JP2014079133A - 電源装置とその運転方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】第1と第2のスイッチングレッグと第1のコンデンサレッグを並列接続して直流電源に接続し、第2のコンデンサレッグの一方端を第1のインダクタを介して第1のスイッチングレッグの中間点に、コンデンサレッグの他方端を第2のインダクタを介して第2のスイッチングレッグの中間点にそれぞれ接続し、第2のコンデンサレッグの両端と第2のコンデンサレッグの中間点を交流端子とした電源装置であって、
第1と第2のコンデンサレッグの中間点間にスイッチを備え、
制御手段は、第2のコンデンサレッグの一方端と他方端間にのみ電力を入出力する場合にスイッチをオフ状態にすることを特徴とする。
【選択図】図1
Description
第1のコンデンサと第2のコンデンサの直列接続点と、第3のコンデンサと第4のコンデンサの直列接続点との間に挿入されたスイッチを備え、
制御手段は、第2のコンデンサレッグの第1の交流端子と第2の交流端子間にのみ電力を入出力する場合にスイッチをオフ状態にすることを特徴とする。
2:交流電源
3、4、5:交流負荷
6、7:リレー接点
8:制御手段
10、11、12:交流端子
C1、C2、C3、C4:コンデンサ
CL1、CL2:コンデンサレッグ
D1、D2、D3、D4、D5、D6:ダイオード
L1、L2、L3:インダクタ
S:スイッチ
SL1、SL2、SL3:スイッチングレッグ
Nd1、Nd2、Nd3、Nd4、Nd5:ノード
Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6:スイッチング素子
Claims (21)
- 第1のスイッチング素子と第2のスイッチング素子を直列接続した第1のスイッチングレッグと、第3のスイッチング素子と第4のスイッチング素子を直列接続し、かつ前記第1のスイッチングレッグに並列接続した第2のスイッチングレッグと、第1のコンデンサと第2のコンデンサを直列接続し、かつ前記第1のスイッチングレッグに並列接続した第1のコンデンサレッグと、第3のコンデンサと第4のコンデンサを直列接続し、かつ前記第3のコンデンサと第4のコンデンサの直列接続点を前記第1のコンデンサと第2のコンデンサの直列接続点に接続された第2のコンデンサレッグと、前記第1のスイッチング素子と第2のスイッチング素子の直列接続点と前記第2のコンデンサレッグの一方端との間に接続された第1のインダクタと、前記第3のスイッチング素子と第4のスイッチング素子の直列接続点と前記第2のコンデンサレッグの他方端との間に接続された第2のインダクタと、前記第1から第4のスイッチング素子のオンオフ状態を制御する制御手段とを備え、前記第1のコンデンサ及び/又は前記第2のコンデンサ及び/又は前記第1のコンデンサレッグに直流電源が並列接続され、前記第2のコンデンサレッグの一方端を第1の交流端子とし前記第2のコンデンサレッグの他方端を第2の交流端子とし前記第3のコンデンサと第4のコンデンサの直列接続点を第3の交流端子とした電源装置であって、
前記第1のコンデンサと第2のコンデンサの直列接続点と、前記第3のコンデンサと第4のコンデンサの直列接続点との間に挿入されたスイッチを備え、
前記制御手段は、前記第2のコンデンサレッグの第1の交流端子と第2の交流端子間にのみ電力を入出力する場合に前記スイッチをオフ状態にすることを特徴とする電源装置。 - 請求項1に記載の電源装置であって、
前記制御手段は、前記第2のコンデンサレッグの第1の交流端子と第3の交流端子間、前記第2のコンデンサレッグの第3の交流端子と第2の交流端子間のいずれかの交流端子間に電力を入出力する場合に、前記スイッチをオン状態にすることを特徴とする電源装置。 - 請求項1または請求項2に記載の電源装置であって、
前記制御手段は、前記第2のコンデンサレッグの第1の交流端子と第3の交流端子間、前記第2のコンデンサレッグの第3の交流端子と第2の交流端子間、および前記第2のコンデンサレッグの第1の交流端子と第2の交流端子間のいずれの交流端子間にも電力を入出力する場合に、前記スイッチをオン状態にすることを特徴とする電源装置。 - 請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の電源装置であって、
前記第1の交流端子と第2の交流端子と第3の交流端子からリレー接点を介して交流電源及び又は交流負荷を接続することを特徴とする電源装置。 - 第1のスイッチング素子と第2のスイッチング素子を直列接続した第1のスイッチングレッグと、第3のスイッチング素子と第4のスイッチング素子を直列接続し、かつ前記第1のスイッチングレッグに並列接続した第2のスイッチングレッグと、第1のコンデンサと第2のコンデンサを直列接続し、かつ前記第1のスイッチングレッグに並列接続した第1のコンデンサレッグと、第3のコンデンサと第4のコンデンサを直列接続し、かつ前記第3のコンデンサと第4のコンデンサの直列接続点を前記第1のコンデンサと第2のコンデンサの直列接続点に接続された第2のコンデンサレッグと、前記第1のスイッチング素子と第2のスイッチング素子の直列接続点と前記第2のコンデンサレッグの一方端との間に接続された第1のインダクタと、前記第3のスイッチング素子と第4のスイッチング素子の直列接続点と前記第2のコンデンサレッグの他方端との間に接続された第2のインダクタと、前記第1から第4のスイッチング素子のオンオフ状態を制御する制御手段とを備え、前記第1のコンデンサ及び/又は前記第2のコンデンサ及び/又は前記第1のコンデンサレッグに直流電源が並列接続され、前記第2のコンデンサレッグの一方端を第1の交流端子とし前記第2のコンデンサレッグの他方端を第2の交流端子とし前記第3のコンデンサと第4のコンデンサの直列接続点を第3の交流端子とし、前記第1のコンデンサと第2のコンデンサの直列接続点と、前記第3のコンデンサと第4のコンデンサの直列接続点との間にスイッチを接続した電源装置の運転方法であって、
前記制御手段は、前記スイッチSをオフ状態に固定し、前記第1のスイッチングレッグと前記第2のスイッチングレッグの一方のスイッチングレッグにおいて、スイッチング素子の一方をオン状態、他方をオフ状態のままに維持し、他方のスイッチングレッグでは、2つの直列スイッチング素子を交互にオン状態、オフ状態とすることを特徴とする電源装置の運転方法。 - 請求項5に記載の電源装置であって、
前記制御手段は、第1のスイッチングレッグの正端子側スイッチング素子と第2のスイッチングレッグの負端子側スイッチング素子をオン状態とし、他をオフ状態とするモードc1と、第1のスイッチングレッグの正端子側スイッチング素子と第2のスイッチングレッグの正端子側スイッチング素子をオン状態とし、他をオフ状態とするモードc2を交互に実行することを特徴とする電源装置の運転方法。 - 請求項5に記載の電源装置の運転方法であって、
前記制御手段は、第1のスイッチングレッグの負端子側スイッチング素子と第2のスイッチングレッグの負端子側スイッチング素子をオン状態とし、他をオフ状態とするモードC1と、第1のスイッチングレッグの正端子側スイッチング素子と第2のスイッチングレッグの負端子側スイッチング素子をオン状態とし、他をオフ状態とするモードC1とを交互に実行することを特徴とする電源装置の運転方法。 - 請求項5に記載の電源装置の運転方法であって、
前記制御手段は、前記スイッチをオン状態に固定し、第1のスイッチングレッグと第2のスイッチングレッグの一方のスイッチングレッグのスイッチング素子を交互に動作させ、他方のスイッチングレッグのスイッチング素子をオフ状態とすることを特徴とする電源装置の運転方法。 - 請求項8に記載の電源装置の運転方法であって、
前記制御手段は、第1のスイッチングレッグの正端子側スイッチング素子をオン状態とし、他をオフ状態とするモードb1と、第1のスイッチングレッグの負端子側スイッチング素子をオン状態とし、他をオフ状態とするモードb2を交互に実行することを特徴とする電源装置の運転方法。 - 請求項8に記載の電源装置の運転方法であって、
前記制御手段は、第1のスイッチングレッグの負端子側スイッチング素子をオン状態とし、他をオフ状態とするモードB1と、第1のスイッチングレッグの正端子側スイッチング素子をオン状態とし、他をオフ状態とするモードB2とを交互に実行することを特徴とする電源装置の運転方法。 - 請求項5に記載の電源装置の運転方法であって、
前記制御手段は、前記スイッチをオン状態に固定し、第1のスイッチングレッグと第2のスイッチングレッグの、一方のスイッチングレッグの正端子側スイッチング素子と他方のスイッチングレッグの負端子側スイッチング素子をオン状態とし他のスイッチング素子をオフ状態とする状態と、他方のスイッチングレッグの正端子側スイッチング素子と一方のスイッチングレッグの負端子側スイッチング素子をオン状態とし他のスイッチング素子をオフ状態とする状態とを交互に繰り返すことを特徴とする電源装置の運転方法。 - 請求項11に記載の電源装置の運転方法であって、
前記制御手段は、前記第1のスイッチングレッグの正端子側スイッチング素子と第2のスイッチングレッグの負端子側スイッチング素子をオン状態とし、他をオフ状態とするモードa1と、第1のスイッチングレッグの負端子側スイッチング素子と第2のスイッチングレッグの正端子側スイッチング素子をオン状態とし、他をオフ状態とするモードa2を交互に実行することを特徴とする電源装置の運転方法。 - 請求項11に記載の電源装置の運転方法であって、
前記制御手段は、前記第1のスイッチングレッグの負端子側スイッチング素子と第2のスイッチングレッグの正端子側スイッチング素子をオン状態とし、他をオフ状態とするモードA1と、第1のスイッチングレッグの正端子側スイッチング素子と第2のスイッチングレッグの負端子側スイッチング素子をオン状態とし、他をオフ状態とするモードA2とを交互に実行することを特徴とする電源装置の運転方法。 - 第1のスイッチング素子と第2のスイッチング素子を直列接続した第1のスイッチングレッグと、第3のスイッチング素子と第4のスイッチング素子を直列接続し、かつ前記第1のスイッチングレッグに並列接続した第2のスイッチングレッグと、第1のコンデンサと第2のコンデンサを直列接続し、かつ前記第1のスイッチングレッグに並列接続した第1のコンデンサレッグと、第3のコンデンサと第4のコンデンサを直列接続し、かつ前記第3のコンデンサと第4のコンデンサの直列接続点を前記第1のコンデンサと第2のコンデンサの直列接続点に接続された第2のコンデンサレッグと、前記第1のスイッチング素子と第2のスイッチング素子の直列接続点と前記第2のコンデンサレッグの一方端との間に接続された第1のインダクタと、前記第3のスイッチング素子と第4のスイッチング素子の直列接続点と前記第2のコンデンサレッグの他方端との間に接続された第2のインダクタと、前記第1から第4のスイッチング素子のオンオフ状態を制御する制御手段とを備え、前記第1のコンデンサ及び/又は前記第2のコンデンサ及び/又は前記第1のコンデンサレッグに直流電源が並列接続された電源装置であって、
前記第1のコンデンサと第2のコンデンサの直列接続点と、前記第3のコンデンサと第4のコンデンサの直列接続点との間に挿入されたスイッチを備え、
前記制御手段は、前記第3のコンデンサの両端間から電力を入出力する場合及び/又は前記第4のコンデンサの両端間から電力を入出力する場合に前記スイッチをオン状態にすることを特徴とする電源装置。 - 請求項14に記載の電源装置であって、
前記制御手段は、前記第2のコンデンサレッグの両端間から電力を入出力し、かつ前記第3のコンデンサの両端間及び/又は前記第4のコンデンサの両端間から電力を入力しない場合に前記スイッチをオフ状態にすることを特徴とする電源装置。 - 第1のスイッチング素子と第2のスイッチング素子を直列接続した第1のスイッチングレッグと、第3のスイッチング素子と第4のスイッチング素子を直列接続し、かつ前記第1のスイッチングレッグに並列接続した第2のスイッチングレッグと、第1のコンデンサと第2のコンデンサを直列接続し、かつ前記第1のスイッチングレッグに並列接続した第1のコンデンサレッグと、第3のコンデンサと第4のコンデンサを直列接続し、かつ前記第3のコンデンサと第4のコンデンサの直列接続点を前記第1のコンデンサと第2のコンデンサの直列接続点に接続された第2のコンデンサレッグと、前記第1のスイッチング素子と第2のスイッチング素子の直列接続点と前記第2のコンデンサレッグの一方端との間に接続された第1のインダクタと、前記第3のスイッチング素子と第4のスイッチング素子の直列接続点と前記第2のコンデンサレッグの他方端との間に接続された第2のインダクタと、前記第1から第4のスイッチング素子のオンオフ状態を制御する制御手段とを備え、前記第1のコンデンサ及び/又は前記第2のコンデンサ及び/又は前記第1のコンデンサレッグに直流電源が並列接続された電源装置であって、
前記第1のコンデンサと第2のコンデンサの直列接続点と、前記第3のコンデンサと第4のコンデンサの直列接続点との間に挿入されたスイッチを備え、
前記第2のコンデンサレッグの両端と前記第3、第4のコンデンサの直列接続点とを交流端子とし、前記第3、第4のコンデンサの直列接続点に中性線が接続されるよう前記交流端子に単相3線式交流電源系統を接続し、
前記制御手段は、前記単相3線式交流電源系統と連系する場合に前記スイッチをオフ状態にすることを特徴とする電源装置。 - 請求項16に記載の電源装置であって、
前記交流端子と前記単相3線式交流電源系統との間にリレーを備え、前記制御手段は、前記リレーを遮断し、かつ前記交流端子に接続された負荷に電力を供給する場合には前記スイッチをオン状態にすることを特徴とする電源装置。 - 請求項14から請求項17のいずれか1項に記載の電源装置であって、
前記制御手段は、前記スイッチをオフ状態にした場合には、前記第1または第2のスイッチングレッグの一方が備えたスイッチング素子を前記第3のコンデンサの両端間から入出力される交流電力の周期に同期してスイッチングし、前記第1または第2のスイッチングレッグの他方が備えたスイッチング素子を前記第3のコンデンサの両端間から入出力される交流電力の周期より短い周期でスイッチングすることを特徴とする電源装置。 - 請求項14から請求項17のいずれか1項に記載の電源装置であって、
前記制御手段は、前記スイッチをオン状態にし、かつ前記第3のコンデンサの両端間から電力を入出力する場合には前記第1、第2のスイッチング素子をスイッチングし、前記スイッチをオン状態にし、かつ前記第4のコンデンサの両端間から電力を入出力する場合には前記第3、第4のスイッチング素子をスイッチングすることを特徴とする電源装置。 - 請求項14から請求項19のいずれか1項に記載の電源装置であって、
第5のスイッチング素子と第6のスイッチング素子を直列接続し、かつ前記第1のスイッチングレッグに並列接続した第3のスイッチングレッグと、前記第5、第6のスイッチング素子の直列接続点と前記第1、第2のコンデンサの直列接続点との間に接続された第3のインダクタとを備えたことを特徴とする電源装置。 - 請求項20に記載の電源装置であって、
前記第1から第6のスイッチング素子のそれぞれに逆並列接続されたダイオードを備えたことを特徴とする電源装置。
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