JP2011035957A - 電力変換装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 交流電源ACからの交流電圧Vacを直流電圧V1に変換する整流手段を具備するAC−DC変換部2と、直流電圧V1を直流電圧V2に降圧する直流変換手段を具備するDC−DC変換部3と、交流電源ACとAC−DC変換部2との間に介挿されたインダクタL11,L12を含むフィルタ部1とを備え、AC−DC変換部2は、ダイオードD1〜D4を逆並列接続したスイッチング素子Q1〜Q4をオン・オフしてフィルタ部1のインダクタL11,L12におけるエネルギーを蓄積・放出して昇圧動作を行うことで、交流電圧Vacを直流電圧V1に変換する。
【選択図】図1
Description
図1は、本実施形態の電力変換装置(双方向AC−DCコンバータ)の構成を示しており、交流電源(商用電源)ACが接続されるフィルタ部1と、フィルタ部1を介して交流電源ACに接続して、交流電源ACの交流電圧Vacを直流電圧V1(第1の直流電圧)に変換するAC−DC変換部2と、AC−DC変換部2の出力端間に接続された平滑用のコンデンサCaと、AC−DC変換部2が出力する直流電圧V1を直流電圧V2(第2の直流電圧)に降圧するDC−DC変換部3と、AC−DC変換部2およびDC−DC変換部3のスイッチング制御を行うスイッチング制御部4とで構成され、フィルタ部1、AC−DC変換部2、DC−DC変換部3、スイッチング制御部4、コンデンサCaは同一の筐体内で一体(例えば、同一基板上、同一ブロック内)に形成されている。
本実施形態では、実施形態1のAC−DC変換部2のスイッチング素子Q1〜Q4およびダイオードD1〜D4を双方向スイッチで構成したものであり、その構成を図2に示す。なお、他の構成は実施形態1と同様であり、説明は省略する。
本実施形態では、実施形態1または2のフィルタ部1を図3のように構成したものである。なお、他の構成は実施形態1または2と同様であり、説明は省略する。
本実施形態では、実施形態1または2のフィルタ部1を図4のように構成したものである。なお、他の構成は実施形態1または2と同様であり、説明は省略する。
実施形態1乃至4において、AC−DC変換部2は、直流電圧V1を交流電圧Vacに逆変換する場合、一般に50/60Hzの交流電圧Vacを生成して逆変換している。AC−DC変換部2がPWM制御方式で直流電圧V1を交流電圧Vacに逆変換する場合、AC−DC変換部2から出力される60Hzの交流電圧の波形は図5(a)に示され、フィルタ部1のコンデンサC1の両端電圧波形は図5(b)に示される。
2 AC−DC変換部
3 DC−DC変換部
Q1〜Q12 スイッチング素子
D1〜D12 ダイオード
L11,L12 インダクタ
AC 交流電源
Claims (7)
- 交流電源からの交流電圧を第1の直流電圧に変換する整流手段を具備するAC−DC変換部と、
第1の直流電圧を第2の直流電圧に降圧する直流変換手段を具備するDC−DC変換部と、
交流電源とAC−DC変換部との間に介挿されたインダクタを含むフィルタ部とを備え、
AC−DC変換部は、整流手段を構成するスイッチング素子をオン・オフしてフィルタ部のインダクタにおけるエネルギーを蓄積・放出して昇圧動作を行うことで、交流電圧を第1の直流電圧に変換する
ことを特徴とする電力変換装置。 - 前記AC−DC変換部は、整流手段を構成するスイッチング素子をオン・オフすることによって、交流電圧を第1の直流電圧に変換して出力する第1の動作と、第1の直流電圧を交流電圧に逆変換して出力する第2の動作とを切り換え可能に構成され、
前記DC−DC変換部は、直流変換手段を構成するスイッチング素子をオン・オフすることによって、第1の直流電圧を第2の直流電圧に変換して出力する第3の動作と、第2の直流電圧を第1の直流電圧に逆変換して出力する第4の動作とを切り換え可能に構成され、
AC−DC変換部とDC−DC変換部とを同一の筐体に一体に設ける
ことを特徴とする請求項1記載の電力変換装置。 - 前記フィルタ部内のインピーダンス素子よりAC−DC変換部側から導出した電路を介して交流機器が接続されることを特徴とする請求項2記載の電力変換装置。
- 前記フィルタ部は、インピーダンスを可変に構成したインピーダンス素子と、インピーダンス素子のインピーダンスを制御するインピーダンス制御部とを備え、インピーダンス制御部は、前記AC−DC変換部が第2の動作を行うときのインピーダンスを、第1の動作を行うときのインピーダンスより大きく設定し、フィルタ部内のインピーダンス素子よりAC−DC変換部側から導出した電路を介して交流機器が接続されることを特徴とする請求項3記載の電力変換装置。
- 前記フィルタ部は、前記交流電源とAC−DC変換部との間の電路を導通・遮断する接点と、当該接点による導通・遮断動作を制御する駆動部とを備え、駆動部は、AC−DC変換部が第1の動作を行うときに接点を導通させ、AC−DC変換部が第2の動作を行うときに接点を遮断し、フィルタ部内の接点よりAC−DC変換部側から導出した電路を介して交流機器が接続されることを特徴とする請求項2記載の電力変換装置。
- 前記AC−DC変換部は、第2の動作を行うとき、第1の直流電圧を交流電源の周波数より高い周波数の交流電圧に逆変換して出力し、フィルタ部内のインダクタよりAC−DC変換部側から導出した電路を介して交流機器が接続されることを特徴とする請求項2記載の電力変換装置。
- 前記AC−DC変換部のスイッチング素子は、双方向スイッチであることを特徴とする請求項1乃至6いずれか記載の電力変換装置。
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