儲能電感L1的第一引出端子在第六連接點6連接，第四電子開關(guān)K4的第二引出端子、第三電容C3的第二引出端子在第七連接點7連接，第一電容C1的第二引出端子、第一儲能電感L1的第二引出端子、第四電容C4的第二引出端子在第八連接點8連接。
[0049]如圖2所示，光伏池板的輸出電壓連接至三電平直流斬波電路的輸入端第一連接點1和第八連接點8，三電平直流斬波電路的輸出端連接3和連接點8連接至直流母線，為負載和儲能電池供電，同時對空間電站的無限能量傳輸提供能量。
[0050]控制系統(tǒng)的采樣電路采樣第一儲能電感L1或第二儲能電感L2的電流信號作為內(nèi)環(huán)控制，采樣第四電容C4的電壓信號作為外環(huán)控制，通過控制器調(diào)節(jié)第一電子開關(guān)K1、第三電子開關(guān)K3、第四電子開關(guān)K4的導(dǎo)通和關(guān)斷時間，實現(xiàn)輸出電壓DC2不同幅值下的升壓控制；之后采樣第二電容C2和第三電容C3的電壓信號作為電壓不平衡補償控制，通過進一步調(diào)節(jié)第一電子開關(guān)K1、第二電子開關(guān)K2、第三電子開關(guān)K3、第四電子開關(guān)K4的導(dǎo)通關(guān)斷時間，實現(xiàn)第二電容C2和第三電容C3的電壓平衡控制，保證電子開關(guān)器件耐壓的一致性。
[0051]電子開關(guān)Kl，K2，K3，K4可以是M0SFET，也可以是IGBT等可控開通和關(guān)斷的快速半導(dǎo)體器件。
[0052]三電平直流斬波電路的升壓工作原理過程分析如圖3、圖4、圖5和圖6所示。升壓過程共有四種工作狀態(tài)，第一種工作狀態(tài)如圖3，開通第一電子開關(guān)、第三電子開關(guān)和第四電子開關(guān)，第二電子開關(guān)閉合，此時第一電容給第一儲能電感充電，第一電容、第二電容和第三電容同時給第二儲能電感和第四電容充電，第二儲能電感電流增加；第二種工作狀態(tài)如圖4，關(guān)斷第一電子開關(guān)、第二電子開關(guān)和第三電子開關(guān)，開通第四電子開關(guān)，此時第一電容給第二電容和第三電容充電，同時給第二儲能電感和第四電容充電，第二儲能電感電流減?。坏谌N工作狀態(tài)如圖5，開通第一電子開關(guān)、第二電子開關(guān)和第四電子開關(guān)，關(guān)斷第三電子開關(guān)，此時第一電容給第三電容充電，同時第一電容給第三電容充電，同時第一電容和第二電容串聯(lián)給第二儲能電感和第四電容充電，第二電容電壓降低，第三電容電壓升高；第四種工作狀態(tài)如圖6，開通第二電子開關(guān)和第三電子開關(guān)，關(guān)斷第一電子開關(guān)和第四電子開關(guān)，此時第一電容給第二電容充電，同時又給第二儲能電感和第四電容充電，第二電容電壓升高，第三電容電壓維持不變。第三種工作狀態(tài)和第四種工作狀態(tài)是一對互補狀態(tài)，用來提供中間電平同時平衡兩組直流電容電壓。
[0053]升壓控制過程如圖7所示，通過控制電路板采樣第四電容上電壓信號作為控制電壓外環(huán)，采樣第一或第二儲能電感上電流信號作為控制電流內(nèi)環(huán)，通過PI控制或者P控制，得出在單位開關(guān)周期內(nèi)第一種工作狀態(tài)和第二種工作狀態(tài)各自所占時間T1，驅(qū)動開關(guān)管后實現(xiàn)升壓電路穩(wěn)定電壓輸出。當上下兩組電容電壓平衡時，四個電力開關(guān)在單位周期內(nèi)脈沖示意圖如圖8所示，T1時間為第一種工作狀態(tài)工作時間，剩余時間為第二種工作狀態(tài)時間。通過采樣第二電容和第三電容的電壓信號做差值后經(jīng)過P控制得出單位周期內(nèi)調(diào)節(jié)兩組電容不平衡所需要的時間T2，進而控制第三工作狀態(tài)和第四工作狀態(tài)各自比例，實現(xiàn)兩組電容電壓的平衡控制。當?shù)诙娙軨2電壓超過第三電容C3電壓，本發(fā)明電壓不平衡，此時四個電子開關(guān)脈沖示意圖如圖9所示，
[0054]T1時間為第一種工作狀態(tài)工作時間，T2為第三種工作狀態(tài)時間，使第二電容C2放電，第三電容C3充電。當?shù)诙娙軨2電壓小于第三電容C3電壓，本發(fā)明電壓不平衡，此時四個電子開關(guān)脈沖示意圖如圖10所示，T1時間為第一種工作狀態(tài)工作時間，T2為第四種工作狀態(tài)時間，使第二電容C2充電，第三電容C3維持不變。
[0055]仿真結(jié)果如圖11和圖12所不，圖11為輸入側(cè)第一電容C1電壓和輸出側(cè)第四電容C4電壓，通過雙閉環(huán)控制后，輸出側(cè)電壓穩(wěn)定運行，實現(xiàn)升壓功能。圖12位運行過程中第二電容C2和第三電容C3的直流電壓，可以看出通過電壓平衡控制兩組電壓維持均衡，表明提出的拓撲及控制方法有效可行。
[0056]實施例2
[0057]圖13所示為本發(fā)明的實施例2。本發(fā)明三電平直流斬波電路拓撲由第一電容C1、第二電容C2、第三電容C3、第四電容C4、第一儲能電感L1、第二儲能電感L2、第一電子開關(guān)K1、第二電子開關(guān)K2、第三電子開關(guān)K3、第四電子開關(guān)K4、第一二極管D1和第二二極管D2組成；第一電子開關(guān)K1、第二電子開關(guān)K2、第三電子開關(guān)K3和第四電子開關(guān)K4是可控開通和關(guān)斷的快速半導(dǎo)體器件；第一電容C1的第一引出端子、第一電子開關(guān)K1的第一引出端子和第一二極管D1的第一引出端子在第一連接點1連接，第一二極管D1的第二引出端子、第二儲能電感L2的第一引出端子、第二電容C2的第一引出端子在第二連接點2連接，第二儲能電感L2的第二引出端子、第四電容C4的第一引出端子在第三連接點3連接，第一電子開關(guān)K1的第二引出端子、第二電子開關(guān)K2的第一引出端子、第三電子開關(guān)K3的第一引出端子在第四連接點4連接，第二電子開關(guān)K2的第二引出端子、第二電容C2的第二引出端子、第三電容C2的第一引出端子在第五連接點5連接，第三電子開關(guān)K3的第二引出端子、第四電子開關(guān)K4的第一引出端子、第二二極管D2的第二引出端子、第一儲能電感L1的第一引出端子在第六連接點6連接，第四電子開關(guān)K4的第二引出端子、第二二極管D2的第二引出端子、第三電容C3的第二引出端子在第七連接點7連接，第一電容C1的第二引出端子、第一儲能電感L1的第二引出端子、第四電容C4的第二引出端子在第八連接點8連接。
[0058]實施例3
[0059]圖14為本發(fā)明的實施例3。本發(fā)明的三電平直流斬波電路拓撲由第一電容C1、第二電容C2、第三電容C3、第四電容C4、第一儲能電感L1、第二儲能電感L2、第一電子開關(guān)K1、第二電子開關(guān)K2、第三電子開關(guān)K3、第四電子開關(guān)K4和第一二極管D1和第二二極管D2組成；第一電子開關(guān)K1、第二電子開關(guān)K2、第三電子開關(guān)K3和第四電子開關(guān)K4是可控開通和關(guān)斷的快速半導(dǎo)體器件；第一電容C1的第一引出端子、第一電子開關(guān)K1的第一引出端子和第一二極管D1的第一引出端子在第一連接點1連接，第一二極管D1的第二引出端子、第二儲能電感L2的第一引出端子、第二電容C2的第一引出端子在第二連接點2連接，第二儲能電感L2的第二引出端子、第四電容C4的第一引出端子在第三連接點3連接，第一電子開關(guān)K1的第二引出端子、第二電子開關(guān)K2的第一引出端子、第三電子開關(guān)K3的第一引出端子、第二二極管D2的第一引出端子在第四連接點4連接，第二電子開關(guān)K2的第二引出端子、第二二極管D2的第二引出端子、第二電容C2的第二引出端子、第三電容C2的第一引出端子在第五連接點5連接，第三電子開關(guān)K3的第二引出端子、第四電子開關(guān)K4的第一引出端子、第一儲能電感L1的第一引出端子在第六連接點6連接，第四電子開關(guān)K4的第二引出端子、第三電容C3的第二引出端子在第七連接點7連接，第一電容C1的第二引出端子、第一儲能電感L1的第二引出端子、第四電容C4的第二引出端子在第八連接點8連接。
[0060]實施例4
[0061]圖15為本發(fā)明的實施例4。本發(fā)明的三電平直流斬波電路拓撲由第一電容C1、第二電容C2、第三電容C3、第四電容C4、第一儲能電感L1、第二儲能電感L2、第一電子開關(guān)K1、第二電子開關(guān)K2、第三電子開關(guān)K3、第四電子開關(guān)K4和第一二極管D1、第二二極管D2和第三二極管D3組成；第一電子開關(guān)K1、第二電子開關(guān)K2、第三電子開關(guān)K3和第四電子開關(guān)K4是可控開通和關(guān)斷的快速半導(dǎo)體器件；第一電容C1的第一引出端子、第一電子開關(guān)K1的第一引出端子和第一二極管D1的第一引出端子在第一連接點1連接，第一二極管D1的第二引出端子、第二儲能電感L2的第一引出端子、第二電容C2的第一引出端子在第二連接點2連接，第二儲能電感L2的第二引出端子、第四電容C4的第一引出端子在第三連接點3連接，第一電子開關(guān)K1的第二引出端子、第二電子開關(guān)K2的第一引出端子、第三電子開關(guān)K3的第一引出端子、第二二極管D2的第一引出端子在第四連接點4連接，第二電子開關(guān)K2的第二引出端子、第二二極管D2的第二引出端子、第二電容C2的第二引出端子、第三電容C2的第一引出端子在第五連接點5連接，第三電子開關(guān)K3的第二引出端子、第四電子開關(guān)K4的第一引出端子、第三二極管D3的第一引出端子、第一儲能電感L1的第一引出端子在第六連接點6連接，第四電子開關(guān)K4的第二引出端子、第三極管D3的第二出端子、第三電容C3的第二引出端子在第七連接點7連接，第一電容C1的第二引出端子、第一儲能電感L1的第二引出端子、第四電容C4的第二引出端子在第八連接點8連接。
[0062]實施例5
[0063]圖16為本發(fā)明的實施例5。本發(fā)明的三電平直流斬波電路拓撲由第一電容C1、第二電容C2、第三電容C3、第四電容C4、第一儲能電感L1、第二儲能電感L2、第一電子開關(guān)K1、第二電子開關(guān)K2、第三電子開關(guān)K3、第四電子開關(guān)Κ4和第一二極管D1組成；第一電子開關(guān)Κ1、第二電子