JP2009290919A - 電力変換装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】3組のコンバータ回路21,25,29を電流共振形のソフトスイッチング方式で動作させコンバータ回路21,25,29のパワー・スイッチング素子がスイッチングする際のスイッチング損失を低減し、さらに、インバータ33,34,35を3組のインバータ回路出力を直列に接続する多重化インバータで構成する。
【選択図】図3
Description
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1である電力変換装置を示す回路図である。この実施の形態1の電力変換装置は、第1の直流電源1の直流電圧Vinを入力とする第1のコンバータ回路2と、第1のコンバータ回路2の出力に一次側を接続された第1の高周波トランス3と、第1の高周波トランス3の二次側に接続された第1の電流共振回路4と、第1の電流共振回路4から出力される出力電流を整流する第1の整流回路5が接続されている。
(実施の形態2)
図3は、本発明の実施の形態2である電力変換装置を示す回路図である。
2,21,25,29 コンバータ回路
3,22,26,30 高周波トランス
4,23,27,31 電流共振回路
5,24,28,32 整流回路
6,7,8,33,34,35,55 インバータ回路
9,10,11,36,37,38 絶縁トランス
12,56 フィルタ回路
53 昇圧コンバータ
53a 平滑コンデンサ
53b 直流リアクトル
53c 昇圧用スイッチング素子
53d 昇圧用ダイオード
54 コンデンサ
56a 出力リアクトル
56b フィルタコンデンサ
57 出力電流検出手段
58 電流指令手段
59 誤差増幅器
60 比較器
61 三角波発生手段
Claims (9)
- 第1の直流電源を入力とする第1のコンバータ回路と、前記第1のコンバータ回路の出力に一次側を接続された第1の高周波トランスと、前記第1の高周波トランスの二次側に接続された第1の電流共振回路と、前記第1の電流共振回路から出力される出力電流を整流する第1の整流回路と、前記第1の整流回路の出力を入力とする第1のインバータ回路と、前記第1のインバータ回路の出力に一次側を接続された第1の絶縁トランスと、前記第1の整流回路の出力を入力とする第2のインバータ回路と、前記第2のインバータ回路の出力に一次側を接続された第2の絶縁トランスと、前記第1の整流回路の出力を入力とする第3のインバータ回路と、前記第3のインバータ回路の出力に一次側を接続された第3の絶縁トランスと、前記第1、第2および第3の絶縁トランス3台の二次側を直列に接続して交流出力を得ることを特徴とする電力変換装置。
- 前記第1の直流電源は、燃料電池、太陽電池または風力発電で構成されることを特徴とする請求項1に記載の電力変換装置。
- 前記第1のコンバータ回路は、フル・ブリッジ・コンバータ回路、ハーフ・ブリッジ・コンバータ回路またはプッシュプル・コンバータ回路のいずれかで構成されることを特徴とする請求項1または2に記載の電力変換装置。
- 第2の直流電源を入力とする第2のコンバータ回路と、前記第2のコンバータ回路の出力に一次側を接続された第2の高周波トランスと、前記第2の高周波トランスの二次側に接続された第2の電流共振回路と、前記第2の電流共振回路から出力される出力電流を整流する第2の整流回路と、前記第2の直流電源を入力とする第3のコンバータ回路と、前記第3のコンバータ回路の出力に一次側を接続された第3の高周波トランスと、前記第3の高周波トランスの二次側に接続された第3の電流共振回路と、前記第3の電流共振回路から出力される出力電流を整流する第3の整流回路と、前記第2の直流電源を入力とする第4のコンバータ回路と、前記第4のコンバータ回路の出力に一次側を接続された第4の高周波トランスと、前記第4の高周波トランスの二次側に接続された第4の電流共振回路と、前記第4の電流共振回路から出力される出力電流を整流する第4の整流回路と、前記第2の整流回路の出力を入力とする第2のインバータ回路と、前記第2のインバータ回路の出力に一次側を接続された第2の絶縁トランスと、前記第3の整流回路の出力を入力とする第3のインバータ回路と、前記第3のインバータ回路の出力に一次側を接続された第3の絶縁トランスと、前記第4の整流回路の出力を入力とする第4のインバータ回路と、前記第4のインバータ回路の出力に一次側を接続された第4の絶縁トランスと、前記第2、第3および第4の絶縁トランス3台の二次側を直列に接続して交流出力を得ることを特徴とする電力変換装置。
- 前記第2の直流電源は、燃料電池、太陽電池または風力発電で構成されることを特徴とする請求項4に記載の電力変換装置。
- 前記第2、第3、第4のコンバータ回路は、フル・ブリッジ・コンバータ回路、ハーフ・ブリッジ・コンバータ回路またはプッシュプル・コンバータ回路で構成されることを特徴とする請求項4または5に記載の電力変換装置。
- 前記第2、第3、第4の電流共振回路は、各々直列に接続されたコイルとコンデンサで構成され、同一の共振周波数をもつようにコイルとコンデンサの定数を選択することを特徴とする請求項4〜6のいずれか1項に記載の電力変換装置。
- 請求項1〜7のいずれか1項に記載の電力変換装置において、インバータ回路とコンバータ回路のパワー・スイッチング素子は、SiC、GaN、SiGe、MOSFET、IGBTまたはトランジスタで構成することを特徴とする電力変換装置。
- 請求項1〜8のいずれか1項に記載の電力変換装置において、整流回路のダイオードは、SiC、GaN、SiGeで構成することを特徴とする電力変換装置。
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