[发明专利]电力变换装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种电力变换装置，特别涉及一种在发生停电时切换电源系统来继续向负载供给电力的电力变换装置。

背景技术

作为在使用电力变换电路的电源装置中抑制在电源系统与平滑电容器出现电压差的情况下产生的向平滑电容器的涌流的方法，已知进行绕路以使涌流不流向电力变换电路的方法(例如，日本专利公开公报，特开2011-135758号公报(JP2011-135758A))。

图1中示出了以往的电力变换装置的结构图。电源系统60是交流电源，经由电抗器L1和L2向电力变换电路40供给交流电力。作为电力变换电路40的输出的直流电力被提供到平滑电容器70，平滑化后的电力被提供到负载50。

在上述的以往技术中，在电源系统60与平滑电容器70出现电压差的情况下，首先断开与电力变换电路40连接的开关SW1。这样一来涌流经由二极管D1～D4流动，因此涌流不会流入电力变换电路40。然而，需要准备能够承受涌流的二极管D1～D4。另外，在电源系统60是3相交流的情况下，需要总计6个二极管，在成本和小型化上存在问题。

在使用电力变换电路的电源装置中，为了即使在发生停电时也继续向负载供给电力，已知一种除了主要的电源系统以外还具有多个备用电源系统的装置。图2中示出了以往的电源装置的结构。作为电源系统，构成为将第一电源系统60-1、第二电源系统60-2、…、第n电源系统60-n这总计n个电源系统并联连接。n个电源系统分别与停电检测电路10连接。停电检测电路10检测n个电源系统各自是否发生停电。另外，第一电源系统60-1、第二电源系统60-2、…、第n电源系统60-n上分别连接有第一充电电路30-1、第二充电电路30-2、…、第n充电电路30-n。并且，第一充电电路30-1、第二充电电路30-2、…、第n充电电路30-n的输出侧分别与电源系统的切换开关20的触点x、y、…、z连接。

停电检测电路10检测n个电源系统是否发生停电，基于检测结果来切换电源系统的切换开关20。例如，设最初电源系统的切换开关20将输入侧的触点x与输出侧的端子OUT₂₀连接，将来自第一电源系统60-1的电力供给到电力变换电路40。此时，若停电检测电路10检测出第一电源系统60-1发生停电，则停电检测电路10对电源系统的切换开关20进行控制来切换成将输入侧的触点y与输出侧的端子OUT₂₀连接，以从第二电源系统60-2供给电力。同样地，若停电检测电路10检测出第二电源系统60-2发生停电，则停电检测电路10对电源系统的切换开关20进行控制来切换成将输入侧的触点z与输出侧的端子OUT₂₀连接，以从第n电源系统60-n(n≥3)供给电力。

在图2所示的以往的电源装置中，在从发生停电的电源系统向未发生停电的没有故障的电源系统切换时，电源系统的切换开关20中的切换动作存在延迟。因此，存在以下情况：电力变换电路40内的平滑电容器41被放电，在电源系统与平滑电容器41之间出现电位差。此时，若在出现电位差的状态下切换电源系统，则存在以下问题：涌流流向平滑电容器，使电力变换电路40内的开关元件等损坏。

在此，使用图3的时序图来说明随着电源系统的切换而流向平滑电容器的涌流。图3示出了伴随停电的发生而切换电源系统时的平滑电容器的电压以及向平滑电容器的涌流的时间性变化。首先，设到时刻t₁₀为止，从第一电源系统60-1供给电力，电力变换电路40内的平滑电容器41被充电到电压V₀。接着，当设在时刻t₁₀发生了停电时，平滑电容器41中充入的电压被逐渐放电，平滑电容器41的电压随着时间而降低。