CN104428987B - 电力转换装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的电力转换装置具备：第1臂，该第1臂由二极管与切换元件(Q1)反向并联连接而成；第2臂，该第2臂由二极管与切换元件(Q2)反向并联连接而成；第3臂，该第3臂由第1双向开关组成，所述第1双向开关由切换元件(S1,S2)反向并联连接而成；以及，第4臂，该第4臂由第2双向开关组成，所述第2双向开关由开关元件(S3,S4)反向并联连接而成，在由直流电源(Psp)与直流电源(Psn)串联连接而成的直流电源电路的端子(P‑N)间串联连接有第1和第2臂，在直流电源电路的端子(O)上连接有端子(S)的交流电源(1)的端子(R)与输出端子(U)之间连接有第3臂，在输出端子(U‑V)间连接有第4臂，从而构成逆变器电路，在控制模式间通用的至少1个臂维持可导通状态的时刻，切换逆变器电路的控制模式。

Description

电力转换装置
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S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。
发明效果
本发明所述电力转换装置在切换前后在至少1个通用臂处于可双向导通状态的时刻，进行控制模式的切换。如此，该电力转换装置便可确保在电力转换器输出端子间所存在的电感分量中流动的电流的路径。因此，该电力转换装置便可抑制在电力转换器输出端子间所存在的电感分量两端产生的浪涌电压。
附图说明
图1是用于对本发明所述电力转换装置的结构例进行说明的图。
图2是用于对双向开关的实施方式进行说明的图。
图3是用于对控制电路的结构例进行说明的框图。
图4是用于对控制模式与各元件控制信号的关系进行说明的图。
图5是用于对切换控制模式的一个例子进行说明的图。
图6是用于对控制模式的其他切换例进行说明的图。
图7是用于对控制模式的其他切换例进行说明的图。
图8是用于对控制模式的其他切换例进行说明的图。
图9是用于对控制模式的其他切换例进行说明的图。
图10是用于对控制模式的其他切换例进行说明的图。
图11是用于对控制模式的其他切换例进行说明的图。
图12是用于对控制模式的其他切换例进行说明的图。
图13是用于对控制模式的其他切换例进行说明的图。
图14是用于对控制模式的其他切换例进行说明的图。
图15是用于对控制模式的其他切换例进行说明的图。
图16是用于对控制模式的其他切换例进行说明的图。
图17是用于对控制模式的其他切换例进行说明的图。
图18是用于对现有技术所述电力转换装置的结构进行说明的图。
具体实施方式
以下，对本发明的实施例进行说明。图1是用于对本发明所述电力转换装置的结构例进行说明的图。图中，标号1为交流电源，标号2为电容器，标号30为直流电源电路，标号40为逆变器电路，标号5为滤波器电路，标号6为负载，标号100为控制电路。交流电源1为具有电源端子R和电源端子S的单相交流电源。以下，将电源端子R称为端子R。此外，将电源端子S称为端子S。如图1所示的直流电源电路30的正侧端子P、负侧端子N、中性点端子O分别与如图18所示的直流电源电路3的正侧端子P、负侧端子N、中性点端子O对应。
直流电源电路30为将正侧直流电源Psp(第1直流电源)与负侧直流电源Psn(第2直流电源)串联连接而构成的电源电路。正侧直流电源Psp的正电压Vp与负侧直流电源Psn的负电压Vn的大小设定成大于交流电源1所输出交流电压的振幅。直流电源电路30可通过如图18所示的直流电源电路3或具有同等功能的电路实现。直流电源电路30的中性点端子O为输出直流电源电路30中间电位(零电压Vz)的端子。交流电源1的端子S与直流电源电路30的中性点端子O连接。即，中性点端子O为交流电源1及直流电源电路30的基准电位点。
以下，用以中性点端子O电位为基准的电位表示各端子的电压。因此，直流电源电路30的正侧端子P输出直流电源Psp的正电压Vp。直流电源电路30的负侧端子N输出直流电源Psn的负电压Vn。交流电源1的端子R输出交流电源1的电压Vr。
逆变器电路40使用正电压Vp、负电压Vn、零电压Vz及交流电源1的电压Vr的4级电压，向输出端子U-V间输出单相交流电压Vuv。向输出端子U-V间输出的交流电压为根据电压指令Vu*经过脉冲宽度调制的脉冲状的电压。逆变器电路40的结构及动作如以下所示。
逆变器电路40由切换元件串联电路、第1双向开关BS1、以及第2双向开关BS2构成。切换元件串联电路为由切换元件Q1,Q2串联连接而成的电路。由切换元件Q1与反向并联连接的二极管构成第1臂。由切换元件Q2与反向并联连接的二极管构成第2臂。第1双向开关BS1为由开关元件S1,S2反向并联连接而成的电路，构成第3臂。第2双向开关BS2为由开关元件S3,S4反向并联连接而成的电路，构成第4臂。
切换元件Q1,Q2及第1到第4开关元件S1～S4根据各自的控制信号G1,G2及Gs1～Gs4进行通断动作。
因此，切换元件Q1,Q2可根据各自的控制信号来进行单向通断动作。此外，切换元件Q1,Q2可沿从二极管阳极到阴极的方向导通，而与各自控制信号的状态无关。即，第1与第2臂可控制一个方向的导通，而另一个方向可始终导通。
开关元件S1,S2根据各自控制信号而通断。此外，开关元件S3,S4根据各自控制信号而通断。因此，第1双向开关BS1(第3臂)可单向或双向导通。此外，第2双向开关BS2(第4臂)可单向或双向导通。
下文中将对生成控制信号G1,G2及控制信号Gs1～Gs4的方法的一个例子进行描述。
切换元件串联电路连接于直流电源电路30的正侧端子P与负侧端子N之间。切换元件Q1,Q2的串联连接点与输出端子U(第1输出端子)连接。输出端子V(第2输出端子)与中性点端子O连接。
第1双向开关连接于输出端子U与端子R之间。而且，第1双向开关的开关元件S1的集电极端子侧与端子R连接。开关元件S1的发射极端子侧与输出端子U连接。此外，第2双向开关连接于输出端子U与中性点端子O之间。而且，第2双向开关的开关元件S4的集电极端子侧与输出端子U连接。开关元件S4的发射极端子侧与中性点端子O连接。
输出端子U,V通过滤波器电路5与负载6连接。滤波器电路5由电抗器Lf1与电容器Cf1的串联电路构成。负载6与电容器Cf1的两端连接。
此处，切换元件Q1,Q2为由二极管反向并联连接而成的IGBT(Insulated GateBipolar Transistor：绝缘栅双极晶体管)。但是，切换元件Q1,Q2并不限于这种结构。切换元件Q1,Q2还可使用MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor：金属氧化物半导体场效应管)等能以相对于交流电源1频率足够高的频率进行通断动作的其他半导体元件来构成。
此外，第1和第2双向开关为由2个反向阻断型IGBT反向并联连接而成的电路。该双向开关能通过接通一个开关元件来向一个方向流通电流，通过接通另一个开关元件来向另一个方向流通电流。此外，该双向开关能通过接通两个开关元件来向两个方向流通电流。
双向开关还可以为由如图2(a)～图2(c)所示结构组成的电路、或者具有同等功能及效果的电路。图2(a)是由将不具有反向阻断耐压的IGBT与二极管串联连接而形成的2组电路反向并联连接而成的电路。图2(b)是由将不具有反向阻断耐压的IGBT与二极管反向并联连接而形成的2组电路反向串联连接而成的电路。图2(c)是在图2(b)的电路中将IGBT替换成MOSFET后构成的电路。
上述逆变器电路40的结构中，通过使切换元件Q1导通，来向输出端子U输出直流电源电路30的正电压Vp。此外，还通过使与切换元件Q1反向并联连接的二极管导通，来向输出端子U输出直流电源电路30的正电压Vp。
通过使切换元件Q2导通，来向输出端子U输出直流电源电路30的负电压Vn。此外，还通过使与切换元件Q2反向并联连接的二极管导通，来向输出端子U输出直流电源电路30的负电压Vn。
通过使开关元件S1,S2的任意一个导通，来向输出端子U输出交流电源1的电压Vr。此外，通过使开关元件S3,S4的任意一个导通，来向输出端子U输出中性点端子O的零电压Vz。
逆变器电路40根据控制电路100生成的控制信号，使切换元件Q1,Q2及开关元件S1～S4选择性通断。通过该通断动作，逆变器电路40向输出端子U-V间输出与电压指令Vu*对应的电压Vu。电压指令Vu*为具有要向负载6供应的交流电压的频率和振幅的电压指令。
逆变器电路40所输出电压Vu经过脉冲宽度调制，含有大量高次谐波分量。逆变器电路40所输出的交流电压Vu通过滤波器电路5来去除高次谐波分量，并将其提供给负载6。
接着，对控制电路100生成各控制信号的动作进行说明。向控制电路100输入交流电源1的电压Vr、直流电源电路30的正电压Vp、以及直流电源电路30的负电压Vn。交流电源1的电压Vr由电压检测器301检测。正电压Vp由电压检测器401检测。负电压Vn由电压检测器402检测。
控制电路100在每个控制周期使用所输入的各电压和零电压Vz、以及电压指令Vu*，来生成用于使切换元件Q1,Q2及开关元件S1～S4通断的控制信号G1,G2及控制信号Gs1～Gs4。
控制周期与后述载波信号Sc的周期对应。根据该控制周期来规定的各元件的通断频率(开关频率)优选为是相对于电压指令Vu*的频率足够高的频率。例如，电压指令Vu*的频率为商用频率时，开关频率优选为1kHz以上。此外，控制周期未必需要与电压指令Vu*同步，还可不同步。
图3是用于对控制电路100生成各控制信号的动作进行说明的图。控制电路100主要由电压指令生成电路111、控制模式设定电路112、调制信号生成电路113、比较电路114、脉冲分配电路115、载波信号生成电路116、以及逻辑反相电路117构成。构成控制电路100的各电路在后述每个控制周期进行各自的运算动作。
首先，交流电源1的电压Vr输入到电压指令生成电路111。交流电源1的电压Vr为指定值以上时，电压指令生成电路111视为交流电源1完好。而且，电压指令生成电路111生成基于交流电源1的电压Vr的电压指令Vu*。电压指令Vu*为与交流电源1的电压Vr同步且与负载6的额定输入电压具有相等振幅的电压指令。另一方面，交流电源1的电压Vr小于指定值时，电压指令生成电路111视为交流电源1已停电。而且，电压指令生成电路111生成为指定频率且与负载6的额定输入电压具有相等振幅的电压指令Vu*。
另外，电压指令Vu*还可作为与交流电源1的电压Vr不同步的电压指令。此外，电压指令Vu*还可作为与负载6的额定输入电压具有不同振幅的电压指令。
电压指令生成电路111所生成的电压指令Vu*与交流电源1的电压Vr一起输入到控制模式设定电路112。
控制模式设定电路112使用电压指令Vu*与交流电源1的电压Vr，决定逆变器电路40的动作模式。逆变器电路40的动作模式含有第1到第4动作模式。第1动作模式为输出高于交流电源1的电压Vr的指定电压的模式。第2动作模式为输出低于交流电源1的电压Vr的指定电压的模式。第3动作模式为输出交流电源1的电压Vr的模式。第4动作模式为使用直流电源电路30的电压输出指定电压的模式。
接着，控制模式设定电路112输出用于指示所对应的控制周期中的动作的控制模式信号δ。逆变器电路40的控制模式信号δ含有第1控制模式～第7控制模式。
图4表示控制模式设定电路112进行的控制模式的设定条件。控制周期中的电压指令Vu*与交流电源1的电压Vr的关系为Vu*≥Vz且Vr≤Vz时，该控制周期的控制模式设定成第1控制模式CM1。控制周期中的电压指令Vu*与交流电源1的电压Vr的关系为Vu*≥Vz、Vr＞Vz且Vu*＞Vr时，该控制周期的控制模式设定成第2控制模式CM2。控制周期中的电压指令Vu*与交流电源1的电压Vr的关系为Vu*≥Vz、Vr＞Vz且Vu*≤Vr时，该控制周期的控制模式设定成第3控制模式CM3。控制周期中的电压指令Vu*与交流电源1的电压Vr的关系为Vu*＜Vz、Vr＜Vz且Vu*≥Vr时，该控制周期的控制模式设定成第4控制模式CM4。控制周期中的电压指令Vu*与交流电源1的电压Vr的关系为Vu*＜Vz、Vr＜Vz且Vu*＜Vr时，该控制周期的控制模式设定成第5控制模式CM5。控制周期中的电压指令Vu*与交流电源1的电压Vr的关系为Vu*＜Vz且Vr≥Vz时，该控制周期的控制模式设定成第6控制模式CM6。控制周期中的电压指令Vu*与交流电源1的电压Vr的关系为|Vu*-Vr|＜ΔVu*时，该控制周期的控制模式设定成第7控制模式CM7。
调制信号生成电路113将电压指令Vu*、交流电源1的电压Vr、正电压Vp、负电压Vn、以及控制模式信号δ作为输入，生成调制信号α。各控制模式中的调制信号α使用以下式(1)～(7)算出(图4)。
【数式1】
CM1的调制信号α α＝Vu*/Vp (1)
CM2的调制信号α α＝(Vu*-Vrs)/(Vp-Vrs) (2)
CM3的调制信号α α＝Vu*/Vrs (3)
CM4的调制信号α α＝Vu*/Vrs (4)
CM5的调制信号α α＝(Vu*-Vrs)/(Vn-Vrs) (5)
CM6的调制信号α α＝Vu*/Vn (6)
CM7的调制信号α α＝1.0 (7)
载波信号生成电路116生成载波信号Sc。本实施例中，载波信号Sc为三角波形状。而且，该控制电路100的进行运算的控制周期由从载波信号Sc的顶点到底点的期间与从载波信号Sc的底点到顶点的期间组成。
比较电路114将调制信号α与载波信号Sc进行比较，生成经过脉冲宽度调制的信号Spwm。以下，将经过脉冲宽度调制的信号Spwm称为PWM信号Spwm。调制信号α为载波信号Sc以上时，PWM信号Spwm为High(高)。调制信号α小于载波信号Sc时，PWM信号Spwm为Low(低)。
脉冲分配电路115根据控制模式信号δ，从切换元件Q1,Q2与开关元件S1～S4中，选择第1元件与第2元件。此外，脉冲分配电路115根据PWM信号Spwm，生成第1元件的控制信号Hon。PWM信号Spwm从Low变成High经过休止期间Td后，控制信号Hon从Low变成High。而且，PWM信号Spwm从High变成Low的同时，控制信号Hon从High变成Low。此外，脉冲分配电路115根据PWM信号Spwm，生成第2元件的控制信号Lon。PWM信号Spwm从Low变成High的同时，控制信号Lon从High变成Low。而且，PWM信号Spwm从High变成Low经过休止期间Td后，控制信号Lon从Low变成High。即，控制信号Hon与控制信号Lon为间隔休止期间交替变成High与Low的信号。
控制信号Hon为High时，第1元件接通(导通)。而且，控制信号Hon为Low时，第1元件关断(不导通)。各控制周期中，第1元件接通的期间为基于调制信号α的期间。此外，控制信号Lon为High时，第2元件接通(导通)。而且，控制信号Lon为Low时，第2元件关断(不导通)。
此外，脉冲分配电路115根据控制模式信号δ，对未被选为第1和第2元件的元件，进行接通元件或关断元件的设定。而且，脉冲分配电路115将用于接通元件的控制信号设为High。此外，脉冲分配电路115将用于关断元件的控制信号设为Low。接通元件根据其控制信号始终为接通(导通)状态。关断元件根据其控制信号始终为关断(不导通)状态。
图4表示各控制模式中的切换元件Q1,Q2和开关元件S1～S4的动作。各元件的动作用控制各自的控制信号G1,G2及Gs1～Gs4表示。将控制信号记为Hon的元件为在其控制周期中被选为第1元件的元件。将控制信号记为Lon的元件为在其控制周期中被选为第2元件的元件。将控制信号记为H的元件为在其控制周期中被设定为接通元件的元件。将控制信号记为L的元件为在其控制周期中被设定为关断元件的元件。
接着，对各控制模式中的逆变器电路40的动作进行说明。
第1控制模式CM1中，切换元件Q1被选为第1元件。此外，开关元件S4被选为第2元件。而且，开关元件S3被设定为接通元件，切换元件Q2与开关元件S1,S2被设定为关断元件。切换元件Q1与开关元件S4间隔休止期间Td交替通断。切换元件Q1接通的期间为与由上述(1)式算出的调制信号α对应的期间。通过该动作，逆变器电路40便可使用正电压Vp，向输出端子U-V间输出与电压指令Vu*对应的交流电压。
第2控制模式CM2中，切换元件Q1被选为第1元件。此外，开关元件S2被选为第2元件。而且，开关元件S1被设定为接通元件，切换元件Q2和开关元件S3,S4被设定为关断元件。切换元件Q1与开关元件S2间隔休止期间Td交替通断。切换元件Q1接通的期间为与由上述(2)式算出的调制信号α对应的期间。通过该动作，逆变器电路40便可使用正电压Vp和交流电源1的电压Vr，来向输出端子U-V间输出与电压指令Vu*对应的交流电压。
第3控制模式CM3中，开关元件S1被选为第1元件。此外，开关元件S4被选为第2元件。而且，开关元件S2,S3被设定为接通元件，切换元件Q1,Q2被设定为关断元件。开关元件S1,S4间隔休止期间Td交替通断。开关元件S1接通的期间为与由上述(3)式算出的调制信号α对应的期间。通过该动作，逆变器电路40便可使用交流电源1的电压Vr，来向输出端子U-V间输出与电压指令Vu*对应的交流电压。
第4控制模式CM4中，开关元件S2被选为第1元件。此外，开关元件S3被选为第2元件。而且，开关元件S1,S4被设定为接通元件，切换元件Q1,Q2被设定为关断元件。开关元件S2,S3间隔休止期间Td交替通断。开关元件S2接通的期间为与由上述(4)式算出的调制信号α对应的期间。通过该动作，逆变器电路40便可使用交流电源1的电压Vr，来向输出端子U-V间输出与电压指令Vu*对应的交流电压。
第5控制模式CM5中，切换元件Q2被选为第1元件。此外，开关元件S1被选为第2元件。而且，开关元件S2被设定为接通元件，切换元件Q1和开关元件S3,S4被设定为关断元件。切换元件Q2与开关元件S1间隔休止期间Td交替通断。切换元件Q2接通的期间为与由上述(5)式算出的调制信号α对应的期间。通过该动作，逆变器电路40便可使用负电压Vn和交流电源1的电压Vr，来向输出端子U-V间输出与电压指令Vu*对应的交流电压。
第6控制模式CM6中，切换元件Q2被选为第1元件。此外，开关元件S3被选为第2元件。而且，开关元件S4被设定为接通元件，切换元件Q1和开关元件S1,S2被设定为关断元件。切换元件Q2与开关元件S3间隔休止期间Td交替通断。切换元件Q2接通的期间为与由上述(6)式算出的调制信号α对应的期间。通过该动作，逆变器电路40便可使用负电压Vn，来向输出端子U-V间输出与电压指令Vu*对应的交流电压。
第7控制模式CM7中，开关元件S1,S2被设定为接通元件。此外，切换元件Q1,Q2和开关元件S3,S4被设定为关断元件。通过如此设定接通元件和关断元件，逆变器电路40便可向输出端子U-V间输出交流电源1的电压Vr。
而且，逆变器电路40在第1动作模式时，以第2控制模式CM2和第5控制模式CM5动作。即，逆变器电路40在电压指令Vu*为零电压Vz以上时以第2控制模式CM2动作，在电压指令Vu*小于零电压Vz时以第5控制模式CM5动作。此外，逆变器电路40在第2动作模式时，以第3控制模式CM3和第4控制模式CM4动作。即，逆变器电路40在电压指令Vu*为零电压Vz以上时以第3控制模式CM3动作，在电压指令Vu*小于零电压Vz时以第4控制模式CM4动作。此外，逆变器电路40在第3动作模式时，以第7控制模式CM7动作。此外，逆变器电路40在第4动作模式时，以第1控制模式CM1和第6控制模式CM6动作。即，逆变器电路40在电压指令Vu*为零电压Vz以上时以第1控制模式CM1动作，在电压指令Vu*小于零电压Vz时以第6控制模式CM6动作。
此处，逆变器电路40在各动作模式内进行控制模式的切换。此外，逆变器电路40切换动作模式时，发生控制模式的切换。而且，控制模式的切换在存在可双向导通的通用臂的时刻进行。
首先，参考图5对逆变器电路40在第1动作模式中相互切换第2控制模式CM2与第5控制模式CM5的动作进行说明。逆变器电路40在时刻t1，将其动作从第2控制模式CM2切换成第5控制模式CM5。此外，逆变器电路40在时刻t2，将其动作从第5控制模式CM5切换成第2控制模式CM2。时刻t1,t2为载波信号Sc处于顶点的时刻。
第2控制模式CM2中，开关元件S1处于接通状态，切换元件Q2和开关元件S3,S4处于关断状态。而且，切换元件Q1根据控制信号Hon进行通断动作。此外，开关元件S2根据控制信号Lon进行通断动作。
另一方面，第5控制模式CM5中，开关元件S2处于接通状态，切换元件Q1和开关元件S3,S4处于关断状态。而且，切换元件Q2根据控制信号Hon进行通断动作。此外，开关元件S1根据控制信号Lon进行通断动作。
因此，在时刻t1的前后，开关元件S1,S2维持接通状态。故此，即使逆变器电路40的动作从第2控制模式CM2切换成第5控制模式CM5，在逆变器电路40与负载6之间流通的电流也会在开关元件S1,S2的任意一个中继续流通。此外，在时刻t2的前后，开关元件S1,S2维持接通状态。故此，即使逆变器电路40的动作从第5控制模式CM5切换成第2控制模式CM2，在逆变器电路40与负载6之间流通的电流也会在开关元件S1,S2的任意一个中继续流通。
即，逆变器电路40在第1动作模式中于载波信号Sc的顶点进行第2控制模式CM2与第5控制模式CM5之间的控制模式切换。通过该控制模式切换动作，逆变器电路40便可确保流向电抗器Lf1的电流的路径。因此，逆变器电路40在第1动作模式内的控制模式切换中，便可抑制在电抗器Lf1两端产生的浪涌电压。
接着，参考图6对逆变器电路40在第2动作模式中相互切换第3控制模式CM3与第4控制模式CM4的动作进行说明。逆变器电路40在时刻t1，将其动作从第3控制模式CM3切换成第4控制模式CM4。此外，逆变器电路40在时刻t2，将其动作从第4控制模式CM4切换成第3控制模式CM3。时刻t1,t2为载波信号Sc处于顶点的时刻。
第3控制模式CM3中，开关元件S2,S3处于接通状态，切换元件Q1,Q2处于关断状态。而且，开关元件S1根据控制信号Hon进行通断动作。此外，开关元件S4根据控制信号Lon进行通断动作。
另一方面，第4控制模式CM4中，开关元件S1,S4处于接通状态，切换元件Q1,Q2处于关断状态。而且，开关元件S2根据控制信号Hon进行通断动作。此外，开关元件S3根据控制信号Lon进行通断动作。
因此，在时刻t1的前后，开关元件S3,S4维持接通状态。故此，即使逆变器电路40的动作从第3控制模式CM3切换成第4控制模式CM4，在逆变器电路40与负载6之间流通的电流也会在开关元件S3,S4的任意一个中继续流通。此外，在时刻t2的前后，开关元件S3,S4维持接通状态。故此，即使逆变器电路40的动作从第4控制模式CM4切换成第3控制模式CM3，在逆变器电路40与负载6之间流通的电流也会在开关元件S3,S4的任意一个中继续流通。
即，逆变器电路40在第2动作模式中于载波信号Sc的顶点进行第3控制模式CM3与第4控制模式CM4之间的控制模式切换。通过该控制模式切换动作，逆变器电路40便可确保流向电抗器Lf1的电流的路径。因此，逆变器电路40在第2动作模式内的控制模式切换中，便可抑制在电抗器Lf1两端产生的浪涌电压。
接着，参考图7对逆变器电路40在第4动作模式中相互切换第1控制模式CM1与第6控制模式CM6的动作进行说明。逆变器电路40在时刻t1，将其动作从第1控制模式CM1切换成第6控制模式CM6。此外，逆变器电路40在时刻t2，将其动作从第6控制模式CM6切换成第1控制模式CM1。时刻t1,t2为载波信号Sc处于顶点的时刻。
第1控制模式CM1中，开关元件S3处于接通状态，切换元件Q2及开关元件S1,S2处于关断状态。而且，切换元件Q1根据控制信号Hon进行通断动作。此外，开关元件S4根据控制信号Lon进行通断动作。
另一方面，第6控制模式CM6中，开关元件S4处于接通状态，切换元件Q1及开关元件S1,S2处于关断状态。而且，切换元件Q2根据控制信号Hon进行通断动作。此外，开关元件S3根据控制信号Lon进行通断动作。
因此，在时刻t1的前后，开关元件S3,S4维持接通状态。故此，即使逆变器电路40的动作从第1控制模式CM1切换成第6控制模式CM6，在逆变器电路40与负载6之间流通的电流也会在开关元件S3,S4的任意一个中继续流通。此外，在时刻t2的前后，开关元件S3,S4维持接通状态。故此，即使逆变器电路40的动作从第6控制模式CM6切换成第1控制模式CM1，在逆变器电路40与负载6之间流通的电流也会在开关元件S3,S4的任意一个中继续流通。
即，逆变器电路40在第4动作模式中于载波信号Sc的顶点进行第1控制模式CM1与第6控制模式CM6之间的控制模式切换。通过该控制模式切换动作，逆变器电路40便可确保流向电抗器Lf1的电流的路径。因此，逆变器电路40在第4动作模式内的控制模式切换中，便可抑制在电抗器Lf1两端产生的浪涌电压。
接着，参考图8和图9对逆变器电路40相互切换第1动作模式与第3动作模式的动作进行说明。图8表示电压指令Vu*为零电压Vz以上时的逆变器电路40的动作。逆变器电路40在时刻t1，将其动作从第2控制模式CM2切换成第7控制模式CM7。此外，逆变器电路40在时刻t2，将其动作从第7控制模式CM7切换成第2控制模式CM2。时刻t1,t2为载波信号Sc处于顶点的时刻。
第2控制模式CM2中，开关元件S1处于接通状态，切换元件Q2及开关元件S3,S4处于关断状态。而且，切换元件Q1根据控制信号Hon进行通断动作。此外，开关元件S2根据控制信号Lon进行通断动作。
另一方面，第7控制模式CM7中，开关元件S1,S2处于接通状态，切换元件Q1,Q2及开关元件S3,S4处于关断状态。
因此，在时刻t1的前后，开关元件S1,S2维持接通状态。故此，即使逆变器电路40的动作从第2控制模式CM2切换成第7控制模式CM7，在逆变器电路40与负载6之间流通的电流也会在开关元件S1,S2的任意一个中继续流通。此外，在时刻t2的前后，开关元件S1,S2维持接通状态。故此，即使逆变器电路40的动作从第7控制模式CM7切换成第2控制模式CM2，在逆变器电路40与负载6之间流通的电流也会在开关元件S1,S2的任意一个中继续流通。
图9表示电压指令Vu*小于零电压Vz时的逆变器电路40的动作。逆变器电路40在时刻t1，将其动作从第5控制模式CM5切换成第7控制模式CM7。此外，逆变器电路40在时刻t2，将其动作从第7控制模式CM7切换成第5控制模式CM5。时刻t1,t2为载波信号Sc处于顶点的时刻。
第5控制模式CM5中，开关元件S2处于接通状态，切换元件Q1及开关元件S3,S4处于关断状态。而且，切换元件Q2根据控制信号Hon进行通断动作。此外，开关元件S1根据控制信号Lon进行通断动作。
另一方面，第7控制模式CM7中，开关元件S1,S2处于接通状态，切换元件Q1,Q2及开关元件S3,S4处于关断状态。
因此，在时刻t1的前后，开关元件S1,S2维持接通状态。故此，即使逆变器电路40的动作从第5控制模式CM5切换成第7控制模式CM7，在逆变器电路40与负载6之间流通的电流也会在开关元件S1,S2的任意一个中继续流通。此外，在时刻t2的前后，开关元件S1,S2维持接通状态。故此，即使逆变器电路40的动作从第7控制模式CM7切换成第5控制模式CM5，在逆变器电路40与负载6之间流通的电流也会在开关元件S1,S2的任意一个中继续流通。
即，逆变器电路40通过于载波信号Sc的顶点进行的控制模式的切换，来进行第1动作模式与第3动作模式之间的动作模式切换。通过该控制模式切换动作，逆变器电路40便可确保流向电抗器Lf1的电流的路径。因此，逆变器电路40在第1动作模式与第3动作模式之间的动作模式切换中，便可抑制在电抗器Lf1两端产生的浪涌电压。
接着，参考图10和图11对逆变器电路40相互切换第2动作模式与第3动作模式的动作进行说明。图10表示电压指令Vu*为零电压Vz以上时的逆变器电路40的动作。逆变器电路40在时刻t1，将其动作从第3控制模式CM3切换成第7控制模式CM7。此外，逆变器电路40在时刻t2，将其动作从第7控制模式CM7切换成第3控制模式CM3。时刻t1,t2为载波信号Sc处于底点的时刻。
第3控制模式CM3中，开关元件S2,S3处于接通状态，切换元件Q1,Q2处于关断状态。而且，开关元件S4根据控制信号Hon进行通断动作。此外，开关元件S1根据控制信号Lon进行通断动作。
另一方面，第7控制模式CM7中，开关元件S1,S2处于接通状态，切换元件Q1,Q2及开关元件S3,S4处于关断状态。
因此，在时刻t1，虽然开关元件S3关断，但是开关元件S1,S2处于接通状态。而且，在时刻t1的前后，开关元件S1,S2维持接通状态。故此，即使逆变器电路40的动作从第3控制模式CM3切换成第7控制模式CM7，在逆变器电路40与负载6之间流通的电流也会在开关元件S1,S2的任意一个中继续流通。此外，在时刻t2的前后，开关元件S1,S2维持接通状态。故此，即使逆变器电路40的动作从第7控制模式CM7切换成第3控制模式CM3，在逆变器电路40与负载6之间流通的电流也会在开关元件S1,S2的任意一个中继续流通。
图11表示电压指令Vu*小于零电压Vz时的逆变器电路40的动作。逆变器电路40在时刻t1，将其动作从第4控制模式CM4切换成第7控制模式CM7。此外，逆变器电路40在时刻t2，将其动作从第7控制模式CM7切换成第4控制模式CM4。时刻t1,t2为载波信号Sc处于底点的时刻。
第4控制模式CM4中，开关元件S1,S4处于接通状态，切换元件Q1,Q2处于关断状态。而且，开关元件S3根据控制信号Hon进行通断动作。此外，开关元件S2根据控制信号Lon进行通断动作。
另一方面，第7控制模式CM7中，开关元件S1,S2处于接通状态，切换元件Q1,Q2及开关元件S3,S4处于关断状态。
因此，在时刻t1，虽然开关元件S4关断，但是开关元件S1,S2处于接通状态。而且，在时刻t1的前后，开关元件S1,S2维持接通状态。故此，即使逆变器电路40的动作从第4控制模式CM4切换成第7控制模式CM7，在逆变器电路40与负载6之间流通的电流也会在开关元件S1,S2的任意一个中继续流通。此外，在时刻t2的前后，开关元件S1,S2维持接通状态。故此，即使逆变器电路40的动作从第7控制模式CM7切换成第4控制模式CM4，在逆变器电路40与负载6之间流通的电流也会在开关元件S1,S2的任意一个中继续流通。
即，逆变器电路40通过于载波信号Sc的底点进行的控制模式切换，来进行第2动作模式与第3动作模式之间的动作模式切换。通过该控制模式切换动作，逆变器电路40便可确保流向电抗器Lf1的电流的路径。因此，逆变器电路40在第2动作模式与第3动作模式之间的动作模式切换中，便可抑制在电抗器Lf1两端产生的浪涌电压。
接着，参考图12和图13对逆变器电路40相互切换第1动作模式与第4动作模式的动作进行说明。图12表示电压指令Vu*为零电压Vz以上时的逆变器电路40的动作。逆变器电路40在时刻t1，将其动作从第1控制模式CM1切换成第2控制模式CM2。此外，逆变器电路40在时刻t2，将其动作从第2控制模式CM2切换成第1控制模式CM1。时刻t1,t2为载波信号Sc处于底点的时刻。
第1控制模式CM1中，开关元件S3处于接通状态，切换元件Q2及开关元件S1,S2处于关断状态。而且，开关元件S4根据控制信号Hon进行通断动作。此外，切换元件Q1根据控制信号Lon进行通断动作。
另一方面，第2控制模式CM2中，开关元件S1处于接通状态，切换元件Q2及开关元件S3,S4处于关断状态。而且，开关元件S2根据控制信号Hon进行通断动作。此外，切换元件Q1根据控制信号Lon进行通断动作。
因此，在时刻t1，开关元件S3关断。但是，在时刻t1的前后，切换元件Q1维持接通状态。故此，即使逆变器电路40的动作从第1控制模式CM1切换成第2控制模式CM2，在逆变器电路40与负载6之间流通的电流也会在切换元件Q1或反向并联连接的二极管的任意一个中继续流通。此外，在时刻t2的前后，切换元件Q1维持接通状态。故此，即使逆变器电路40的动作从第2控制模式CM2切换成第1控制模式CM1，在逆变器电路40与负载6之间流通的电流也会在切换元件Q1或反向并联连接的二极管的任意一个中继续流通。
图13表示电压指令Vu*小于零电压Vz时的逆变器电路40的动作。逆变器电路40在时刻t1，将其动作从第5控制模式CM5切换成第6控制模式CM6。此外，逆变器电路40在时刻t2，将其动作从第6控制模式CM6切换成第5控制模式CM5。时刻t1,t2为载波信号Sc处于底点的时刻。
第5控制模式CM5中，开关元件S2处于接通状态，切换元件Q1及开关元件S3,S4处于关断状态。而且，开关元件S1根据控制信号Hon进行通断动作。此外，切换元件Q2根据控制信号Lon进行通断动作。
另一方面，第6控制模式CM6中，开关元件S4处于接通状态，切换元件Q1及开关元件S1,S2处于关断状态。而且，开关元件S3根据控制信号Hon进行通断动作。此外，切换元件Q2根据控制信号Lon进行通断动作。
因此，在时刻t1，开关元件S2关断。但是，在时刻t1的前后，切换元件Q2维持接通状态。故此，即使逆变器电路40的动作从第5控制模式CM5切换成第6控制模式CM6，在逆变器电路40与负载6之间流通的电流也会在切换元件Q2或反向并联连接的二极管的任意一个中继续流通。此外，在时刻t2的前后，切换元件Q2维持接通状态。故此，即使逆变器电路40的动作从第6控制模式CM6切换成第5控制模式CM5，在逆变器电路40与负载6之间流通的电流也会在切换元件Q2或反向并联连接的二极管的任意一个中继续流通。
即，逆变器电路40通过于载波信号Sc的底点进行的控制模式的切换，来进行第1动作模式与第4动作模式之间的动作模式切换。通过该控制模式切换动作，逆变器电路40便可确保流向电抗器Lf1的电流的路径。因此，逆变器电路40在第1动作模式与第4动作模式之间的动作模式切换中，便可抑制在电抗器Lf1两端产生的浪涌电压。
接着，参考图14到图17对逆变器电路40相互切换第2动作模式与第4动作模式的动作进行说明。图14表示电压指令Vu*为零电压Vz以上时的逆变器电路40的动作。逆变器电路40在时刻t1，将其动作从第1控制模式CM1切换成第3控制模式CM3。此外，逆变器电路40在时刻t2，将其动作从第3控制模式CM3切换成第1控制模式CM1。时刻t1,t2为载波信号Sc处于顶点的时刻。
第1控制模式CM1中，开关元件S3处于接通状态，切换元件Q2及开关元件S1,S2处于关断状态。而且，开关元件S4根据控制信号Hon进行通断动作。此外，切换元件Q1根据控制信号Lon进行通断动作。
另一方面，第3控制模式CM3中，开关元件S2,S3处于接通状态，切换元件Q1,Q2处于关断状态。而且，开关元件S1根据控制信号Hon进行通断动作。此外，开关元件S4根据控制信号Lon进行通断动作。
因此，在时刻t1的前后，开关元件S3,S4维持接通状态。故此，即使逆变器电路40的动作从第1控制模式CM1切换成第3控制模式CM3，在逆变器电路40与负载6之间流通的电流也会在开关元件S3,S4的任意一个中继续流通。此外，在时刻t2的前后，开关元件S3,S4维持接通状态。故此，即使逆变器电路40的动作从第3控制模式CM3切换成第1控制模式CM1，在逆变器电路40与负载6之间流通的电流也会在开关元件S3,S4的任意一个中继续流通。
图15表示电压指令Vu*小于零电压Vz时的逆变器电路40的动作。逆变器电路40在时刻t1，将其动作从第4控制模式CM4切换成第6控制模式CM6。此外，逆变器电路40在时刻t2，将其动作从第6控制模式CM6切换成第4控制模式CM4。时刻t1,t2为载波信号Sc处于顶点的时刻。
第4控制模式CM4中，开关元件S1,S4处于接通状态，切换元件Q1,Q2处于关断状态。而且，开关元件S2根据控制信号Hon进行通断动作。此外，开关元件S3根据控制信号Lon进行通断动作。
另一方面，第6控制模式CM6中，开关元件S4处于接通状态，切换元件Q1及开关元件S1,S2处于关断状态。而且，切换元件Q2根据控制信号Hon进行通断动作。此外，开关元件S3根据控制信号Lon进行通断动作。
因此，在时刻t1的前后，开关元件S3,S4维持接通状态。故此，即使逆变器电路40的动作从第4控制模式CM4切换成第6控制模式CM6，在逆变器电路40与负载6之间流通的电流也会在开关元件S3,S4的任意一个中继续流通。此外，在时刻t2的前后，开关元件S3,S4维持接通状态。故此，即使逆变器电路40的动作从第6控制模式CM6切换成第4控制模式CM4，在逆变器电路40与负载6之间流通的电流也会在开关元件S3,S4的任意一个中继续流通。
图16表示电压指令Vu*从正极性切换成负极性时的逆变器电路40的动作。逆变器电路40的动作在时刻t1，从第3控制模式CM3切换成第6控制模式CM6。此外，逆变器电路40的动作在时刻t2，从第6控制模式CM6切换成第3控制模式CM3。时刻t1,t2为载波信号Sc处于顶点的时刻。
第3控制模式CM3中，开关元件S2,S3处于接通状态，切换元件Q1,Q2处于关断状态。而且，开关元件S1根据控制信号Hon进行通断动作。此外，开关元件S4根据控制信号Lon进行通断动作。
另一方面，第6控制模式CM6中，开关元件S4处于接通状态，切换元件Q1及开关元件S1,S2处于关断状态。而且，切换元件Q2根据控制信号Hon进行通断动作。此外，开关元件S3根据控制信号Lon进行通断动作。
因此，在时刻t1的前后，开关元件S3,S4维持接通状态。故此，即使逆变器电路40的动作从第3控制模式CM3切换成第6控制模式CM6，在逆变器电路40与负载6之间流通的电流也会在开关元件S3,S4的任意一个中继续流通。此外，在时刻t2的前后，开关元件S3,S4维持接通状态。因此，即使逆变器电路40的动作从第6控制模式CM6切换成第3控制模式CM3，在逆变器电路40与负载6之间流通的电流也会在开关元件S3,S4的任意一个中继续流通。
图17表示电压指令Vu*从正极性切换成负极性时的逆变器电路40的动作。逆变器电路40的动作在时刻t1，从第1控制模式CM1切换成第4控制模式CM4。此外，逆变器电路40的动作在时刻t2，从第4控制模式CM4切换成第1控制模式CM1。时刻t1,t2为载波信号Sc处于顶点的时刻。
第1控制模式CM1中，开关元件S3处于接通状态，切换元件Q2与开关元件S1,S2处于关断状态。而且，切换元件Q1根据控制信号Hon进行通断动作。此外，开关元件S4根据控制信号Lon进行通断动作。
另一方面，第4控制模式CM4中，开关元件S1,S4处于接通状态，切换元件Q1,Q2处于关断状态。而且，开关元件S2根据控制信号Hon进行通断动作。此外，开关元件S3根据控制信号Lon进行通断动作。
因此，在时刻t1的前后，开关元件S3,S4维持接通状态。故此，即使逆变器电路40的动作从第1控制模式CM1切换成第4控制模式CM4，在逆变器电路40与负载6之间流通的电流也会在开关元件S3,S4的任意一个中继续流通。此外，在时刻t2的前后，开关元件S3,S4维持接通状态。故此，即使逆变器电路40的动作从第4控制模式CM4切换成第1控制模式CM1，在逆变器电路40与负载6之间流通的电流也会在开关元件S3,S4的任意一个中继续流通。
即，逆变器电路40通过于载波信号Sc的顶点进行的控制模式的切换，来进行第2动作模式与第4动作模式之间的动作模式切换。通过该控制模式切换动作，逆变器电路40便可确保流向电抗器Lf1的电流的路径。因此，逆变器电路40在第2动作模式与第4动作模式之间的动作模式切换中，便可抑制在电抗器Lf1两端产生的浪涌电压。
另外，虽然上述以具备4个臂的电力转换器为例进行了本发明的说明，但是本发明还可运用于具备5个以上臂的电力转换器。
工业上的实用性
本发明可运用于瞬时电压下降补偿装置或无停电电源装置等即使发生交流电源电压变动及交流电源停电也能向负载供应稳定电压的装置。
标号说明
1 交流电源
2 电容器
3,30 直流电源电路
4,40 逆变器电路
5 滤波器电路
6 负载
100 控制电路

Claims (16)

1.一种电力转换装置，其特征在于，
所述电力转换装置具备电力转换器，
该电力转换器具有：
第1到第4输入端子；
第1输出端子；
第2输出端子，该第2输出端子与所述第4输入端子连接；以及，
第1到第4臂，该第1到第4臂连接于各所述第1到第4输入端子与所述第1输出端子之间，
所述电力转换器使用从所述第1到第4输入端子输入的电压，向所述第1与第2输出端子之间输出交流电压，
所述电力转换器按照使从所述第1到第4臂中选出的2个臂交替通断的控制模式动作，
所述电力转换器具有2个以上由不同臂的组合形成的所述控制模式，
所述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，在所述一个控制模式和所述其他控制模式下通用而选出的臂中的至少1个臂维持可双向导通状态的时刻，进行所述控制模式的切换。
2.如权利要求1所述的电力转换装置，其特征在于，
向所述第1输入端子与所述第4输入端子之间输入第1直流电压，
向所述第2输入端子与所述第4输入端子之间输入第2直流电压，
向所述第3输入端子与所述第4输入端子之间输入交流电压，
所述第1与第2直流电压的大小大于所述交流电压的振幅。
3.如权利要求2所述的电力转换装置，其特征在于，
所述第1臂含有第1切换元件及与其反向并联连接的第1二极管，
所述第2臂含有第2切换元件及与其反向并联连接的第2二极管，
所述第3臂含有第1开关元件及与其反向并联连接的第2开关元件，
所述第4臂含有第3开关元件及与其反向并联连接的第4开关元件。
4.如权利要求3所述的电力转换装置，其特征在于，
所述电力转换器所具有的控制模式含有第1到第7控制模式，
所述第1控制模式为使用所述第1直流电压向所述第1与第2输出端子之间输出正极性电压的控制模式，
所述第2控制模式为使用所述交流电压和所述第1直流电压向所述第1与第2输出端子之间输出正极性电压的控制模式，
所述第3控制模式为使用所述交流电压向所述第1与第2输出端子之间输出正极性电压的控制模式，
所述第4控制模式为使用所述交流电压向所述第1与第2输出端子之间输出负极性电压的控制模式，
所述第5控制模式为使用所述交流电压和所述第1直流电压向所述第1与第2输出端子之间输出负极性电压的控制模式，
所述第6控制模式为使用所述第2直流电压向所述第1与第2输出端子之间输出负极性电压的控制模式，
所述第7控制模式为向所述第1与第2输出端子之间输出所述交流电压的控制模式。
5.如权利要求4所述的电力转换装置，其特征在于，
所述电力转换器在所述第3和第4开关元件接通时，在所述第1与第6控制模式之间进行所述控制模式的切换。
6.如权利要求4所述的电力转换装置，其特征在于，
所述电力转换器在所述第1和第2开关元件接通时，在所述第2与第5控制模式之间进行所述控制模式的切换。
7.如权利要求5所述的电力转换装置，其特征在于，
所述电力转换器在所述第1和第2开关元件接通时，在所述第3与第4控制模式之间进行所述控制模式的切换。
8.如权利要求4所述的电力转换装置，其特征在于，
所述电力转换器在所述第1和第2开关元件接通时，在所述第7控制模式与所述第2到第5控制模式的任意一个模式之间进行所述控制模式的切换。
9.如权利要求4所述的电力转换装置，其特征在于，
所述电力转换器在所述第1切换元件接通时，在所述第1控制模式与所述第2控制模式之间进行所述控制模式的切换。
10.如权利要求4所述的电力转换装置，其特征在于，
所述电力转换器在所述第2切换元件接通时，在所述第5控制模式与所述第6控制模式之间进行所述控制模式的切换。
11.如权利要求4所述的电力转换装置，其特征在于，
所述电力转换器在所述第3和第4开关元件接通时，在所述第3控制模式与所述第1和第6控制模式中的任意一个模式之间进行所述控制模式的切换。
12.如权利要求4所述的电力转换装置，其特征在于，
所述电力转换器在所述第3和第4开关元件接通时，在所述第4控制模式与所述第1和第6控制模式中的任意一个模式之间进行所述控制模式的切换。
13.如权利要求4所述的电力转换装置，其特征在于，
所述电力转换装置还具备控制电路，
所述电力转换器向所述第1与第2输出端子之间输出基于经过脉冲宽度调制的信号的电压，
所述控制电路具备：
电压指令生成电路，该电压指令生成电路用于生成所述电力转换器所输出的电压的指令；
控制模式设定电路，该控制模式设定电路用于生成控制模式信号，所述控制模式信号表示所述电力转换器的控制模式为所述第1到第7控制模式的哪一个；
脉冲宽度调制电路，该脉冲宽度调制电路用于使用调制信号和载波信号来生成所述经过脉冲宽度调制的信号；
调制信号生成电路，该调制信号生成电路用于生成所述调制信号；
载波信号生成电路，该载波信号生成电路用于生成所述载波信号；以及，
脉冲分配电路，该脉冲分配电路生成所述切换元件及所述开关元件的控制信号，
所述电压指令生成电路至少根据所述交流电压来生成所述电力转换器所输出的电压的指令，
所述控制模式设定电路至少根据所述电力转换器所输出的电压的指令和所述交流电压来生成所述控制模式，
所述调制信号生成电路至少根据所述控制模式信号、所述电力转换器所输出的电压的指令、所述交流电压及所述第1和第2直流电压来生成所述调制信号，
所述脉冲宽度调制电路至少根据所述调制信号和所述载波信号来生成所述脉冲宽度调制信号，
所述脉冲分配电路至少根据所述控制模式信号和所述脉冲宽度调制信号，来生成控制信号，所述控制信号用于控制所述第1和第2切换元件及所述第1到第4开关元件的通断。
14.一种电力转换装置，其特征在于，
所述电力转换装置具备电力转换器，
所述电力转换器具有：
N个输入端子，其中N为4以上的整数；
第1和第2输出端子；以及，
N个臂，该N个臂连接于各所述N个输入端子与所述第1输出端子之间，
所述电力转换器使用从所述N个输入端子输入的电压，向所述第1与第2输出端子之间输出交流电压，
所述电力转换器以如下控制模式动作，所述控制模式使从所述N个臂中选出的2个臂交替通断，
所述电力转换器含有2个以上由不同臂组合形成的所述控制模式，
所述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，在所述一个控制模式和所述其他控制模式下通用而选出的臂中的至少1个臂维持可双向导通状态的时刻，进行所述控制模式的切换。
15.如权利要求14所述的电力转换装置，其特征在于，
所述N个输入端子中的1个输入端子与所述第2输出端子连接。
16.如权利要求15所述的电力转换装置，其特征在于，
所述N个臂中的1个臂连接于所述第1与第2输出端子之间，
该臂包含可控制双向导通的双向开关，
所述N个臂中输入交流电压的臂包含可控制双向导通的双向开关，
所述N个臂中输入直流电压的臂包含可控制从输入端子朝向第1输出端子方向的导通的开关元件。
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