输出端连接，
所级联的多个功率单元中处于第二端部的功率单元的可控整流电路的第二输出端与用于三相交流电源中的其余各相的级联的功率单元的第二端部处的功率单元的逆变电路的对应输出端连接，
当所级联的功率单元的第一端部与第二端部之间还具有中间功率单元时，则每个中间功率单元的逆变电路的第一输出端与其前一个功率单元的逆变电路的一个输出端连接，第二输出端与其后一个功率单元的逆变电路的一个输出端连接。
5.根据权利要求1所述的高压变频驱动设备，其中，所述多个控制信号包括多个pwm控制信号，并且，所述控制电路检测所述每个可控整流电路所输出的整流电压，将所检测到的整流电压与特定电压进行比较，并根比较结果，调节对应的pwm控制信号的占空比以控制每个功率单元的可控整流电路输出的整流电压。
6.根据权利要求1所述的高压变频驱动设备，其中，所述每个功率单元中的可控整流电路包括绝缘栅双极型晶体管整流电路。
7.一种通过高压变频驱动设备实施的高压变频驱动方法，所述高压变频驱动设备包括多个功率单元以及控制电路，所述多个功率单元级联连接用于累加每个功率单元产生的驱动电压，并且，所述功率单元的每一个包括用于接收输入电压并对所述输入电压进行整流以输出整流电压的可控整流电路以及连接至所述可控整流电路、用于接收所述整流电压并生成驱动电压的逆变电路，所述高压变频驱动方法包括：
经由所述控制电路生成多个控制信号；
将所述多个控制信号分别输出至所述多个功率单元；以及
根据接收到的控制信号，由所述每个功率单元的可控整流电路输出相等的整流电压。
8.根据权利要求7所述的高压变频驱动方法，其中，所级联的多个功率单元通过电感与三相交流电源中的一相连接以接收所述输入电压。
9.根据权利要求7所述的高压变频驱动方法，其中，
所级联的多个功率单元中处于第一端部的功率单元的可控整流电路的第一输入端通过电感与三相交流电源中的一相连接，第二输入端与其后的功率单元的可控整流电路的一个输入端连接，
所级联的多个功率单元中处于第二端部的功率单元的可控整流电路的第二输入端与用于三相交流电源中的其余各相的级联的功率单元的第二端部处的功率单元的可控整流电路的对应输入端连接，以及
当所级联的功率单元的第一端部与第二端部之间还具有中间功率单元时，则每个中间功率单元的可控整流电路的第一输入端与其前一个功率单元的可控整流电路的一个输入端连接，第二输入端与其后一个功率单元的可控整流电路的一个输入端连接。
10.根据权利要求7所述的高压变频驱动方法，其中，
所级联的多个功率单元中处于第一端部的功率单元的逆变电路的第一输出端连接至负载以驱动所述负载，第二输出端与其后一个功率单元的逆变电路的一个输出端连接，
所级联的多个功率单元中处于第二端部的功率单元的可控整流电路的第二输出端与用于三相交流电源中的其余各相的级联的功率单元的第二端部处的功率单元的逆变电路的对应输出端连接，
当所级联的功率单元的第一端部与第二端部之间还具有中间功率单元时，则每个中间功率单元的逆变电路的第一输出端与其前一个功率单元的逆变电路的一个输出端连接，第二输出端与其后一个功率单元的逆变电路的一个输出端连接。
11.根据权利要求7所述的高压变频驱动方法，所述多个控制信号包括多个pwm控制信号，并且，所述高压变频驱动方法还包括：
由所述控制电路检测所述每个可控整流电路所输出的整流电压；
将所述检测到的整流电压与特定电压进行比较；以及
根据比较结果，调节对应的pwm控制信号的占空比，以控制每个功率单元的可控整流电路输出的整流电压。
12.根据权利要求7所述的高压变频驱动方法，其中，所述每个功率单元中的可控整流电路都包括绝缘栅双极型晶体管整流电路。
技术总结