CN111989853B - 电力变换装置 - Google Patents

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Abstract

不间断电源装置的控制装置(5)包括：第1～第6比较电路(22a～22f)，分别与第1～第6 IGBT(Q1～Q6)对应而设置，分别基于三相交流电压的高低的比较结果输出表示是否允许对应的IGBT导通的信号(A1～A6)；以及控制部(23)，在第1或第2电容器(C11或C12)的端子间电压(VD1或VD2)比目标电压(VDT)高的情况下，基于第1～第6比较电路的输出信号使第1～第6 IGBT分别导通及断开，使第1或第2电容器的端子间电压下降。

Description

电力变换装置
技术领域
本发明涉及电力变换装置，特别涉及具备并联连接的整流器及变换器的电力变换装置。
背景技术
在日本特开平8－251947号公报(专利文献1)中，公开了以下的技术：在具备并联连接在交流电源与负载之间的整流器及变换器的电力变换装置中，通过在整流器及变换器中的至少某一方与交流电源之间设置变压器，防止在交流电源、整流器及变换器中流过环路电流(loop current)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平8－251947号公报
发明内容
发明要解决的课题
但是，在以往的电力变换装置中，由于为了防止流过环路电流而设置变压器，所以有成本变高的问题。
所以，本发明的主要目的是提供一种能够防止流过环路电流、且低成本的电力变换装置。
用来解决课题的手段
有关本发明的电力变换装置具备：变换器，基于从交流电源供给的第1～第3交流电压生成第1～第3直流电压，将第1～第3直流电压分别向第1～第3输出节点输出；第1电容器，连接在第1及第2输出节点间；第2电容器，连接在第2及第3输出节点间；控制装置，控制变换器，以使第1及第2电容器的端子间电压分别成为目标电压；以及整流器，将第1～第3交流电压整流，向第1及第3输出节点间输出第4直流电压。
变换器包括：第1～第3晶体管，分别与第1～第3交流电压对应而设置，各自的第1电极连接至第1输出节点，各自的第2电极接受对应的交流电压；第4～第6晶体管，分别与第1～第3交流电压对应而设置，各自的第1电极接受对应的交流电压，各自的第2电极连接至第3输出节点；第1～第6二极管，分别与第1～第6晶体管反并联连接；以及第1～第3交流开关，分别与第1～第3交流电压对应而设置，各自的一个端子接受对应的交流电压，各自的另一个端子连接至第2输出节点。
控制装置包括：第1～第3比较电路，分别与第1～第3晶体管对应而设置，分别对第1～第3交流电压的高低进行比较，在与对应的晶体管相对应的交流电压比其他两个交流电压高的情况下，输出允许对应的晶体管导通的信号；第4～第6比较电路，分别与第4～第6晶体管对应而设置，分别对第1～第3交流电压的高低进行比较，在与对应的晶体管相对应的交流电压比其他两个交流电压低的情况下，输出允许对应的晶体管导通的信号；以及控制部，在第1及第2电容器中的至少某一方的电容器的端子间电压比目标电压高的情况下，基于第1～第6比较电路的输出信号使第1～第6晶体管分别导通及断开，使第1及第2电容器中的至少某一方的电容器的端子间电压下降。
发明效果
在有关本发明的电力变换装置中，第1～第3比较电路分别与第1～第3晶体管对应而设置，在与对应的晶体管相对应的交流电压比其他两个交流电压高的情况下，输出允许对应的晶体管导通的信号。第4～第6比较电路分别与第4～第6晶体管对应而设置，在与对应的晶体管相对应的交流电压比其他两个交流电压低的情况下，输出允许对应的晶体管导通的信号。控制部在第1或第2电容器的端子间电压比目标电压高的情况下，基于第1～第6比较电路的输出信号使第1～第6晶体管分别导通及断开，使第1或第2电容器的端子间电压下降。从而，能够防止在交流电源、整流器及变换器中流过环路电流。此外，由于不需要设置变压器，所以能够实现装置的低成本。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式1的不间断电源装置的结构的电路框图。
图2是用来说明以往的问题的电路框图。
图3是用来说明以往的问题的另一电路框图。
图4是表示图1所示的控制装置中的对变换器进行控制而使电容器C11、C12放电的部分的结构的框图。
图5是表示图4所示的线间电压的波形的时序图。
图6是表示图4所示的比较部的结构的电路图。
图7是用来说明图6所示的比较部的动作的时序图。
图8是用来说明图6所示的比较部的动作的另一时序图。
图9是表示图6所示的信号A1～A6的波形的时序图。
图10是表示图4所示的控制部的结构的电路图。
图11是表示图10所示的时钟信号CLK1、信号A1及门控信号G1的波形的时序图。
图12是表示图1所示的控制装置中的对变换器进行控制而使电容器C11、C12充电的部分的结构的框图。
图13是表示图12所示的时钟信号及门控信号的波形的时序图。
图14是表示本发明的实施方式2的不间断电源装置的主要部的电路框图。
图15是表示图14所示的信号A15、A16、A26、A24、A34、A35的波形的时序图。
图16是表示图14所示的时钟信号CLK3、信号A15及门控信号G1、G5的波形的时序图。
具体实施方式
[实施方式1]
图1是表示本发明的实施方式1的不间断电源装置的结构的电路框图。在图1中，该不间断电源装置具备输入端子T1～T3、电池端子T4、输出端子T11、T12、滤波器1、变换器2、电容器C11、C12、整流器3、双向斩波器(chopper)4及控制装置5。
输入端子T1～T3分别从交流电源11接受U相交流电压Vu(第1交流电压)、V相交流电压Vv(第2交流电压)及W相交流电压Vw(第3交流电压)。三相交流电压Vu、Vv、Vw分别具有商用频率，三相交流电压Vu、Vv、Vw的相位各偏移120度。三相交流电压Vu、Vv、Vw的瞬时值由控制装置5检测。
电池端子T4被连接到电池12(电力储存装置)上。电池12的端子间电压VB的瞬时值由控制装置5检测。也可以代替电池12而连接电容器。在输出端子T11、T12间连接负载13。负载13由从不间断电源装置供给的直流电力驱动。
滤波器1包括电容器C1～C3及电抗器L1～L3。电容器C1～C3的一方电极分别被连接在输入端子T1～T3上，它们的另一方电极都被连接在中性点NP上。中性点NP例如受到接地电压。电抗器L1～L3的一方端子分别被连接在输入端子T1～T3上，它们的另一方电极分别被连接在变换器2的输入节点N1～N3上。
滤波器1是低通滤波器，使来自交流电源11的商用频率的电流穿过变换器2，防止由变换器2产生的开关频率的电流流到交流电源11侧。
变换器2包括IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor：绝缘栅双极晶体管)Q1～Q6、二极管D1～D6及交流开关S1～S3。IGBTQ1～Q3的集电极都被连接在输出节点N4(第1输出节点)上，它们的发射极分别被连接在输入节点N1～N3上。在输出节点N4输出正电压(第1直流电压)。输出节点N4被连接在输出端子T11上。
IGBTQ4～Q6的集电极分别被连接在输入节点N1～N3上，它们的发射极都被连接在输出节点N5(第3输出节点)上。在输出节点N5输出负电压(第3直流电压)。输出节点N5被连接在输出端子T12上。二极管D1～D6分别被反并联与IGBTQ1～Q6连接。IGBTQ1～Q6各自的导通及断开由控制装置5控制。
交流开关S1～S3的一方端子分别被连接在输入节点N1～N3上，它们的另一方端子都被连接在输出节点N6(第2输出节点)上。在输出节点N6输出中性点电压(第2直流电压)。输出节点N6例如被连接在中性点NP上。
交流开关S1～S3分别包括IGBTQ7、Q8及二极管D7、D8。IGBTQ7、Q8的集电极被相互连接，IGBTQ7的发射极被连接在一方端子(对应的输入节点)上，IGBTQ8的发射极被连接在另一方端子(节点N6)上。二极管D7、D8分别被反并联地与IGBTQ7、Q8连接。属于开关S1～S3的IGBTQ7、Q8各自的导通及断开由控制装置5控制。
另外，在开关S1～S3的各自中，IGBTQ7、Q8的发射极被相互连接，IGBTQ8的集电极被连接在一方端子(对应的输入节点)上，IGBTQ7的集电极被连接在另一方端子(节点N6)上，二极管D7、D8分别被反并联地与IGBTQ7、Q8连接。
变换器2由控制装置5控制。在从交流电源11正常地供给三相交流电力的情况下(交流电源11的健全时)，变换器2基于从交流电源11经由滤波器1供给的三相交流电压Vu、Vv、Vw生成正电压、负电压及中性点电压，将正电压、负电压及中性点电压分别向输出节点N4～N6输出。在来自交流电源11的三相交流电力的供给被停止的情况下(交流电源11的停电时)，变换器2的运转被停止。
电容器C11连接在变换器2的输出节点N4、N6间，使输出节点N4、N6间的直流电压VD1平滑化。电容器C12连接在变换器2的输出节点N6、N5间，使输出节点N6、N5间的直流电压VD2平滑化。
电容器C11的端子间电压(节点N4、N6间的直流电压)VD1的瞬时值由控制装置5检测。电容器C12的端子间电压(节点N6、N5间的直流电压)VD2的瞬时值由控制装置5检测。
控制装置5基于三相交流电压Vu、Vv、Vw，判别是否发生了交流电源11的停电。例如，控制装置5在三相交流电压Vu、Vv、Vw中的某个的交流电压比下限值下降的情况下，判别为发生了交流电源11的停电。控制装置5在三相交流电压Vu、Vv、Vw都比下限值高的情况下，判别为交流电源11是健全的。
在交流电源11健全时，控制装置5基于三相交流电压Vu、Vv、Vw，对变换器2进行控制，以使电容器C11的端子间电压VD1成为目标电压VDT、并且电容器C12的端子间电压VD2成为目标电压VDT。由此，输出端子T11、T12间的直流电压VDC被设为目标电压VDT的2倍的电压2VDT。
在交流电源11停电时，控制装置5使全部的IGBTQ1～Q8断开而将变换器2的运转停止。关于在交流电源11健全时将变换器2运转的方法，在后面详细进行说明。
整流器3包括二极管D11～D16。二极管D11～D13的阳极分别被连接在输入端子T1～T3上，它们的阴极都被连接在输出端子T11上。二极管D14～D16的阳极都被连接在输出端子T12上，它们的阴极被被连接在二极管D11～D13的阳极上。整流器3将被从交流电源11供给的三相交流电压Vu、Vv、Vw全波整流，生成直流电压Vdc。整流器3的直流输出电压Vdc比上述目标电压VDT的2倍的电压2VDT低。
因而，在变换器2正常地动作的情况下，整流器3的二极管D11～D16被维持为断开状态，不从整流器3向负载13供给直流电力。在变换器2故障而直流输出电压VDC下降到整流器3的直流输出电压Vdc的情况下，与三相交流电压Vu、Vv、Vw同步地，二极管D11～D16中的两个二极管依次导通，从整流器3向负载13供给直流电力。
双向斩波器4被连接在输出端子T11、T12与电池端子T4之间，由控制装置5控制。双向斩波器4在交流电源11健全时，将从变换器2(或整流器3)供给的直流电力向电池12储存，在交流电源11停电时，将电池12的直流电力向负载13供给。
控制装置5在交流电源11健全时，对双向斩波器4进行控制，以使电池12的端子间电压VB成为目标电池电压VBT，在交流电源11停电时，对双向斩波器4进行控制，以使电容器C11、C12的端子间电压VD1、VD2之和的电压(VD1+VD2)成为目标电压VDT的2倍的电压2VDT。是2VDT>VBT。
另外，双向斩波器4也可以被连接在输出节点N4～N6上。在此情况下，控制装置5在交流电源11健全时，对双向斩波器4进行控制，以使电池12的端子间电压VB成为目标电池电压VBT，在交流电源11停电时，对双向斩波器4进行控制，以使电容器C11、C12的端子间电压VD1、VD2分别成为目标电压VDT。
接着，对该不间断电源装置的动作进行说明。在交流电源11健全时，从交流电源11经由滤波器1向变换器2供给三相交流电力。三相交流电力被变换器2变换为直流电力并向负载13供给，并且通过双向斩波器4向电池12储存。负载13通过从变换器2供给的直流电力而被驱动。
在交流电源11健全时，在变换器2故障的情况下，从交流电源11供给的三相交流电力被整流器3变换为直流电力。由整流器3生成的直流电力被向负载13供给，并且通过双向斩波器4向电池12储存。因而，在交流电源11健全时，即使在变换器2故障的情况下，也能够继续负载13的运转。
在交流电源11停电时，变换器2的运转被停止，整流器3的二极管D11～D16被维持为断开状态，电池12的直流电力通过双向斩波器4向负载13供给。因而，在电池12中储存有直流电力的期间能够继续负载13的运转。
在这样的结构的不间断电源装置中，如果如以往的不间断电源装置那样与三相交流电压Vu、Vv、Vw的高低无关地将变换器2运转，则存在从交流电源11经由整流器3、变换器2及滤波器1向交流电源11或沿其相反的路径流过环路电流IL而发生损失的问题。
例如，如果在交流电压Vv比交流电压Vu高的期间中使IGBTQ1导通，则如图2所示，从交流电源11的V相端子经由输入端子T2、二极管D12、IGBTQ1、电抗器L1及输入端子T1向交流电源11的U相端子流过环路电流IL。
同样，如果在交流电压Vw比交流电压Vu高的期间中IGBTQ1被导通，则从交流电源11的W相端子经由输入端子T3、二极管D13、IGBTQ1、电抗器L1及输入端子T1向交流电源11的U相端子流过环路电流IL。
此外，如果在交流电压Vv比交流电压Vu高的期间中IGBTQ5被导通，则如图3所示，从交流电源11的V相端子经由输入端子T2、电抗器L2、IGBTQ5、二极管D14及输入端子T1向交流电源11的U相端子流过环路电流IL。
同样，如果在交流电压Vv比交流电压Vw高的期间中IGBTQ5被导通，则从交流电源11的V相端子经由输入端子T2、电抗器L2、IGBTQ5、二极管D16及输入端子T3向交流电源11的W相端子流过环路电流IL。本发明解决该问题。
图4是表示控制装置5中的对变换器2进行控制而使电容器C11、C12放电的部分的结构的框图。在图4中，控制装置5包括线间电压检测部21、比较部22及控制部23。
线间电压检测部21基于从交流电源11供给的三相交流电压Vu、Vv、Vw检测线间电压Vuv、Vuw、Vvw、Vvu、Vwu、Vwv。线间电压Vuv、Vuw分别是从V相及W相观察的U相的电压。线间电压Vvw、Vvu分别是从W相及U相观察的V相的电压。线间电压Vwu、Vwv分别是从U相及V相观察的W相的电压。
图5是表示线间电压Vuv、Vuw、Vvw、Vvu、Vwu、Vwv的波形图。在图5中，线间电压的有效值被显示为100％。三相交流电压Vu、Vv、Vw分别以60Hz以正弦波状变化，三相交流电压Vu、Vv、Vw的相位各偏移120度。因而，线间电压Vuv、Vuw、Vvw、Vvu、Vwu、Vwv分别以60Hz以正弦波状变化，线间电压Vuv、Vuw、Vvw、Vvu、Vwu、Vwv的相位各偏移60度。
回到图4，比较部22基于线间电压Vuv、Vuw、Vvw、Vvu、Vwu、Vwv，判定是否能够不流过环路电流IL而将IGBTQ1～Q6导通，输出表示判定结果的信号A1～A6。信号A1～A6在也可以分别将IGBTQ1～Q6设为导通状态的情况下被设为有效电平的“H”电平。此外，信号A1～A6分别在不能将IGBTQ1～Q6设为导通状态的情况下被设为非有效电平的“L”电平。
图6是表示比较部22的结构的电路图。在图6中，比较部22包括比较器31～42及AND门51～56。比较器31～42的反转输入端子(－端子)分别受到线间电压Vvu、Vwu、Vuv、Vwv、Vvw、Vuw、Vuv、Vuw、Vvu、Vvw、Vwv、Vwu。比较器31～42的非反转输入端子(+端子)都受到0V。
比较器31～42的输出信号φ31～φ42分别在线间电压Vvu、Vwu、Vuv、Vwv、Vvw、Vuw、Vuv、Vuw、Vvu、Vvw、Vwv、Vwu是负电压的情况下为“H”电平，分别在线间电压Vvu、Vwu、Vuv、Vwv、Vvw、Vuw、Vuv、Vuw、Vvu、Vvw、Vwv、Vwu是正电压的情况下为“L”电平。
比较器31、33、35、37、39、41的输出信号φ31、φ33、φ35、φ37、
Figure BDA0002708576530000091
φ41分别向AND门51～56的一方输入节点给出，比较器32、34、36、38、40、42的输出信号φ32、φ34、φ36、φ38、φ40、φ42分别向AND门51～56的另一方输入节点给出。AND门51～56分别输出信号A1～A6。
在图2中，说明了如果在交流电压Vu比交流电压Vv、Vw低的期间中使IGBTQ1导通则流过环路电流IL。但是，如果在交流电压Vu比交流电压Vv、Vw高的期间中使IGBTQ1导通，则不流过环路电流IL。因而，交流电压Vu比交流电压Vv、Vw高的期间、即如图7所示那样线间电压Vvu、Vwu都是负电压的期间TA，是也可以使IGBTQ1导通的期间。
回到图6，比较器31的输出信号φ31在线间电压Vvu是负电压的期间中为“H”电平，在线间电压Vvu是正电压的期间中为“L”电平。比较器32的输出信号φ32在线间电压Vwu是负电压的期间中为“H”电平，在线间电压Vwu是正电压的期间中为“L”电平。
AND门51的输出信号A1在信号φ31、φ32都是“H”电平的期间、即线间电压Vvu、Vwu都是负电压的期间中为“H”电平。因而，信号A1是“H”电平的期间是也可以使IGBTQ1导通的期间。
同样，线间电压Vuv、Vwv都为负电压、信号A2为“H”电平的期间是也可以使IGBTQ2导通的期间。此外，线间电压Vvw、Vuw都为负电压、信号A3为“H”电平的期间是也可以使IGBTQ3导通的期间。
比较器31、32及AND门51与IGBTQ1对应而设置，构成第1比较电路22a，所述第1比较电路22a将三相交流电压Vu、Vv、Vw的高低比较，在与对应的IGBTQ1对应的交流电压Vu比其他两个交流电压Vv、Vw高的情况下，将信号A1设为“H”电平，允许对应的IGBTQ1导通。
比较器33、34及AND门52与IGBTQ2对应而设置，构成第2比较电路22b，所述第2比较电路22b将三相交流电压Vu、Vv、Vw的高低比较，在与对应的IGBTQ2对应的交流电压Vv比其他两个交流电压Vu、Vw高的情况下，将信号A2设为“H”电平，允许对应的IGBTQ2导通。
比较器35、36及AND门53与IGBTQ3对应而设置，构成第3比较电路22c，所述第3比较电路22c将三相交流电压Vu、Vv、Vw的高低比较，在与对应的IGBTQ3对应的交流电压Vw比其他两个交流电压Vu、Vv高的情况下，将信号A3设为“H”电平，允许对应的IGBTQ3导通。
此外，在图3中，说明了如果在交流电压Vv比交流电压Vu、Vw高的期间中使IGBTQ5导通则流过环路电流IL。但是，如果在交流电压Vv比交流电压Vu、Vw低的期间中使IGBTQ5导通则不流过环路电流IL。因而，交流电压Vv比交流电压Vu、Vw低的期间、即线间电压Vvu、Vvw都是负电压的期间，是也可以使IGBTQ5导通的期间。
回到图6，比较器39的输出信号φ39在线间电压Vvu是负电压的期间中为“H”电平，在线间电压Vvu是正电压的期间中为“L”电平。比较器40的输出信号φ40在线间电压Vvw是负电压的期间中为“H”电平，在线间电压Vvw是正电压的期间中为“L”电平。
AND门55的输出信号A5在信号φ39、φ40都是“H”电平的期间、即线间电压Vvu、Vvw都是负电压的期间中为“H”电平。因而，信号A5为“H”电平的期间是也可以使IGBTQ5导通的期间。
同样，线间电压Vuv、Vuw都为负电压、信号A4为“H”电平的期间是也可以使IGBTQ4导通的期间。此外，线间电压Vwv、Vwu都为负电压、信号A6为“H”电平的期间是也可以使IGBTQ6导通的期间。
比较器37、38及AND门54与IGBTQ4对应而设置，构成第4比较电路22d，第4比较电路22d将三相交流电压Vu、Vv、Vw的高低比较，在与对应的IGBTQ4对应的交流电压Vu比其他两个交流电压Vv、Vw低的情况下，将信号A4设为“H”电平，允许对应的IGBTQ4导通。
比较器39、40及AND门55与IGBTQ5对应而设置，构成第5比较电路22e，第5比较电路22e将三相交流电压Vu、Vv、Vw的高低比较，在与对应的IGBTQ5对应的交流电压Vv比其他两个交流电压Vu、Vw低的情况下，将信号A5设为“H”电平，允许对应的IGBTQ5导通。
比较器41、42及AND门56与IGBTQ6对应而设置，构成第6比较电路22f，第6比较电路22f将三相交流电压Vu、Vv、Vw的高低比较，在与对应的IGBTQ6对应的交流电压Vw比其他两个交流电压Vu、Vv低的情况下，将信号A6设为“H”电平，允许对应的IGBTQ6导通。
图8(A)、图8(B)是表示也可以使IGBTQ1、Q5导通的期间TA、TB的时序图。在图8(A)中，线间电压Vvu、Vwu都为负电压的期间TA是也可以使IGBTQ1导通的期间。在图8(B)中，线间电压Vvu、Vvw都为负电压的期间TB是也可以使IGBTQ5导通的期间。期间TA与期间TB重叠的期间TC，是也可以使IGBTQ1、Q5的双方同时导通的期间。
图9(A)～图9(F)是表示信号A1～A6的波形的时序图。信号A1～A6各自的频率与三相交流电压Vu、Vv、Vw各自的频率相同。信号A1～A6分别为仅360度中的120度为“H”电平，其余的240度为“L”电平。信号A1～A3的相位各偏移120度。信号A4～A6的相位各偏移120度。信号A1～A3的相位比信号A4～A6的相位提前了180度。
信号A1～A3中的某一个信号和信号A4～A6中的某一个信号同时成为“H”电平。信号A1、A4、信号A2、A5及信号A3、A6不会分别同时成为“H”电平。因而，IGBTQ1和Q4、IGBTQ2和Q5以及IGBTQ3和Q6不会分别同时导通。
回到图4，控制部23基于信号A1～A6和电容器C11、C12的端子间电压VD1、VD2，生成用来使IGBTQ1～Q6导通及断开的门控信号Q1～Q6。
图10是表示控制部23的结构的电路框图。在图10中，控制部23包括电压检测器61、62、目标电压发生器63、减法器64、65、占空比设定部66、67、振荡器68、信号发生部69、70及AND门71～76。
电压检测器61检测电容器C11的端子间电压VD1的瞬时值，输出表示检测值的信号VD1f。电压检测器62检测电容器C12的端子间电压VD2的瞬时值，输出表示检测值的信号VD2f。目标电压发生器63生成目标电压VDT。
减法器64求出信号VD1f与目标电压VDT的偏差ΔVD1＝VD1f－VDT。减法器65求出信号VD2f与目标电压VDT的偏差ΔVD2＝VD2f－VDT。占空比设定部66对偏差ΔVD1乘以增益，生成占空比设定信号DS1。占空比设定部67对偏差ΔVD2乘以增益，生成占空比设定信号DS2。占空比设定信号DS1、DS2分别向信号发生部69、70给出。
振荡器68与三相交流电压Vu、Vv、Vw同步而生成具有三相交流电压Vu、Vv、Vw的频率的整数倍(例如6倍)的频率的时钟信号CLKA。时钟信号CLKA向信号发生部69、70给出。信号发生部69基于占空比设定信号DS1，调整时钟信号CLKA的占空比，生成时钟信号CLK1。偏差ΔVD1越大，时钟信号CLK1的占空比越大。信号发生部70基于占空比设定信号DS2，调整时钟信号CLKA的占空比，生成时钟信号CLK2。偏差ΔVD2越大，时钟信号CLK2的占空比越大。
AND门71～73的一方输入节点接受时钟信号CLK1，它们的另一方输入节点分别接受信号A1～A3。AND门71～73的输出信号分别为门控信号G1～G3。门控信号G1～G3分别被向IGBTQ1～Q3的栅极(gate)给出。在门控信号G1～G3是“H”电平的情况下，IGBTQ1～Q3分别导通。在门控信号G1～G3是“L”电平的情况下，IGBTQ1～Q3分别断开。
AND门74～76的一方输入节点接受时钟信号CLK2，它们的另一方输入节点分别接受信号A4～A6。AND门74～76的输出信号分别为门控信号G4～G6。门控信号G4～G6分别被向IGBTQ4～Q6的栅极给出。在门控信号G4～G6是“H”电平的情况下，IGBTQ4～Q6分别导通。在门控信号G4～G6是“L”电平的情况下，IGBTQ4～Q6分别断开。
图11(A)～图11(C)是表示时钟信号CLK1、信号A1及门控信号G1的波形的时序图。时钟信号CLK1具有三相交流电压Vu、Vv、Vw的频率的整数倍(例如6倍)的频率。时钟信号CLK1和信号A1同步。在图11(A)中，表示了作为时钟信号CLK1被设为“H”电平的时间与时钟信号CLK1的1周期的比的占空比是50％的情况。
在信号A1是“H”电平的期间中，时钟信号CLK1通过AND门71(图10)而成为门控信号G1。在信号A1是“L”电平的期间中，作为AND门71的输出信号的门控信号G1被固定为“L”电平。因而，在信号A1是“H”电平的期间中IGBTQ1被导通及断开，在信号A1是“L”电平的期间中IGBTQ1被维持为断开状态。
接着，对该不间断电源装置的电容器C11、C12的放电方法进行说明。如果在负载13的运转中负载电流减小、或负载13突然停止等，在负载13中发生再生电流，则电容器C11、C12的端子间电压VD1、VD2分别变得比目标电压VDT高。在此情况下，需要使电容器C11、C12放电而使电容器C11、C12的端子间电压VD1、VD2下降。
首先，由线间电压检测部21(图4)检测线间电压Vuv、Vuw、Vvw、Vvu、Vwu、Vwv，基于该检测结果，由比较部22(图4)生成表示是否能够不流过环路电流IL而使IGBTQ1～Q6导通的信号A1～A6(图9(A)～(F))。控制部23(图4)通过基于信号A1～A6和电容器C11、C12的端子间电压VD1、VD2生成门控信号G1～G6，对变换器2进行控制。
在控制部23(图10)中，由电压检测器61、62检测电容器C11、C12的端子间电压VD1、VD2，由目标电压发生器63生成目标电压VDT。由减法器64、65生成电压检测器61、62的输出信号VD1f、VD2f与目标电压VDT的偏差ΔVD1、ΔVD2。由占空比设定部66、67生成与偏差ΔVD1、VD2对应的值的占空比设定信号DS1、DS2。
信号发生部69基于占空比设定信号DS1，调整由振荡器68生成的时钟信号CLKA的占空比，生成时钟信号CLK1。在信号A1～A3是“H”电平的情况下，时钟信号CLK1通过AND门71～73而成为门控信号G1～G3。如果门控信号G1～G3被设为“H”电平，则IGBTQ1～Q3(图1)分别导通。如果例如IGBTQ1导通，则从电容器C11的正极经由IGBTQ1、电抗器L1及电容器C1向电容器C11的负极(节点N6)流过电流，电容器C11的端子间电压VD1稍稍下降。
信号发生部70基于占空比设定信号DS2，调整时钟信号CLKA的占空比，生成时钟信号CLK2。在信号A4～A6是“H”电平的情况下，时钟信号CLK2通过AND门74～76而成为门控信号G4～G6。如果门控信号G4～G6被设为“H”电平，则IGBTQ4～Q6(图1)分别导通。例如如果IGBTQ5导通，从电容器C12的正极(节点N6)经由电容器C2、电抗器L2及IGBTQ5向电容器C12的负极流过电流，电容器C12的端子间电压VD2稍稍下降。
此外，如果IGBTQ1、Q5的双方同时导通，则从电容器C11的正极经由IGBTQ1、电抗器L1、电容器C1、C2、电抗器L2及IGBTQ5向电容器C12的负极流过电流，电容器C11、C12的端子间电压VD1、VD2稍稍下降。
如果电容器C11、C12的端子间电压VD1、VD2都达到目标电压VDT，偏差ΔVD1、ΔVD2都成为0，则由占空比设定部66、67及信号发生部69、70将时钟信号CLK1、CLK2的占空比设为0。由此，门控信号G1～G6被设为“L”电平，IGBTQ1～Q6被断开，电容器C11、C12的放电被中止。另外，在使电容器C11、C12放电的情况下，开关S1～S3的IGBTQ7、Q8(图1)被维持为断开状态。
图12是表示控制装置5(图1)中的对变换器2进行控制而使电容器C11、C12充电的部分的电路框图。如果由负载13消耗的电流突然增加，则电容器C11、C12的端子间电压VD1、VD2分别比目标电压VDT下降。在此情况下，需要将电容器C11、C12充电。在图12中，控制装置5包括减法器81、82、占空比设定部83、84、振荡器85、88、信号发生部86、87、逆变器89及AND门90、91。
减法器81求出由目标电压发生器63(图10)生成的目标电压VDT与电压检测器61(图10)的输出信号VD1f的偏差ΔVD1A＝VDT－VD1f。减法器82求出目标电压VDT与电压检测器62(图10)的输出信号VD2f的偏差ΔVD2A＝VDT－VD2f。
占空比设定部83对偏差ΔVD1A乘以增益而生成占空比设定信号DS1A。占空比设定部84对偏差ΔVD2A乘以增益而生成占空比设定信号DS2A。占空比设定信号DS1A、DS2A分别被向信号发生部86、87给出。
振荡器85与三相交流电压Vu、Vv、Vw同步地，生成具有三相交流电压Vu、Vv、Vw的频率的整数倍(例如8倍)的频率的时钟信号CLKB。时钟信号CLKB向信号发生部86、87给出。
信号发生部86基于占空比设定信号DS1A，调整时钟信号CLKB的占空比，生成时钟信号CLK1B。偏差ΔVD1A越大，时钟信号CLK1B的占空比越大。信号发生部87基于占空比设定信号DS2A，调整时钟信号CLKB的占空比，生成时钟信号CLK2B。偏差ΔVD2A越大，时钟信号CLK2B的占空比越大。
振荡器88与时钟信号CLKB同步地，生成具有时钟信号CLKB的频率的偶数倍(例如4倍)的频率的时钟信号CLKC。逆变器89生成时钟信号CLKC的反转信号/CLKC。
AND门90的一方输入节点接受时钟信号CLK1B，其另一方输入节点接受时钟信号CLKC。AND门91的一方输入节点接受时钟信号CLK2B，其另一方输入节点接受时钟信号/CLKC。AND门90、91的输出信号分别为门控信号GA、GB。门控信号GA向开关S1～S3的IGBTQ7(图1)的栅极给出。门控信号GB向开关S1～S3的IGBTQ8(图1)的栅极给出。
在门控信号GA是“H”电平的情况下，开关S1～S3的IGBTQ7导通。在此情况下，作为二极管D1～D3中的某一个二极管的、而且与三相交流电压Vu、Vv、Vw中的最高的电压对应的二极管导通，并且作为开关S1～S3中的某一个开关的、而且与三相交流电压Vu、Vv、Vw中的最低的电压对应的开关的二极管D8导通，电容器C11被充电。在门控信号GA是“L”电平的情况下，开关S1～S3的IGBTQ7断开，电容器C11的充电被停止。
在门控信号GB是“H”电平的情况下，开关S1～S3的IGBTQ8导通。在此情况下，作为开关S1～S3中的某一个开关的、而且与三相交流电压Vu、Vv、Vw中的最高的电压对应的开关的二极管D7导通，并且作为二极管D4～D6中的某一个二极管的、与三相交流电压Vu、Vv、Vw中的最低的电压对应的二极管导通，电容器C12被充电。在门控信号GB是“L”电平的情况下，开关S1～S3的IGBTQ8断开，电容器C12的充电被停止。
图13(A)～图13(F)是表示时钟信号CLK1B、CLK2B、CLKC、/CLKC及门控信号GA、GB的波形的时序图。时钟信号CLK1B、CLK2B具有三相交流电压Vu、Vv、Vw的频率的整数倍(例如8倍)的频率。在图13(A)、图13(B)中，表示了时钟信号CLK1B、CLK2B的占空比都是50％的情况。时钟信号CLKC与时钟信号CLKB同步，具有时钟信号CLKB的频率的偶数倍(例如4倍)的频率。时钟信号/CLKC是时钟信号CLKC的反转信号。
在时钟信号CLKC是“H”电平的期间中，时钟信号CLK1B通过AND门90(图12)而成为门控信号GA。在时钟信号CLKC是“L”电平的期间中，作为AND门90的输出信号的门控信号GA被固定为“L”电平。因而，在时钟信号CLKC是“H”电平的期间中IGBTQ7被导通及断开，在时钟信号CLKC是“L”电平的期间中IGBTQ7被维持为断开状态。
此外，在时钟信号/CLKC是“H”电平的期间中，时钟信号CLK2B通过AND门91(图12)而成为门控信号GB。在时钟信号/CLKC是“L”电平的期间中，作为AND门91的输出信号的门控信号GB被固定为“L”电平。因而，在时钟信号CLKC是“L”电平的期间中IGBTQ8被导通及断开，在时钟信号CLKC是“H”电平的期间中IGBTQ8被维持为断开状态。
接着，对该不间断电源装置的电容器C11、C12的充电方法进行说明。由于整流器3的直流输出电压Vdc比电容器C11、C12的端子间电压VD1、VD2各自的目标电压VDT的和(2VDT)低(Vdc<2VDT)，所以需要由变换器2将电容器C11、C12的各自充电。
由电压检测器61、62(图10)检测电容器C11、C12的端子间电压VD1、VD2，由目标电压发生器63(图10)生成目标电压VDT。由减法器81、82(图12)生成目标电压VDT与电压检测器61、62的输出信号VD1f、VD2f的偏差ΔVD1A、VDT2A。
在电容器C11、C12的端子间电压VD1、VD2分别比目标电压VDT低的情况下，由占空比设定部86、87(图12)生成与偏差ΔVD1A、VDT2A对应的值的占空比设定信号DS1A、DS2A。
信号发生部86(图12)基于占空比设定信号DS1A，调整由振荡器85(图12)生成的时钟信号CLKB的占空比，生成时钟信号CLK1B。信号发生部87基于占空比设定信号DS2A，调整时钟信号CLKB的占空比，生成时钟信号CLK2B。
在由振荡器88生成的时钟信号CLKC是“H”电平的情况下，时钟信号CLK1B通过AND门90而成为门控信号GA。如果门控信号GA被设为“H”电平，则开关S1～S3的IGBTQ7导通。
如果开关S1～S3的IGBTQ7导通，则作为二极管D1～D3中的某一个二极管的、而且与三相交流电压Vu、Vv、Vw中的最高的电压对应的二极管导通，并且作为开关S1～S3中的某一个开关的、而且与三相交流电压Vu、Vv、Vw中的最低的电压对应的开关的二极管导通，电容器C11被充电。
在由振荡器88生成的时钟信号CLKC是“L”电平的情况下，时钟信号CLK2B通过AND门91而成为门控信号GB。如果门控信号GB被设为“H”电平，则开关S1～S3的IGBTQ8导通。
如果开关S1～S3的IGBTQ8导通，则作为开关S1～S3中的某一个开关的、而且与三相交流电压Vu、Vv、Vw中的最高的电压对应的开关的二极管D7导通，并且作为二极管D4～D6中的某一个二极管的、而且与三相交流电压Vu、Vv、Vw中的最低的电压对应的二极管导通，电容器C12被充电。
如果电容器C11、C12的端子间电压VD1、VD2都达到目标电压VDT、偏差ΔVD1A、ΔVD2A都成为0，则由占空比设定部83、84及信号发生部86、87将时钟信号CLK1B、CLK2B的占空比设为0。由此，门控信号GA、GB被设为“L”电平，开关S1～S3的IGBTQ7、Q8被断开，电容器C11、C12的充电被中止。另外，在使电容器C11、C12充电的情况下，变换器2的IGBTQ1～Q6(图1)被维持为断开状态。
如以上这样，在该实施方式1中，在使电容器C11、C12放电的情况下，在即使使IGBTQ1～Q6导通也不流过环路电流IL的期间中，使IGBTQ1～Q6分别导通及断开。此外，在将电容器C11、C12充电的情况下，将IGBTQ1～Q6维持为断开状态，使开关S1～S3的IGBTQ7、Q8分别导通及断开。因而，能够防止流过环路电流IL而发生损失。此外，与使用变压器阻止环路电流IL的情况相比，能够实现装置的低成本。
[实施方式2]
图14是表示本发明的实施方式2的不间断电源装置的主要部分的电路框图，是与图10对比的图。参照图14，该不间断电源装置与实施方式1的不间断电源装置不同的点，是用控制部95替换控制部23这一点。控制部95使IGBTQ1～Q3中的某一个IGBT和IGBTQ4～Q6中的某一个IGBT同时导通，使电容器C11、C12放电。
控制部95包括电压检测器61、62、加法器96、目标电压发生器97、减法器65、占空比设定部67、振荡器68、信号发生部70、AND门101～106及门电路107。
电压检测器61检测电容器C11的端子间电压VD1的瞬时值，输出表示检测值的信号VD1f。电压检测器62检测电容器C12的端子间电压VD2的瞬时值，输出表示检测值的信号VD2f。加法器96将信号VD1f与信号VD2f相加，生成信号VD3f。目标电压发生器97生成目标电压2VDT。
减法器65求出信号VD3f与目标电压2VDT的偏差ΔVD3＝VD3f－2VDT。占空比设定部67对偏差ΔVD3乘以增益，生成占空比设定信号DS3。振荡器68与三相交流电压Vu、Vv、Vw同步而生成具有三相交流电压Vu、Vv、Vw的频率的整数倍(例如6倍)的频率的时钟信号CLKA。信号发生部70基于占空比设定信号DS3，调整时钟信号CLKA的占空比，生成时钟信号CLK3。偏差ΔVD3越大，时钟信号CLK3的占空比越大。
AND门101生成信号A1、A5的逻辑与(logical conjunction)信号A15。AND门102生成信号A1、A6的逻辑与信号A16。AND门103生成信号A2、A6的逻辑与信号A26。AND门104生成信号A2、A4的逻辑与信号A24。AND门105生成信号A3、A4的逻辑与信号A34。AND门106生成信号A3、A5的逻辑与信号A35。
图15(A)～图15(F)是表示信号A15、A16、A26、A24、A34、A35的波形的时序图，是与图9(A)～图9(F)对比的图。在图15(A)～图15(F)中，信号A15、A16、A26、A24、A34、A35各自的频率与信号A1～A6各自的频率、即三相交流电压Vu、Vv、Vw各自的频率相同。
信号A15、A16、A26、A24、A34、A35各自仅360度中的60度为“H”电平，其余的300度为“L”电平。信号A15、A16、A26、A24、A34、A35的相位各偏移60度。信号A15、A16、A26、A24、A34、A35中的某一个信号为“H”电平。
由于在信号A1是“H”电平的情况下允许IGBTQ1导通，在信号A5是“H”电平的情况下允许IGBTQ5导通，所以在信号A15是“H”电平的情况下允许IGBTQ1、Q5的双方导通。
同样，在信号A16是“H”电平的情况下允许IGBTQ1、Q6的双方导通。在信号A26是“H”电平的情况下允许IGBTQ2、Q6的双方导通。在信号A24是“H”电平的情况下允许IGBTQ2、Q4的双方导通。在信号A34是“H”电平的情况下允许IGBTQ3、Q4的双方导通。在信号A35是“H”电平的情况下允许IGBTQ3、Q5的双方导通。不会允许3个以上的IGBT同时导通。
回到图14，门电路107包括从信号发生部70接受时钟信号CLK3的输入节点N10、和分别用来输出门控信号G1～G6的输出节点N11～N16。
门电路107响应于信号A15、A16、A26、A24、A34、A35，使时钟信号CLK3通过6个输出节点N11～N16中的某两个输出节点。在信号A15是“H”电平的情况下，时钟信号CLK3通过输出节点N11、N15而成为门控信号G1、G5。在信号A16是“H”电平的情况下，时钟信号CLK3通过输出节点N11、N16而成为门控信号G1、G6。在信号A26是“H”电平的情况下，时钟信号CLK3通过输出节点N12、N16而成为门控信号G2、G6。
在信号A24是“H”电平的情况下，时钟信号CLK3通过输出节点N12、N14而成为门控信号G2、G4。在信号A34是“H”电平的情况下，时钟信号CLK3通过输出节点N13、N14而成为门控信号G3、G4。在信号A35是“H”电平的情况下，时钟信号CLK3通过输出节点N13、N15而成为门控信号G3、G5。
图16(A)～图16(D)是表示时钟信号CLK3、信号A15及门控信号G1、G5的波形的时序图，是与图11(A)～图11(C)对比的图。时钟信号CLK3具有三相交流电压Vu、Vv、Vw的频率的整数倍(例如6倍)的频率。时钟信号CLK3和信号A15同步。在图16(A)中，表示了作为时钟信号CLK3被设为“H”电平的时间与时钟信号CLK3的1周期的比的占空比是50％的情况。
在信号A15是“H”电平的期间中，时钟信号CLK3通过门电路107(图14)而成为门控信号G1、G5。在信号A15是“L”电平的期间中，门控信号G1、G5都被固定为“L”电平。因而，在信号A15是“H”电平的期间中IGBTQ1、Q5同时被导通及断开，在信号A15是“L”电平的期间中IGBTQ1、Q5被维持为断开状态。
接着，对该不间断电源装置的电容器C11、C12的放电方法进行说明。如果在负载13的运转中负载电流减小、或负载13突然停止，在负载13中发生再生电流，则电容器C11、C12的端子间电压VD1、VD2的和(VD1+VD2)变得比目标电压2VDT高。在此情况下，需要使电容器C11、C12放电而使电容器C11、C12的端子间电压VD1、VD2下降。
首先，由线间电压检测部21(图4)检测线间电压Vuv、Vuw、Vvw、Vvu、Vwu、Vwv，基于其检测结果，由比较部22(图4)生成表示是否能够不流过环路电流IL而将IGBTQ1～Q6导通的信号A1～A6(图9(A)～图9(F))。控制部95(图14)基于信号A1～A6和电容器C11、C12的端子间电压VD1、VD2，生成门控信号G1～G6。
在控制部95(图14)中，由电压检测器61、62检测电容器C11、C12的端子间电压VD1、VD2，由加法器96将电压检测器61、62的输出信号VD1f、VD2f相加，生成信号VD3f＝VD1f+VD2f，由目标电压发生器97生成目标电压2VDT。由减法器65生成目标电压VDT与信号VD3f的偏差ΔVD3。由占空比设定部67生成与偏差ΔVD3对应的值的占空比设定信号DS3。
信号发生部70基于占空比设定信号DS3，调整由振荡器68生成的时钟信号CLKA的占空比而生成时钟信号CLK3。时钟信号CLK3向门电路107给出。
基于来自比较部22(图4)的信号A1～A6，由AND门101～106生成信号A15、A16、A26、A24、A34、A35。门电路107通过基于信号A15、A16、A26、A24、A34、A35使时钟信号CLK3通过6个输出节点N11～N16中的某两个输出节点，生成门控信号G1～G6。
如果门控信号G1～G6被设为“H”电平，则IGBTQ1～Q6(图1)分别导通。例如如果IGBTQ1、Q5的双方同时导通，则从电容器C11的正极经由IGBTQ1、电抗器L1、电容器C1、C2、电抗器L2及IGBTQ5向电容器C12的负极流过电流，电容器C11、C12的端子间电压VD1、VD2稍稍下降。
如果电容器C11、C12的端子间电压VD1、VD2之和的电压(VD1+VD2)达到目标电压2VDT，偏差ΔVD3成为0，则由占空比设定部67及信号发生部70将时钟信号CLK3的占空比设为0。由此，门控信号G1～G6被设为“L”电平，IGBTQ1～Q6被断开，电容器C11、C12的放电被中止。
其他结构及动作与实施方式1相同，所以不重复其说明。在该实施方式2中也能得到与实施方式1相同的效果。
此次公开的实施方式在全部的方面都是例示，而不应被认为是限制性的。本发明不是由上述说明、而是由权利要求书表示，意味着包含与权利要求书等价的意义及范围内的全部变更。
标号说明
T1～T3输入端子；T4电池端子；T11、T12输出端子；1滤波器；2变换器；C1～C3、C11、C12电容器；3整流器；4双向斩波器；5控制装置；11交流电源；12电池；13负载；L1～L3电抗器；Q1～Q8 IGBT；D1～D8、D11～D16二极管；S1～S3交流开关；21线间电压检测部；22比较部；22a～22f比较电路；23控制部；31～42比较器；51～56、71～76、90、91、101～106AND门；61、62电压检测器；63、97目标电压发生器；64、65、81、82减法器；66、67、83、84占空比设定部；68、85、88振荡器；69、70、86、87信号发生部；89逆变器；96加法器；107门电路。

Claims (11)

1.一种电力变换装置，其特征在于，
具备：
变换器，基于从交流电源供给的第1～第3交流电压生成第1～第3直流电压，将上述第1～第3直流电压分别向第1～第3输出节点输出；
第1电容器，连接在上述第1及第2输出节点间；
第2电容器，连接在上述第2及第3输出节点间；
控制装置，控制上述变换器，以使上述第1及第2电容器的端子间电压分别成为目标电压；以及
整流器，将上述第1～第3交流电压整流，向上述第1及第3输出节点间输出第4直流电压；
上述变换器包括：
第1～第3晶体管，分别与上述第1～第3交流电压对应而设置，各自的第1电极连接至上述第1输出节点，各自的第2电极接受对应的交流电压；
第4～第6晶体管，分别与上述第1～第3交流电压对应而设置，各自的第1电极接受对应的交流电压，各自的第2电极连接至上述第3输出节点；
第1～第6二极管，分别与上述第1～第6晶体管反并联连接；以及
第1～第3交流开关，分别与上述第1～第3交流电压对应而设置，各自的一个端子接受对应的交流电压，各自的另一个端子连接至上述第2输出节点；
上述控制装置包括：
第1～第3比较电路，分别与上述第1～第3晶体管对应而设置，分别对上述第1～第3交流电压的高低进行比较，在与对应的晶体管相对应的交流电压比其他两个交流电压高的情况下，输出允许对应的晶体管导通的信号；
第4～第6比较电路，分别与上述第4～第6晶体管对应而设置，分别对上述第1～第3交流电压的高低进行比较，在与对应的晶体管相对应的交流电压比其他两个交流电压低的情况下，输出允许对应的晶体管导通的信号；以及
控制部，在上述第1及第2电容器中的至少某一方的电容器的端子间电压比上述目标电压高的情况下，基于上述第1～第6比较电路的输出信号使上述第1～第6晶体管分别导通及断开，使上述第1及第2电容器中的至少某一方的电容器的端子间电压下降。
2.如权利要求1所述的电力变换装置，其特征在于，
上述控制部，
在上述第1电容器的端子间电压比上述目标电压高的情况下，使上述第1～第3晶体管中的通过上述第1～第3比较电路的输出信号而被允许了导通的晶体管导通及断开，使上述第1电容器的端子间电压下降；
在上述第2电容器的端子间电压比上述目标电压高的情况下，使上述第4～第6晶体管中的通过上述第4～第6比较电路的输出信号而被允许了导通的晶体管导通及断开，使上述第2电容器的端子间电压下降。
3.如权利要求2所述的电力变换装置，其特征在于，
上述控制部包括：
第1信号发生部，生成具有和上述第1电容器的端子间电压与上述目标电压之间的偏差对应的占空比的第1时钟信号；
第1门电路，向上述第1～第3晶体管中的通过上述第1～第3比较电路的输出信号而被允许了导通的晶体管的栅极给出上述第1时钟信号；
第2信号发生部，生成具有和上述第2电容器的端子间电压与上述目标电压之间的偏差对应的占空比的第2时钟信号；以及
第2门电路，向上述第4～第6晶体管中的通过上述第4～第6比较电路的输出信号而被允许了导通的晶体管的栅极给出上述第2时钟信号。
4.如权利要求1所述的电力变换装置，其特征在于，
上述控制部在上述第1及第2电容器的端子间电压之和比上述目标电压的2倍的电压高的情况下，使上述第1～第3晶体管中的通过上述第1～第3比较电路的输出信号而被允许了导通的晶体管、和上述第4～第6晶体管中的通过上述第4～第6比较电路的输出信号而被允许了导通的晶体管同时导通及断开，使上述第1及第2电容器的端子间电压下降。
5.如权利要求4所述的电力变换装置，其特征在于，
上述控制部包括：
信号发生部，生成具有和上述第1及第2电容器的端子间电压之和与上述目标电压的2倍的电压之间的偏差对应的占空比的时钟信号；以及
门电路，向上述第1～第3晶体管中的通过上述第1～第3比较电路的输出信号而被允许了导通的晶体管的栅极给出上述时钟信号，并且向上述第4～第6晶体管中的通过上述第4～第6比较电路的输出信号而被允许了导通的晶体管的栅极给出上述时钟信号。
6.如权利要求1所述的电力变换装置，其特征在于，
上述第1～第3交流开关分别包括：
第7及第8晶体管，该第7及第8晶体管的第1电极被相互连接，该第7及第8晶体管的第2电极分别被连接至上述一个端子及上述另一个端子；以及
第7及第8二极管，分别与上述第7及第8晶体管反并联连接。
7.如权利要求6所述的电力变换装置，其特征在于，
上述控制装置，
在上述第1电容器的端子间电压比上述目标电压低的情况下，使上述第1～第3交流开关的上述第7晶体管导通及断开，使上述第1电容器的端子间电压上升；
在上述第2电容器的端子间电压比上述目标电压低的情况下，使上述第1～第3交流开关的上述第8晶体管导通及断开，使上述第2电容器的端子间电压上升。
8.如权利要求7所述的电力变换装置，其特征在于，
上述控制装置包括：
第1信号发生部，生成具有和上述目标电压与上述第1电容器的端子间电压之间的偏差对应的占空比的第1时钟信号；
第2信号发生部，生成具有和上述目标电压与上述第2电容器的端子间电压之间的偏差对应的占空比的第2时钟信号；以及
门电路，接受上述第1及第2时钟信号，在第1期间中将上述第1时钟信号向上述第1～第3交流开关的上述第7晶体管的栅极给出，在第2期间中将上述第2时钟信号向上述第1～第3交流开关的上述第8晶体管的栅极给出。
9.如权利要求1所述的电力变换装置，其特征在于，
上述整流器包括：
第7～第9二极管，该第7～第9二极管的阳极分别接受上述第1～第3交流电压，该第7～第9二极管的阴极都被连接至上述第1输出节点；以及
第10～第12二极管，该第10～第12二极管的阳极都被连接至上述第3输出节点，该第10～第12二极管的阴极分别被连接至上述第7～第9二极管的阳极。
10.如权利要求1所述的电力变换装置，其特征在于，
上述目标电压的2倍的电压比上述第4直流电压高；
在上述第1及第3输出节点间连接有负载；
在上述变换器正常的情况下，从上述变换器向上述负载供给直流电力，在上述变换器故障的情况下，从上述整流器向上述负载供给直流电力。
11.如权利要求10所述的电力变换装置，其特征在于，
还具备双向斩波器，该双向斩波器连接至上述第1及第3输出节点，在上述交流电源健全时，将来自上述整流器及上述变换器的直流电力向电力储存装置储存，在上述交流电源停电时，将上述电力储存装置的直流电力向上述负载供给；
上述控制装置在上述交流电源停电时，使上述变换器的运转停止。
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