储能电感L1的第一引出端子在第六连接点6连接，第四电子开关K4的第二引出端子、第三电容C3的第二引出端子在第七连接点7连接，第一电容C1的第二引出端子、第一储能电感L1的第二引出端子、第四电容C4的第二引出端子在第八连接点8连接。
[0049]如图2所示，光伏池板的输出电压连接至三电平直流斩波电路的输入端第一连接点1和第八连接点8，三电平直流斩波电路的输出端连接3和连接点8连接至直流母线，为负载和储能电池供电，同时对空间电站的无限能量传输提供能量。
[0050]控制系统的采样电路采样第一储能电感L1或第二储能电感L2的电流信号作为内环控制，采样第四电容C4的电压信号作为外环控制，通过控制器调节第一电子开关K1、第三电子开关K3、第四电子开关K4的导通和关断时间，实现输出电压DC2不同幅值下的升压控制；之后采样第二电容C2和第三电容C3的电压信号作为电压不平衡补偿控制，通过进一步调节第一电子开关K1、第二电子开关K2、第三电子开关K3、第四电子开关K4的导通关断时间，实现第二电容C2和第三电容C3的电压平衡控制，保证电子开关器件耐压的一致性。
[0051]电子开关Kl，K2，K3，K4可以是M0SFET，也可以是IGBT等可控开通和关断的快速半导体器件。
[0052]三电平直流斩波电路的升压工作原理过程分析如图3、图4、图5和图6所示。升压过程共有四种工作状态，第一种工作状态如图3，开通第一电子开关、第三电子开关和第四电子开关，第二电子开关闭合，此时第一电容给第一储能电感充电，第一电容、第二电容和第三电容同时给第二储能电感和第四电容充电，第二储能电感电流增加；第二种工作状态如图4，关断第一电子开关、第二电子开关和第三电子开关，开通第四电子开关，此时第一电容给第二电容和第三电容充电，同时给第二储能电感和第四电容充电，第二储能电感电流减小；第三种工作状态如图5，开通第一电子开关、第二电子开关和第四电子开关，关断第三电子开关，此时第一电容给第三电容充电，同时第一电容给第三电容充电，同时第一电容和第二电容串联给第二储能电感和第四电容充电，第二电容电压降低，第三电容电压升高；第四种工作状态如图6，开通第二电子开关和第三电子开关，关断第一电子开关和第四电子开关，此时第一电容给第二电容充电，同时又给第二储能电感和第四电容充电，第二电容电压升高，第三电容电压维持不变。第三种工作状态和第四种工作状态是一对互补状态，用来提供中间电平同时平衡两组直流电容电压。
[0053]升压控制过程如图7所示，通过控制电路板采样第四电容上电压信号作为控制电压外环，采样第一或第二储能电感上电流信号作为控制电流内环，通过PI控制或者P控制，得出在单位开关周期内第一种工作状态和第二种工作状态各自所占时间T1，驱动开关管后实现升压电路稳定电压输出。当上下两组电容电压平衡时，四个电力开关在单位周期内脉冲示意图如图8所示，T1时间为第一种工作状态工作时间，剩余时间为第二种工作状态时间。通过采样第二电容和第三电容的电压信号做差值后经过P控制得出单位周期内调节两组电容不平衡所需要的时间T2，进而控制第三工作状态和第四工作状态各自比例，实现两组电容电压的平衡控制。当第二电容C2电压超过第三电容C3电压，本发明电压不平衡，此时四个电子开关脉冲示意图如图9所示，
[0054]T1时间为第一种工作状态工作时间，T2为第三种工作状态时间，使第二电容C2放电，第三电容C3充电。当第二电容C2电压小于第三电容C3电压，本发明电压不平衡，此时四个电子开关脉冲示意图如图10所示，T1时间为第一种工作状态工作时间，T2为第四种工作状态时间，使第二电容C2充电，第三电容C3维持不变。
[0055]仿真结果如图11和图12所不，图11为输入侧第一电容C1电压和输出侧第四电容C4电压，通过双闭环控制后，输出侧电压稳定运行，实现升压功能。图12位运行过程中第二电容C2和第三电容C3的直流电压，可以看出通过电压平衡控制两组电压维持均衡，表明提出的拓扑及控制方法有效可行。
[0056]实施例2
[0057]图13所示为本发明的实施例2。本发明三电平直流斩波电路拓扑由第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第一储能电感L1、第二储能电感L2、第一电子开关K1、第二电子开关K2、第三电子开关K3、第四电子开关K4、第一二极管D1和第二二极管D2组成；第一电子开关K1、第二电子开关K2、第三电子开关K3和第四电子开关K4是可控开通和关断的快速半导体器件；第一电容C1的第一引出端子、第一电子开关K1的第一引出端子和第一二极管D1的第一引出端子在第一连接点1连接，第一二极管D1的第二引出端子、第二储能电感L2的第一引出端子、第二电容C2的第一引出端子在第二连接点2连接，第二储能电感L2的第二引出端子、第四电容C4的第一引出端子在第三连接点3连接，第一电子开关K1的第二引出端子、第二电子开关K2的第一引出端子、第三电子开关K3的第一引出端子在第四连接点4连接，第二电子开关K2的第二引出端子、第二电容C2的第二引出端子、第三电容C2的第一引出端子在第五连接点5连接，第三电子开关K3的第二引出端子、第四电子开关K4的第一引出端子、第二二极管D2的第二引出端子、第一储能电感L1的第一引出端子在第六连接点6连接，第四电子开关K4的第二引出端子、第二二极管D2的第二引出端子、第三电容C3的第二引出端子在第七连接点7连接，第一电容C1的第二引出端子、第一储能电感L1的第二引出端子、第四电容C4的第二引出端子在第八连接点8连接。
[0058]实施例3
[0059]图14为本发明的实施例3。本发明的三电平直流斩波电路拓扑由第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第一储能电感L1、第二储能电感L2、第一电子开关K1、第二电子开关K2、第三电子开关K3、第四电子开关K4和第一二极管D1和第二二极管D2组成；第一电子开关K1、第二电子开关K2、第三电子开关K3和第四电子开关K4是可控开通和关断的快速半导体器件；第一电容C1的第一引出端子、第一电子开关K1的第一引出端子和第一二极管D1的第一引出端子在第一连接点1连接，第一二极管D1的第二引出端子、第二储能电感L2的第一引出端子、第二电容C2的第一引出端子在第二连接点2连接，第二储能电感L2的第二引出端子、第四电容C4的第一引出端子在第三连接点3连接，第一电子开关K1的第二引出端子、第二电子开关K2的第一引出端子、第三电子开关K3的第一引出端子、第二二极管D2的第一引出端子在第四连接点4连接，第二电子开关K2的第二引出端子、第二二极管D2的第二引出端子、第二电容C2的第二引出端子、第三电容C2的第一引出端子在第五连接点5连接，第三电子开关K3的第二引出端子、第四电子开关K4的第一引出端子、第一储能电感L1的第一引出端子在第六连接点6连接，第四电子开关K4的第二引出端子、第三电容C3的第二引出端子在第七连接点7连接，第一电容C1的第二引出端子、第一储能电感L1的第二引出端子、第四电容C4的第二引出端子在第八连接点8连接。
[0060]实施例4
[0061]图15为本发明的实施例4。本发明的三电平直流斩波电路拓扑由第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第一储能电感L1、第二储能电感L2、第一电子开关K1、第二电子开关K2、第三电子开关K3、第四电子开关K4和第一二极管D1、第二二极管D2和第三二极管D3组成；第一电子开关K1、第二电子开关K2、第三电子开关K3和第四电子开关K4是可控开通和关断的快速半导体器件；第一电容C1的第一引出端子、第一电子开关K1的第一引出端子和第一二极管D1的第一引出端子在第一连接点1连接，第一二极管D1的第二引出端子、第二储能电感L2的第一引出端子、第二电容C2的第一引出端子在第二连接点2连接，第二储能电感L2的第二引出端子、第四电容C4的第一引出端子在第三连接点3连接，第一电子开关K1的第二引出端子、第二电子开关K2的第一引出端子、第三电子开关K3的第一引出端子、第二二极管D2的第一引出端子在第四连接点4连接，第二电子开关K2的第二引出端子、第二二极管D2的第二引出端子、第二电容C2的第二引出端子、第三电容C2的第一引出端子在第五连接点5连接，第三电子开关K3的第二引出端子、第四电子开关K4的第一引出端子、第三二极管D3的第一引出端子、第一储能电感L1的第一引出端子在第六连接点6连接，第四电子开关K4的第二引出端子、第三极管D3的第二出端子、第三电容C3的第二引出端子在第七连接点7连接，第一电容C1的第二引出端子、第一储能电感L1的第二引出端子、第四电容C4的第二引出端子在第八连接点8连接。
[0062]实施例5
[0063]图16为本发明的实施例5。本发明的三电平直流斩波电路拓扑由第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第一储能电感L1、第二储能电感L2、第一电子开关K1、第二电子开关K2、第三电子开关K3、第四电子开关Κ4和第一二极管D1组成；第一电子开关Κ1、第二电子