[发明专利]电力变换装置

说明书

在经由直流联动部并联地设置的多个电力变换单元、与对这些电力变换单元分别供给直流电力的直流电源单元之间，分别个别地安装限制向上述各电力变换单元分别供给的直流电力的半导体开关元件。另外，在控制电路中，分别监视上述各电力变换单元中产生的短路电流，对与有短路电流流过的电力变换单元连接的上述半导体开关元件进行OFF控制，切断对该电力变换单元的电力供给。

技术领域

本发明涉及一种电力变换装置，能够将并联设置了的多个电力变换单元中的发生了故障的电力变换单元从对上述各电力变换单元供给直流电力的直流电源单元迅速地切离，而使其他健全的电力变换单元继续运转。

背景技术

作为将直流电源作为电力源而驱动马达等大容量的交流负载、或者对多台交流负载进行并联驱动的电源装置，使用并联设置了多个电力变换单元的电力变换装置。图3是这种电力变换装置的概略结构图，1是直流电源单元。该直流电源单元1由例如对商用交流电源进行整流/平滑化的二极管电路、电池等构成。

另外，2(2a～2n)是经由直流联动部3而与上述直流电源单元1连接而并联设置的多个电力变换单元。这些电力变换单元2(2a～2n)由将从上述直流电源单元1供给的直流电力分别变换为交流电力并输出的逆变器单元构成。上述电力变换单元2(2a～2n)的各输出端子4(4a～4n)例如并联连接而被用作针对大容量的交流负载的电力输出端子。或者，对上述多个电力变换单元2(2a～2n)的各输出端子4(4a～4n)分别个别地连接多个交流负载。

图3示出电力变换单元2a的结构例。上述各电力变换单元2(2a～2n)是并联地具备将例如由IGBT等构成的6个半导体开关元件Q1～Q6按每2个串联连接而安装在直流输入端子的正极与负极之间的3组半桥电路而构成的。针对上述各半桥电路的每一个按照规定的相位差交替地对各个上述半导体开关元件Q1～Q6进行ON/OFF驱动，从而对施加到该半桥电路的直流电压进行切换。另外，上述各电力变换单元2(2a～2n)构成为将作为上述半桥电路的中点的各串联连接点连接到上述输出端子4(4a～4n)，并输出规定电压的三相交流电力。

另外，D1～D6是与上述各半导体开关元件Q1～Q6反向并联地连接的续流二极管(freewheeling diode)。另外，5是设置于上述电力变换单元2(2a～2n)的上述各直流输入端子之间而用于使对该电力变换单元2(2a～2n)供给的直流电压稳定化的电容器。另外，6是对上述半导体开关元件Q1～Q6如上所述那样进行ON/OFF控制的控制电路。关于这样构成了的电力变换装置，例如如在专利文献1等中详细介绍的那样。

但是，在上述专利文献1中，在上述多个电力变换单元2(2a～2n)的直流输入部中，分别设置了使用了机械性接点的开关7作为电路开闭器。进而，在上述专利文献1中，公开了在与上述直流电源单元1之间的直流联动部3中分别安装直流电抗器8。在上述多个电力变换单元2(2a～2n)中的某一个中发生了短路等故障时，上述开关7将故障了的电力变换单元2(2a～2n)从上述直流电源单元1切离。由此，能够仅使剩余的其他健全的电力变换单元2(2a～2n)运转。

但是，在直至故障了的电力变换单元2(2a～2n)通过上述开关7而被切离为止的期间，从其他健全的电力变换单元2(2a～2n)向该故障了的电力变换单元2(2a～2n)的短路点流入过大的电流。于是，存在通过该过大的电流的流入而其他健全的电力变换单元2(2a～2n)陷入到过电流状态的担心。上述直流电抗器8承担如下作用：在发生这样的短路故障时限制流过其他健全的电力变换单元2(2a～2n)的电流的上升，从而防止这些健全的电力变换单元2(2a～2n)陷入到过电流状态。

专利文献1：日本专利第4726624号公报

发明内容