[发明专利]功率转换装置

权利要求书

1.一种功率转换装置，该功率转换装置在多相交流的输入端子与多相交流的输出端子之间进行功率转换，其特征在于，包括：

变压装置，该变压装置包括一次绕组和二次绕组，其中，该一次绕组与所述输入端子相连接，该二次绕组由相互绝缘的多个单相开式绕组构成；

多个转换器单元，该多个转换器单元包括开关元件，该转换器单元的输入端与各所述单相开式绕组相连接，该输入端经由所述变压装置与各相的所述输入端子并联连接，输出端相互串联并且与各相的所述输出端子相连接，以进行单相交流/单相交流的转换；以及

控制电路，该控制电路对所述开关元件的导通/断开进行控制，

各所述转换器单元包括：电容器串联体；将来自所述输入端的单相交流电压转换成三电平以上的直流电压并输出至所述电容器串联体的整流器；以及将来自所述电容器串联体的直流电压转换成单相交流电压并输出至所述输出端的逆变器，

所述多个所述转换器单元中，同相的转换器单元的输出端彼此串联且连接至同相的所述输出端子，同相的转换器单元的输入端经由多个所述单相开式绕组和所述一次绕组并联连接至对应的输入相的所述输入端子，

所述控制电路包括母线电压控制部，该母线电压控制部对设定直流母线电压的母线电压指令值进行控制，该直流母线电压是各所述转换器单元的所述电容器串联体的电压，

所述母线电压控制部包括平均电压控制部，该平均电压控制部对连接至所述输出端子的互不相同的相的所述转换器单元的所述直流母线电压的平均值进行控制，该平均电压控制部对所述变压装置的一次绕组的输入电流有功分量进行控制，使得所述平均值成为所述母线电压指令值。

2.如权利要求1所述的功率转换装置，其特征在于，

所述母线电压控制部包括相间平衡控制部，该相间平衡控制部使连接所述输出端子的互不相同的相的所述转换器单元的所述直流母线电压平衡，该相间平衡控制部对所述转换器单元的逆变器的电压指令值进行控制，以对多个所述直流母线电压进行平衡使其相互均匀。

3.如权利要求1所述的功率转换装置，其特征在于，

所述母线电压控制部包括相内平衡控制部，该相内平衡控制部使在所述输出端子的各相分别串联连接的多台所述转换器单元的所述直流母线电压平衡，该相内平衡控制部对多台所述转换器单元的逆变器的电压指令值进行控制，以对多个所述直流母线电压进行平衡使其相互均匀。

4.如权利要求1所述的功率转换装置，其特征在于，

所述电容器串联体由相互串联连接的正极侧电容器与负极侧电容器构成，所述转换器单元的所述直流母线电压由施加于所述正极侧电容器的正极侧直流母线电压和施加于所述负极侧电容器的负极侧直流母线电压构成，

所述母线电压控制部包括单元内平衡控制部，该单元内平衡控制部在各所述转换器单元中，使所述正极侧直流母线电压与所述负极侧直流母线电压平衡，该单元内平衡控制部对提供给构成所述整流器及所述逆变器中的至少一方的所述开关元件的电压指令值进行控制，以对所述正极侧直流母线电压与所述负极侧直流母线电压进行平衡使其相互均匀。

5.如权利要求1至4的任一项所述的功率转换装置，其特征在于，

所述控制电路使构成多台所述转换器单元的所述整流器及所述逆变器中的至少一方的所述开关元件在所述多台所述转换器单元中的开关时刻相互移位，以降低输入至所述输入端子的输入电流及来自所述输出端子的输出电压中的至少一方中所包含的高次谐波分量，多台所述转换器单元在所述输出端子的各相分别相互串联连接。

6.如权利要求5所述的功率转换装置，其特征在于，

所述控制电路包括调制部，该调制部使用载波信号来进行PWM控制，所述调制部通过在所述多台所述转换器单元中使所述载波信号的相位相互移位，从而在所述多台所述转换器单元中使所述开关元件的开关时刻相互移位。

7.如权利要求1至4的任一项所述的功率转换装置，其特征在于，

所述变压装置由多台变压器构成，该多台变压器的各个所述一次绕组与所述输入端子相互并联连接。

8.如权利要求1至4的任一项所述的功率转换装置，其特征在于，

所述变压装置由一台变压器构成，该变压器相对于一个相的所述一次绕组具有多个所述二次绕组。