[发明专利]电力转换装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种电力转换装置，即使交流电源的电压变动，所述电力转换装置也可向负载供应稳定的电压。

背景技术

图18是用于对专利文献1所公开的电力转换装置的一种方式进行说明的图。该电力转换装置将交流电源的电压暂且转换成直流电压，并将转换后的直流电压再次转换成指定交流电压后向负载供应。图中，标号1为单相交流电源，标号2为电容器，标号3为直流电源电路，标号4为逆变器电路，标号5为滤波器电路，标号6为负载。交流电源1具备电源端子R和电源端子S作为输出交流电压的端子。以下，将电源端子R称为端子R，将电源端子S称为端子S。电容器2连接于交流电源1的端子R与端子之间。

直流电源电路3由电容器Cp,Cn、切换元件Qp,Qn、以及电抗器Lr组成。电容器Cp,Cn串联连接。电容器Cp,Cn的连接点与交流电源1的端子S连接，并且与直流电源电路3的中性点端子O连接。切换元件Qp,Qn串联连接。切换元件Qp,Qn的串联电路与电容器Cp,Cn的串联电路并联连接。电抗器Lr连接于交流电源1的端子R与切换元件Qp,Qn的连接点之间。

电容器Cp,Cn通过切换元件Qp,Qn通断，从而使用交流电源1的电压，来充电成相等电压。被充电的电容器Cp,Cn的电压为高于交流电源1所输出交流电压的振幅的电压。而且，直流电源电路3以中性点端子O为基准，由正侧端子P输出电容器Cp的正电压，由负侧端子N输出电容器Cn的负电压。

逆变器电路4由串联连接的切换元件Q1,Q2的串联电路及双向开关BS1,BS2构成。切换元件Q1,Q2分别反向并联连接有二极管。切换元件Q1,Q2的连接点与逆变器电路4的一个输出端子U连接。逆变器电路4的另一个输出端子V与中性点端子O连接。切换元件Q1,Q2的串联电路连接于直流电源电路3的正侧端子P与负侧端子N之间。双向开关BS1连接于交流电源1的端子R与输出端子U之间。双向开关BS2连接于中性点端子O与输出端子U之间。

逆变器电路4使切换元件Q1,Q2与双向开关BS1,BS2选择性通断。通过该动作，向输出端子U与输出端子V之间输出指定交流电压。以下，将“输出端子U与输出端子V之间”称为“输出端子U-V间”。向输出端子U-V间输出的交流电压为经过脉冲宽度调制的脉冲串的电压。

滤波器电路5将电抗器Lf1与电容器Cf1串联连接后构成。滤波器电路5连接于逆变器电路4的输出端子U-V间。负载6与电容器Cf1的两端连接。

滤波器电路5从逆变器电路4输出的脉冲串的交流电压中去除高频分量。因此，向负载6供应正弦波状的交流电压。

专利文献1已公开一种技术，该技术由上述电力转换装置输出低于交流电源1的电压的指定电压。该电力转换装置使双向开关BS1,BS2交替通断，向输出端子U-V间输出低于交流电源1的电压的指定电压。此外，该电力转换装置还可输出高于交流电源1的电压的指定电压。该电力转换装置使切换元件Q1,Q2与双向开关BS1选择性通断，向输出端子U-V间输出高于交流电源1的电压的指定电压。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第2012/067167号

发明内容

发明所要解决的技术问题

如图18所示的电力转换装置使2个元件间隔休止期间交替通断。该休止期间为防止两元件同时接通而设置。然而，若在交替通断的元件组合切换时存在休止期间，则流向电抗器Lf1的电流的路径丧失。若流向电抗器Lf1的电流的路径丧失，则发生在电抗器Lf1两端产生浪涌电压的问题。该浪涌电压成为逆变器电路4所含元件故障或负载损伤的主要原因。

本发明为解决这种现有技术所具有的问题开发研究而成。即，本发明的目的在于，即使在逆变器电路的控制模式切换时，也可确保流向电力转换装置输出端子间所存在的电感分量的电流的路径。而且，通过确保流向电感分量的电流的路径，来抑制在电感分量两端产生的浪涌电压。

解决技术问题所采用的技术方案

为达成上述目的，本发明的方式的一个方面为电力转换装置，所述电力转换装置具备电力转换器，所述电力转换器具有：第1到第4输入端子；第1和第2输出端子；以及，第1到第4臂，该第1到第4臂连接于各第1到第4输入端子与第1输出端子之间。该电力转换装置的电力转换器按照使从第1到第4臂中选出的2个臂交替通断的控制模式动作。而且，该电力转换器具有2个以上由不同臂的组合形成的控制模式。进而，该电力转换器在将其动作从一个控制模式切换成其他控制模式时，在其切换前后在至少1个通用臂维持可双向导通状态的时刻，进行所述控制模式的切换。