JP2017011805A - 9レベル電力変換装置 - Google Patents
9レベル電力変換装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2017011805A JP2017011805A JP2015122489A JP2015122489A JP2017011805A JP 2017011805 A JP2017011805 A JP 2017011805A JP 2015122489 A JP2015122489 A JP 2015122489A JP 2015122489 A JP2015122489 A JP 2015122489A JP 2017011805 A JP2017011805 A JP 2017011805A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- switching devices
- connection point
- common connection
- series
- sequentially connected
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Inverter Devices (AREA)
Abstract
【課題】9レベル電力変換装置において、フライングキャパシタ数を削減し、装置の小型化を図る。【解決手段】直列接続された直流電圧源C1〜C4と、直流電圧源C1と直流電圧源C4との間に直列接続されたスイッチングデバイスS7〜S12と、直流電圧源C1,C2の共通接続点と直流電圧源C3,C4の共通接続点との間に直列接続されたスイッチングデバイスS13〜S16と、スイッチングデバイスS7,S8の共通接続点とスイッチングデバイスS11,S12の共通接続点との間に直列接続されたスイッチングデバイスS1〜S4と、スイッチングデバイスS1,S2の共通接続点と、スイッチングデバイスS3,S4の共通接続点との間に接続されたスイッチングデバイスS5,S6と、スイッチングデバイスS5,S6に対して並列接続されたフライングキャパシタC5と、を備える。【選択図】図1
Description
本発明は、9レベル電力変換装置に関する。
図10は、特許文献1の回路を示す回路構成図である。特許文献1では、2分圧した直流電圧源1,2と、複数のフライングキャパシタ3と、スイッチングデバイスSと、を組み合わせることによって、マルチレベル電力変換装置を実現している。
しかしながら、特許文献1のマルチレベル電力変換装置は、使用するフライングキャパシタ数が多く、装置が大型化してしまっていた。
以上示したようなことから、9レベル電力変換装置において、フライングキャパシタ数を削減し、装置の小型化を図ることが課題となる。
本発明は、前記従来の問題に鑑み、案出されたもので、その一態様は、順次直列接続された第1〜第4直流電圧源と、第1直流電圧源の正極と第4直流電圧源の負極との間に順次直列接続された第7〜第12スイッチングデバイスと、第1,第2直流電圧源の共通接続点と第3,第4直流電圧源の共通接続点との間に順次直列接続された第13〜第16スイッチングデバイスと、第7,第8スイッチングデバイスの共通接続点と第11,第12スイッチングデバイスの共通接続点との間に順次直列接続された第1〜第4スイッチングデバイスと、第1,第2スイッチングデバイスの共通接続点と、第3,第4スイッチングデバイスの共通接続点との間に順次接続された第5,第6スイッチングデバイスと、第5,第6スイッチングデバイスに対して並列に接続されたフライングキャパシタと、を備え、第14,第15スイッチングデバイスの共通接続点が第2,第3直流電圧源の共通接続点に接続され、第13,第14スイッチングデバイスの共通接続点が第8,第9スイッチングデバイスの共通接続点に接続され、第15,第16スイッチングデバイスの共通接続点が第10,第11スイッチングデバイスの共通接続点に接続され、第9,第10スイッチングデバイスの共通接続点が第5,第6スイッチングデバイスの共通接続点に接続されたことを特徴とする。
また、他の態様として、直列接続された第2,第3直流電圧源と、第2直流電圧源の正極に正極が接続された第1直流電圧源と、第3直流電圧源の負極に負極が接続された第4直流電圧源と、第1,第2直流電圧源の共通接続点と第3,第4直流電圧源の共通接続点との間に順次直列接続された第7〜第12スイッチングデバイスと、第1直流電圧源の負極と第4直流電圧源の正極との間に順次直列接続された第13〜第16スイッチングデバイスと、第7,第8スイッチングデバイスの共通接続点と第11,第12スイッチングデバイスの共通接続点との間に順次直列接続された第1〜第4スイッチングデバイスと、第1,第2スイッチングデバイスの共通接続点と、第3,第4スイッチングデバイスの共通接続点との間に順次接続された第5,第6スイッチングデバイスと、第5,第6スイッチングデバイスに対して並列に接続されたフライングキャパシタと、を備え、第14,第15スイッチングデバイスの共通接続点が第2,第3直流電圧源の共通接続点に接続され、第13,第14スイッチングデバイスの共通接続点が第8,第9スイッチングデバイスの共通接続点に接続され、第15,第16スイッチングデバイスの共通接続点が第10,第11スイッチングデバイスの共通接続点に接続され、第9,第10スイッチングデバイスの共通接続点が第5,第6スイッチングデバイスの共通接続点に接続されたことを特徴とする。
また、他の態様として、直列接続された第1,第4直流電圧源と、直列接続された第2,第3直流電圧源と、第2直流電圧源の正極と第3直流電圧源の負極との間に順次直列接続された第7〜第12スイッチングデバイスと、第1直流電圧源の正極と第4直流電圧源の負極との間に順次直列接続された第13〜第16スイッチングデバイスと、第7,第8スイッチングデバイスの共通接続点と第11,第12スイッチングデバイスの共通接続点との間に順次直列接続された第1〜第4スイッチングデバイスと、第1,第2スイッチングデバイスの共通接続点と、第3,第4スイッチングデバイスの共通接続点との間に順次接続された第5,第6スイッチングデバイスと、第5,第6スイッチングデバイスに対して並列に接続されたフライングキャパシタと、を備え、第14,第15スイッチングデバイスの共通接続点が第2,第3直流電圧源の共通接続点と第1,第4直流電圧源の共通接続点に接続され、第13,第14スイッチングデバイスの共通接続点が第8,第9スイッチングデバイスの共通接続点に接続され、第15,第16スイッチングデバイスの共通接続点が第10,第11スイッチングデバイスの共通接続点に接続され、第9,第10スイッチングデバイスの共通接続点が第5,第6スイッチングデバイスの共通接続点に接続されたことを特徴とする。
また、他の態様として、第1〜第4直流電圧源を各相共通とし、第1〜第16スイッチングデバイスと、フライングキャパシタと、を三相分設け、直流−三相交流変換、または、三相交流−直流変換を行うことを特徴とする。
また、他の態様として、第1〜第4直流電圧源を各相共通とし、第1〜第16スイッチングデバイスとフライングキャパシタと、を6相分設け、三相交流−直流−三相交流変換を行うことを特徴とする。
また、他の態様として、第1〜第4直流電圧源を各相共通とし、第1〜第16スイッチングデバイスとフライングキャパシタと、を三相分設け、第1,第2直流電圧源の共通接続点と第3,第4直流電圧源の共通接続点との間に順次直列接続された第21〜第24スイッチングデバイスと、第1直流電圧源の正極と第21,第22スイッチングデバイスの共通接続点との間に順次直列接続された第17,第18スイッチングデバイスと、第23,第24スイッチングデバイスの共通接続点と第4直流電圧源の負極との間に順次直列接続された第19,第20スイッチングデバイスと、第17,第18スイッチングデバイスの共通接続点と第19,第20スイッチングデバイスの共通接続点との間に順次直列接続されたリアクトルと直流電源と、を有し、第2,第3直流電圧源の共通接続点と第22,第23スイッチングデバイスの共通接続点とを接続したことを特徴とする。
また、他の態様として、第1〜第4直流電圧源を各相共通とし、第1〜第16スイッチングデバイスとフライングキャパシタと、を三相分設け、第1直流電圧源の負極と第4直流電圧源の正極との間に順次直列接続された第21〜第24スイッチングデバイスと、第1,第2直流電圧源の共通接続点と第21,第22スイッチングデバイスの共通接続点との間に順次直列接続された第17,第18スイッチングデバイスと、第23,第24スイッチングデバイスの共通接続点と第3,第4直流電圧源の共通接続点との間に順次直列接続された第19,第20スイッチングデバイスと、第17,第18スイッチングデバイスの共通接続点と第19,第20スイッチングデバイスの共通接続点との間に順次直列接続されたリアクトルと直流電源と、を有し、第2,第3直流電圧源の共通接続点と第22,第23スイッチングデバイスの共通接続点とを接続したことを特徴とする。
また、他の態様として、第1〜第4直流電圧源を各相共通とし、第1〜第16スイッチングデバイスとフライングキャパシタと、を三相分設け、第1直流電圧源の正極と第4直流電圧源の負極との間に順次直列接続された第21〜第24スイッチングデバイスと、第2直流電圧源の正極と第21,第22スイッチングデバイスの共通接続点との間に順次直列接続された第17,第18スイッチングデバイスと、第23,第24スイッチングデバイスの共通接続点と第3直流電圧源の負極との間に順次直列接続された第19,第20スイッチングデバイスと、第17,第18スイッチングデバイスの共通接続点と第19,第20スイッチングデバイスの共通接続点との間に順次直列接続されたリアクトルと直流電源と、を有し、第2,第3直流電圧源の共通接続点と第22,第23スイッチングデバイスの共通接続点とを接続したことを特徴とする。
また、他の態様として、順次直列接続された第1〜第4直流電圧源と、第1直流電圧源の正極と第4直流電圧源の負極との間に順次直列接続された第7〜第12スイッチングデバイスと、第1,第2直流電圧源の共通接続点と第3,第4直流電圧源の共通接続点との間に順次直列接続された第13スイッチングデバイスと第1,第2ダイオードと第16スイッチングデバイスと、第7,第8スイッチングデバイスの共通接続点と第11,第12スイッチングデバイスの共通接続点との間に順次直列接続された第1〜第4スイッチングデバイスと、第1,第2スイッチングデバイスの共通接続点と、第3,第4スイッチングデバイスの共通接続点との間に順次接続された第5,第6スイッチングデバイスと、第5,第6スイッチングデバイスに対して並列に接続されたフライングキャパシタと、を備え、第1,第2ダイオードの共通接続点が第2,第3直流電圧源の共通接続点に接続され、第13スイッチングデバイスと第1ダイオードの共通接続点が第8,第9スイッチングデバイスの共通接続点に接続され、第2ダイオードと第16スイッチングデバイスの共通接続点が第10,第11スイッチングデバイスの共通接続点に接続され、第9,第10スイッチングデバイスの共通接続点が第5,第6スイッチングデバイスの共通接続点に接続されたことを特徴とする。
また、他の態様として、直列接続された第2,第3直流電圧源と、第2直流電圧源の正極に正極が接続された第1直流電圧源と、第3直流電圧源の負極に負極が接続された第4直流電圧源と、第1,第2直流電圧源の共通接続点と第3,第4直流電圧源の共通接続点との間に順次直列接続された第7〜第12スイッチングデバイスと、第1直流電圧源の負極と第4直流電圧源の正極との間に順次直列接続された第13スイッチングデバイス,第1,第2ダイオード,第16スイッチングデバイスと、第7,第8スイッチングデバイスの共通接続点と第11,第12スイッチングデバイスの共通接続点との間に順次直列接続された第1〜第4スイッチングデバイスと、第1,第2スイッチングデバイスの共通接続点と、第3,第4スイッチングデバイスの共通接続点との間に順次接続された第5,第6スイッチングデバイスと、第5,第6スイッチングデバイスに対して並列に接続されたフライングキャパシタと、を備え、第1,第2ダイオードの共通接続点が第2,第3直流電圧源の共通接続点に接続され、第13スイッチングデバイス,第1ダイオードの共通接続点が第8,第9スイッチングデバイスの共通接続点に接続され、第2ダイオード,第16スイッチングデバイスの共通接続点が第10,第11スイッチングデバイスの共通接続点に接続され、第9,第10スイッチングデバイスの共通接続点が第5,第6スイッチングデバイスの共通接続点に接続されたことを特徴とする。
また、他の態様として、直列接続された第1,第4直流電圧源と、直列接続された第2,第3直流電圧源と、第2直流電圧源の正極と第3直流電圧源の負極との間に順次直列接続された第7〜第12スイッチングデバイスと、第1直流電圧源の正極と第4直流電圧源の負極との間に順次直列接続された第13スイッチングデバイス,第1,第2ダイオード,第16スイッチングデバイスと、第7,第8スイッチングデバイスの共通接続点と第11,第12スイッチングデバイスの共通接続点との間に順次直列接続された第1〜第4スイッチングデバイスと、第1,第2スイッチングデバイスの共通接続点と、第3,第4スイッチングデバイスの共通接続点との間に順次接続された第5,第6スイッチングデバイスと、第5,第6スイッチングデバイスに対して並列に接続されたフライングキャパシタと、を備え、第1,第2ダイオードの共通接続点が第2,第3直流電圧源の共通接続点と第1,第4直流電圧源の共通接続点に接続され、第13スイッチングデバイス,第1ダイオードの共通接続点が第8,第9スイッチングデバイスの共通接続点に接続され、第2ダイオード,第16スイッチングデバイスの共通接続点が第10,第11スイッチングデバイスの共通接続点に接続され、第9,第10スイッチングデバイスの共通接続点が第5,第6スイッチングデバイスの共通接続点に接続されたことを特徴とする。
また、他の態様として、第1〜第4直流電圧源を各相共通とし、第1〜第13,第16スイッチングデバイスと、フライングキャパシタと、第1〜第2ダイオードと、三相分設け、直流−三相交流変換、または、三相交流−直流変換を行うことを特徴とする。
また、他の態様として、第1〜第4直流電圧源を各相共通とし、第1〜第13,第16スイッチングデバイスと、フライングキャパシタと、第1,第2ダイオードと、を6相分設け、三相交流−直流−三相交流変換を行うことを特徴とする。
また、他の態様として、第1〜第4直流電圧源を各相共通とし、第1〜第13,第16スイッチングデバイスとフライングキャパシタと第1,第2ダイオードと、を三相分設け、第1,第2直流電圧源の共通接続点と第3,第4直流電圧源の共通接続点との間に順次直列接続された第21〜第24スイッチングデバイスと、第1直流電圧源の正極と第21,第22スイッチングデバイスの共通接続点との間に順次直列接続された第17,第18スイッチングデバイスと、第23,第24スイッチングデバイスの共通接続点と第4直流電圧源の負極との間に順次直列接続された第19,第20スイッチングデバイスと、第17,第18スイッチングデバイスの共通接続点と第19,第20スイッチングデバイスの共通接続点との間に順次直列接続されたリアクトルと直流電源と、を有し、第2,第3直流電圧源の共通接続点と第22,第23スイッチングデバイスの共通接続点とを接続したことを特徴とする。
また、他の態様として、第1〜第4直流電圧源を各相共通とし、第1〜第13,第16スイッチングデバイスとフライングキャパシタと第1,第2ダイオードと、を三相分設け、第1直流電圧源の負極と第4直流電圧源の正極との間に順次直列接続された第21〜第24スイッチングデバイスと、第1,第2直流電圧源の共通接続点と第21,第22スイッチングデバイスの共通接続点との間に順次直列接続された第17,第18スイッチングデバイスと、第23,第24スイッチングデバイスの共通接続点と第3,第4直流電圧源の共通接続点との間に順次直列接続された第19,第20スイッチングデバイスと、第17,第18スイッチングデバイスの共通接続点と第19,第20スイッチングデバイスの共通接続点との間に順次直列接続されたリアクトルと直流電源と、を有し、第2,第3直流電圧源の共通接続点と第22,第23スイッチングデバイスの共通接続点とを接続したことを特徴とする。
また、他の態様として、第1〜第4直流電圧源を各相共通とし、第1〜第13,第16スイッチングデバイスとフライングキャパシタと第1,第2ダイオードと、を三相分設け、第1直流電圧源の正極と第4直流電圧源の負極との間に順次直列接続された第21〜第24スイッチングデバイスと、第2直流電圧源の正極と第21,第22スイッチングデバイスの共通接続点との間に順次直列接続された第17,第18スイッチングデバイスと、第23,第24スイッチングデバイスの共通接続点と第3直流電圧源の負極との間に順次直列接続された第19,第20スイッチングデバイスと、第17,第18スイッチングデバイスの共通接続点と第19,第20スイッチングデバイスの共通接続点との間に順次直列接続されたリアクトルと直流電源と、を有し、第2,第3直流電圧源の共通接続点と第22,第23スイッチングデバイスの共通接続点とを接続したことを特徴とする。
本発明によれば、9レベル電力変換装置において、フライングキャパシタ数を削減し、装置の小型化を図ることが可能となる。
本発明の目的は、4分圧された直流電圧源とフライングキャパシタを用いた9レベル電力変換装置において、使用するフライングキャパシタ数を低減することにより、装置の小形化を実現することである。
以下、本発明に係る9レベル電力変換装置の実施形態1〜11を図1〜図9に基づいて詳述する。
[実施形態1]
図1に本実施形態1における9レベル電力変換装置を示す。S1〜S16は第1〜第16スイッチングデバイスである。第1〜第16スイッチングデバイスS1〜S16は、図1においてIGBTが示されているが、その他の自己消弧型スイッチングデバイスでも良い。
図1に本実施形態1における9レベル電力変換装置を示す。S1〜S16は第1〜第16スイッチングデバイスである。第1〜第16スイッチングデバイスS1〜S16は、図1においてIGBTが示されているが、その他の自己消弧型スイッチングデバイスでも良い。
第1〜第4直流電圧源C1〜C4は直列接続され、端子P1,端子N1間を4分圧する。第1,第2直流電圧源C1,C2の共通接続点を端子P2、第2,第3直流電圧源C2,C3の共通接続点を中性点NP、第3,第4直流電圧源C3,C4の共通接続点を端子N2とする。
端子P1と端子N1の間に第7〜第12スイッチングデバイスS7〜S12が順次直列接続される。また、端子P2と端子N2の間に第13〜第16スイッチングデバイスS13〜S16が順次直列接続される。
第7,第8スイッチングデバイスS7,S8の共通接続点と第11,第12スイッチングデバイス11,S12の共通接続点との間に第1〜第4スイッチングデバイスS1〜S4が順次直列接続される。第1,第2スイッチングデバイスS1,S2の共通接続点と第3,第4スイッチングデバイスS3,S4の共通接続点の間には第5,第6スイッチングデバイスS5,S6が順次直列接続される。また、第5,第6スイッチングデバイスS5,S6に対して並列にフライングキャパシタC5が接続される。この第2,第3,第5,第6スイッチングデバイスS2,S3,S5,S6とフライングキャパシタC5でHブリッジ回路が構成される。
なお、第14,第15スイッチングデバイスS14,S15の共通接続点は中性点NPに接続される。また、第13,第14スイッチングデバイスの共通接続点は第8,第9スイッチングデバイスS8,S9の共通接続点に接続され、第15,第16スイッチングデバイスS15,S16の共通接続点は第10,第11スイッチングデバイスS10,S11の共通接続点に接続される。
第9,第10スイッチングデバイスS9,S10は第5,第6スイッチングデバイスS5,S6の共通接続点に接続される。また、第2,第3スイッチングデバイスS2,S3の共通接続点が出力端子OUTとなる。
表1に本実施形態1における9レベル電力変換装置のスイッチングパターンを示す。表1内の「1」はスイッチングデバイスのオン状態、「0」はスイッチングデバイスのオフ状態を示す。
第1〜第4直流電圧源C1〜C4の電圧を2Eとし、フライングキャパシタC5の電圧をEとしたとき、中性点NPを基準とした出力端子OUTまでの電圧VOUT−NPは、4E,3E,2E,E,0,−E,−2E,−3E,−4Eの9レベルの電圧となる。
3Eを出力するスイッチングパターンは2個あり、電流が中性点NPから出力端子OUTに流れる向きを正とした場合に、フライングキャパシタC5を充電するパターン(S1,S3,S7がオン状態のパターン)と、放電するパターン(S2,S6,S7,S9,S13がオン状態のパターン)が存在する。同じ電圧3Eを出力しながら、フライングキャパシタC5の充放電を選択できることから、フライングキャパシタC5の電圧を制御することができる。同様に、出力電圧がE,−E,−3Eの場合もフライングキャパシタC5の充放電が可能である。
本実施形態1では、スイッチングデバイス16個と、4分圧した直流電圧源(すなわち、4個のコンデンサ)と、フライングキャパシタ1個と、で9レベル電力変換装置を構成することが可能となる。
特許文献1により9レベル電力変換装置を実現した場合、一相あたり最低3個のフライングキャパシタと一相あたり12個のスイッチングデバイス(IGBT)が必要となる。
本実施形態1は特許文献1と比較すると、フライングキャパシタ数が少なくなり、スイッチングデバイス(IGBT)の数が増加している。
フライングキャパシタとスイッチングデバイスの体積を比較すると、一般的にはフライングキャパシタの体積の方が大きいため、フライングキャパシタ数を低減できる本実施形態1は、装置の小型化に有利であるといえる。
[実施形態2]
本実施形態2における9レベル電力変換装置の回路構成を図2に示す。本実施形態2における9レベル電力変換装置は、図2に示すように、実施形態1の第1〜第4直流電圧源C1〜C4の位置を変更した構成である。
本実施形態2における9レベル電力変換装置の回路構成を図2に示す。本実施形態2における9レベル電力変換装置は、図2に示すように、実施形態1の第1〜第4直流電圧源C1〜C4の位置を変更した構成である。
具体的には、第2,第3直流電圧源C2,C3が直列接続され、第2直流電圧源C2の正極に第1直流電圧源C1の正極が接続され、第3直流電圧源C3の負極に第4直流電圧源C4の負極が接続される。
また、第1,第2直流電圧源C1,C2の共通接続点と第3,第4直流電圧源C3,C4の共通接続点との間に第7〜第12スイッチングデバイスS7〜S12が順次直列接続される。第1直流電圧源C1の負極と第4直流電圧源C4の正極との間に第13〜第16スイッチングデバイスS13〜S16が順次直列接続される。その他の構成は実施形態1と同様である。
第1,第4直流電圧源C1,C4の電圧を2Eとし、第2,第3直流電圧源C2,C3の電圧を4Eとし、フライングキャパシタC5の電圧をEとしたときのスイッチングパターンと出力電圧の関係は、表1と同じである。
本実施形態2における9レベル電力変換装置は、直流電圧源の数,フライングキャパシタの数共に実施形態1と同じであり、実施形態1と同様に装置の小型化を図ることが可能となる。
[実施形態3]
本実施形態3における9レベル電力変換装置の回路構成を図3に示す。本実施形態3における9レベル電力変換装置は、実施形態1の第1〜第4直流電圧源C1〜C4の位置を変更した構成である。
本実施形態3における9レベル電力変換装置の回路構成を図3に示す。本実施形態3における9レベル電力変換装置は、実施形態1の第1〜第4直流電圧源C1〜C4の位置を変更した構成である。
具体的には、第1,第4直流電圧源C1,C4が直列接続され、第2,第3直流電圧源C2,C3が直列接続される。
第2直流電圧源C2の正極と第3直流電圧源C3の負極との間に第7〜第12スイッチングデバイスS7〜S12が順次直列接続される。また、第1直流電圧源C1の正極と第4直流電圧源C4の負極との間に第13〜第16スイッチングデバイスS13〜S16が順次直列接続される。そして、第14,第15スイッチングデバイスS14,S15の共通接続点が第2,第3直流電圧源C2,C3の共通接続点と第1,第4直流電圧源C1,C4の共通接続点に接続される。その他の構成は実施形態1,2と同様である。
第1,第4直流電圧源C1,C4の電圧を2Eとし,第2,第3直流電圧源C2,C3の電圧を4Eとし、フライングキャパシタC5の電圧をEとしたときのスイッチングパターンと出力電圧の関係は,表1と同じである。
本実施形態3における9レベル電力変換装置は、直流電圧源の数,フライングキャパシタ数共に実施形態1,実施形態2と同じであり、実施形態1,2と同様に装置の小型化を図ることが可能となる。
[実施形態4]
図4は、本実施形態4における9レベル電力変換装置を示す回路構成図である。本実施形態4では、第1〜第16スイッチングデバイスS1〜S16とフライングキャパシタC5を三相分設けたものである。第1〜第4直流電圧源C1〜C4は各相共通である。なお、各相の出力端子をU,V,Wとする。
図4は、本実施形態4における9レベル電力変換装置を示す回路構成図である。本実施形態4では、第1〜第16スイッチングデバイスS1〜S16とフライングキャパシタC5を三相分設けたものである。第1〜第4直流電圧源C1〜C4は各相共通である。なお、各相の出力端子をU,V,Wとする。
なお、図4では、実施形態1の第1〜第16スイッチングデバイスS1〜S16とフライングキャパシタC5を三相分設けた回路について示しているが、実施形態2,3の第1〜第16スイッチングデバイスS1〜S16とフライングキャパシタC5を三相分設けてもよい。
これにより、直流−三相交流変換を行うことができる。本実施形態4の構成は、第1〜第4直流電圧源C1〜C4側に直流電源を接続した場合、交流端子U,V,W側に交流電圧を出力する直流−三相交流変換装置に適用できる。
さらに、交流端子U,V,W側にフィルタ回路を介して三相交流電源を接続した場合、第1〜第4直流電圧源C1〜C4側に直流電圧を出力する三相交流−直流変換器として適用できる。これにより、装置の小型化に有利な直流−三相交流変換器、または、三相交流−直流変換器を実現することができる。
[実施形態5]
本実施形態5における9レベル電力変換装置は、実施形態1の第1〜第16スイッチングデバイスS1〜S16とフライングキャパシタC5を6組設け、三相交流−直流−三相交流変換器としたものである。
本実施形態5における9レベル電力変換装置は、実施形態1の第1〜第16スイッチングデバイスS1〜S16とフライングキャパシタC5を6組設け、三相交流−直流−三相交流変換器としたものである。
この場合、三相交流−直流変換器の端子P1,端子P2,中性点NP,端子N2,端子N1と直流−三相交流変換器の端子P1,端子P2,中性点NP,端子N2,端子N1とを接続する。
また、三相交流−直流変換器の第1〜第4直流電圧源C1〜C4と直流−三相交流−直流変換器の第1〜第4直流電圧源C1〜C4はそれぞれ共通化してもよい。
なお、本実施形態5では、実施形態1の第1〜第16スイッチングデバイスS1〜S16とフライングキャパシタC5を6組分設けた回路について説明したが、実施形態2,3の第1〜第16スイッチングデバイスS1〜S16とフライングキャパシタC5を6組分設けてもよい。
以上のように構成することにより、三相交流−直流−三相交流変換を行うことができる。これにより、装置の小型化に有利な三相交流−直流−三相交流変換器を実現できる。
[実施形態6]
図5は本実施形態6における9レベル電力変換装置を示す回路構成図である。本実施形態6は、図5に示すように、各相共通の第1〜第4直流電圧源C1〜C4と、三相分の第1〜第16スイッチングデバイスS1〜S16と、三相分のフライングキャパシタC5と、各相共通の第17〜第24スイッチングデバイスS17〜S24と、リアクトルLと、直流電源VDCと、設けたものである。
図5は本実施形態6における9レベル電力変換装置を示す回路構成図である。本実施形態6は、図5に示すように、各相共通の第1〜第4直流電圧源C1〜C4と、三相分の第1〜第16スイッチングデバイスS1〜S16と、三相分のフライングキャパシタC5と、各相共通の第17〜第24スイッチングデバイスS17〜S24と、リアクトルLと、直流電源VDCと、設けたものである。
第1,第2直流電圧源C1,C2の共通接続点と第3,第4直流電圧源C3,C4の共通接続点との間に第21〜第24スイッチングデバイスS21〜S24を順次直列接続する。第1直流電圧源C1の正極と第21,第22スイッチングデバイスS21,S22の共通接続点との間に第17,第18スイッチングデバイスS17,S18を順次直列接続する。また、第23,第24スイッチングデバイスS23,S24の共通接続点と第4直流電圧源C4の負極との間に第19,第20スイッチングデバイスS19,S20を順次直列接続する。第17,第18スイッチングデバイスの共通接続点と第19,第20スイッチングデバイスS19,S20の共通接続点との間にリアクトルLと直流電源VDCとを直列接続する。
なお、本実施形態6では、実施形態1の第1〜第16スイッチングデバイスS1〜S16とフライングキャパシタC5を6組分設けた回路について説明したが、実施形態2,3の第1〜第16スイッチングデバイスS1〜S16とフライングキャパシタC5を6組分設けてもよい。この場合、実施形態2,3の端子P2,N2間に第21〜第24スイッチングデバイスS21〜S24が順次直列接続され、端子P1と第21,第22スイッチングデバイス21,22の共通接続点との間に第17,第18スイッチングデバイスS17,S18が順次直列接続され、第23,第24スイッチングデバイスS23,S24の共通接続点と端子N1との間に第19,第20スイッチングデバイスS19,S20が順次直列接続されることとなる。
以上のように構成することにより、直流電源VDCを昇圧して、第1〜第4直流電圧源C1〜C4の電圧をバランスし、それらの直流電圧を利用して、直流−三相交流変換を行うことができる。これにより、装置の小型化に有利な直流−三相交流変換器を実現できる。
[実施形態7]
実施形態1〜6では、一相当たりスイッチングデバイス(IGBT)を16個必要としていた。さらに、スイッチングデバイスと同数のゲート駆動回路が必要となる。これにより、装置が大型化し、高コストとなっていた。
実施形態1〜6では、一相当たりスイッチングデバイス(IGBT)を16個必要としていた。さらに、スイッチングデバイスと同数のゲート駆動回路が必要となる。これにより、装置が大型化し、高コストとなっていた。
本実施形態7は、使用するスイッチングデバイス数を低減することにより、ゲート駆動回路数を低減するものである。
本実施形態7は、実施形態1における第14,第15スイッチングデバイスS14,S15を第1,第2ダイオードD1,D2に置き換えている。一相あたり、 スイッチングデバイス数はS1〜S13,S16の14個,ダイオード数は2個で構成できる。
第1〜第4直流電圧源C1〜C4の電圧を2Eとし、フライングキャパシタC5の電圧をEとしたとき、表2に示すように中性点NPを基準とした出力端子OUTまでの電圧VOUT−NPは、4E,3E,2E,E,0,−E,−2E,−3E,−4Eの9レベルの電圧となる。
3Eを出力するスイッチングパターンは2個あり、電流が中性点NPから出力端子OUTに流れる向きを正とした場合に、フライングキャパシタC5を充電するパターンと、放電するパターンが存在する。
同じ電圧3Eを出力しながら、フライングキャパシタC5の充放電を選択できるため、フライングキャパシタC5の電圧を制御することができる。同様に、出力電圧がE,−E,−3Eの場合もフライングキャパシタC5の充放電が可能である。
本実施形態7の回路構成は、9レベル電力変換装置をスイッチングデバイス14個と、ダイオード2個,および4分圧した直流電圧源,すなわち4個のコンデンサ,およびフライングキャパシタ1個から構成される。
実施形態1〜3と比較して、スイッチングデバイス数を一相あたり2個低減できるため、ゲート駆動回路数を低減できる優位性がある。これにより、装置の小型化と低コスト化を図ることが可能となる。
[実施形態8]
本実施形態8の9レベル電力変換装置は、実施形態2の第14,第15スイッチングデバイスS14,S15を第1,第2ダイオードD1,D2に置き換えたものである。実施形態2と同様に実施形態7の4分圧した第1〜第4直流電圧源C1〜C4の位置を変更することが可能である。図7は本実施形態7の9レベル電力変換装置を示す回路図である。スイッチングパターンと出力電圧の関係は表2と同様である。これにより、実施形態7と同様の効果を奏する。
本実施形態8の9レベル電力変換装置は、実施形態2の第14,第15スイッチングデバイスS14,S15を第1,第2ダイオードD1,D2に置き換えたものである。実施形態2と同様に実施形態7の4分圧した第1〜第4直流電圧源C1〜C4の位置を変更することが可能である。図7は本実施形態7の9レベル電力変換装置を示す回路図である。スイッチングパターンと出力電圧の関係は表2と同様である。これにより、実施形態7と同様の効果を奏する。
[実施形態9]
本実施形態9の9レベル電力変換装置は、実施形態3の第14,第15スイッチングデバイスS14,S15を第1,第2ダイオードD1,D2に置き換えたものである。実施形態3と同様に4分圧した第1〜第4直流電圧源C1〜C4の位置を変更することが可能である。図8は本実施形態9における9レベル電力変換装置を示す回路図である。スイッチングパターンと出力電圧の関係は表2と同様である。これにより、本実施形態9は、実施形態7,実施形態8と同様の作用効果を奏する。
本実施形態9の9レベル電力変換装置は、実施形態3の第14,第15スイッチングデバイスS14,S15を第1,第2ダイオードD1,D2に置き換えたものである。実施形態3と同様に4分圧した第1〜第4直流電圧源C1〜C4の位置を変更することが可能である。図8は本実施形態9における9レベル電力変換装置を示す回路図である。スイッチングパターンと出力電圧の関係は表2と同様である。これにより、本実施形態9は、実施形態7,実施形態8と同様の作用効果を奏する。
[実施形態10]
本実施形態10における9レベル電力変換装置は、実施形態7の第1〜第13,第16スイッチングデバイスS1〜S13,S16とフライングキャパシタC5と第1,第2ダイオードD1,D2を三相分設けたものである。第1〜第4直流電圧源C1〜C4は各相共通である。また、実施形態8,9の第1〜第13,第16スイッチングデバイスS1〜S13,S16とフライングキャパシタC5と第1,第2ダイオードD1,D2とを三相分設けても良い。
本実施形態10における9レベル電力変換装置は、実施形態7の第1〜第13,第16スイッチングデバイスS1〜S13,S16とフライングキャパシタC5と第1,第2ダイオードD1,D2を三相分設けたものである。第1〜第4直流電圧源C1〜C4は各相共通である。また、実施形態8,9の第1〜第13,第16スイッチングデバイスS1〜S13,S16とフライングキャパシタC5と第1,第2ダイオードD1,D2とを三相分設けても良い。
以上のように構成することにより、図9に示すように、直流−三相交流変換器を実現することができる。この構成は、第1〜第4直流電圧源C1〜C4側に直流電源を接続した場合、交流端子U,V,W側に交流電圧を出力する直流−三相交流変換器として適用できる。
さらに、交流端子U,V,W側にフィルタ回路を介して三相交流電源を接続した場合、第1〜第4直流電圧源C1〜C4側に直流電圧を出力する三相交流一直流変換器として適用できる。
以上のように構成することにより、直流−三相交流変換を行うことができる。実施形態4と比較して、スイッチングデバイス数を一相あたり2個低滅できるため、ゲート駆動回路数を低減できる優位性がある。これにより、装置の小型化と低コスト化を図ることが可能となる。
[実施形態11]
本実施形態11の9レベル電力変換装置は、実施形態7の第1〜第13,第16スイッチングデバイスS1〜S13,S16とフライングキャパシタC5と第1,第2ダイオードD1,D2を六組用いて、三相交流−直流−三相交流変換器としたものである。この場合、三相交流−直流変換器のP1,P2,NP,N2,N1端子と直流−三相交流−直流変換器のP1,P2,NP,N2,N1端子とを接続する。
本実施形態11の9レベル電力変換装置は、実施形態7の第1〜第13,第16スイッチングデバイスS1〜S13,S16とフライングキャパシタC5と第1,第2ダイオードD1,D2を六組用いて、三相交流−直流−三相交流変換器としたものである。この場合、三相交流−直流変換器のP1,P2,NP,N2,N1端子と直流−三相交流−直流変換器のP1,P2,NP,N2,N1端子とを接続する。
この場合、三相交流−直流変換器の端子P1,端子P2,中性点NP,端子N2,端子N1と直流−三相交流変換器の端子P1,端子P2,中性点NP,端子N2,端子N1とを接続する。
また、三相交流−直流変換器の第1〜第4直流電圧源C1〜C4と直流−三相交流−直流変換器の第1〜第4直流電圧源C1〜C4は、それぞれ共通化してもよい。
なお、本実施形態10では、実施形態7の第1〜第13,第16スイッチングデバイスS1〜S13,S16とフライングキャパシタC5と第1,第2ダイオードD1,D2を6組分設けた回路について説明したが、実施形態8,9の第1〜第13,第16スイッチングデバイスS1〜S14とフライングキャパシタC5,第1,第2ダイオードD1,D2を6組分設けてもよい。
以上のように構成することにより、三相交流−直流−三相交流変換を行うことができる。これにより、装置の小型化に有利な三相交流−直流−三相交流変換器を実現することが可能となる。
また、実施形態5と比較して、スイッチングデバイス数を一相あたり2個低減できるため、ゲート駆動回路数を低減できる優位性がある。これにより、装置の小型化と低コスト化を図ることが可能となる。
[実施形態12]
実施形態12の9レベル電力変換装置は、実施形態6の第14,第15スイッチングデバイスS14,S15を第1,第2ダイオードD1,D2に置き換えたものである。
実施形態12の9レベル電力変換装置は、実施形態6の第14,第15スイッチングデバイスS14,S15を第1,第2ダイオードD1,D2に置き換えたものである。
これにより、実施形態6と同様の作用効果を奏する。また、実施形態6よりもスイッチングデバイスが少なくゲート駆動回路の数も削減できるため、装置の小型化を図ることが可能となる。
以上、本発明において、記載された具体例に対してのみ詳細に説明したが、本発明の技術思想の範囲で多彩な変形および修正が可能であることは、当業者にとって明白なことであり、このような変形および修正が特許請求の範囲に属することは当然のことである。
C1〜C4…第1〜第4直流電圧源
S1〜S16…第1〜第16スイッチングデバイス
C5…フライングキャパシタ
D1,D2…第1,第2ダイオード
S1〜S16…第1〜第16スイッチングデバイス
C5…フライングキャパシタ
D1,D2…第1,第2ダイオード
Claims (16)
- 順次直列接続された第1〜第4直流電圧源と、
第1直流電圧源の正極と第4直流電圧源の負極との間に順次直列接続された第7〜第12スイッチングデバイスと、
第1,第2直流電圧源の共通接続点と第3,第4直流電圧源の共通接続点との間に順次直列接続された第13〜第16スイッチングデバイスと、
第7,第8スイッチングデバイスの共通接続点と第11,第12スイッチングデバイスの共通接続点との間に順次直列接続された第1〜第4スイッチングデバイスと、
第1,第2スイッチングデバイスの共通接続点と、第3,第4スイッチングデバイスの共通接続点との間に順次接続された第5,第6スイッチングデバイスと、
第5,第6スイッチングデバイスに対して並列に接続されたフライングキャパシタと、
を備え、
第14,第15スイッチングデバイスの共通接続点が第2,第3直流電圧源の共通接続点に接続され、第13,第14スイッチングデバイスの共通接続点が第8,第9スイッチングデバイスの共通接続点に接続され、第15,第16スイッチングデバイスの共通接続点が第10,第11スイッチングデバイスの共通接続点に接続され、第9,第10スイッチングデバイスの共通接続点が第5,第6スイッチングデバイスの共通接続点に接続されたことを特徴とする9レベル電力変換装置。 - 直列接続された第2,第3直流電圧源と、
第2直流電圧源の正極に正極が接続された第1直流電圧源と、
第3直流電圧源の負極に負極が接続された第4直流電圧源と、
第1,第2直流電圧源の共通接続点と第3,第4直流電圧源の共通接続点との間に順次直列接続された第7〜第12スイッチングデバイスと、
第1直流電圧源の負極と第4直流電圧源の正極との間に順次直列接続された第13〜第16スイッチングデバイスと、
第7,第8スイッチングデバイスの共通接続点と第11,第12スイッチングデバイスの共通接続点との間に順次直列接続された第1〜第4スイッチングデバイスと、
第1,第2スイッチングデバイスの共通接続点と、第3,第4スイッチングデバイスの共通接続点との間に順次接続された第5,第6スイッチングデバイスと、
第5,第6スイッチングデバイスに対して並列に接続されたフライングキャパシタと、
を備え、
第14,第15スイッチングデバイスの共通接続点が第2,第3直流電圧源の共通接続点に接続され、第13,第14スイッチングデバイスの共通接続点が第8,第9スイッチングデバイスの共通接続点に接続され、第15,第16スイッチングデバイスの共通接続点が第10,第11スイッチングデバイスの共通接続点に接続され、第9,第10スイッチングデバイスの共通接続点が第5,第6スイッチングデバイスの共通接続点に接続されたことを特徴とする9レベル電力変換装置。 - 直列接続された第1,第4直流電圧源と、
直列接続された第2,第3直流電圧源と、
第2直流電圧源の正極と第3直流電圧源の負極との間に順次直列接続された第7〜第12スイッチングデバイスと、
第1直流電圧源の正極と第4直流電圧源の負極との間に順次直列接続された第13〜第16スイッチングデバイスと、
第7,第8スイッチングデバイスの共通接続点と第11,第12スイッチングデバイスの共通接続点との間に順次直列接続された第1〜第4スイッチングデバイスと、
第1,第2スイッチングデバイスの共通接続点と、第3,第4スイッチングデバイスの共通接続点との間に順次接続された第5,第6スイッチングデバイスと、
第5,第6スイッチングデバイスに対して並列に接続されたフライングキャパシタと、
を備え、
第14,第15スイッチングデバイスの共通接続点が第2,第3直流電圧源の共通接続点と第1,第4直流電圧源の共通接続点に接続され、第13,第14スイッチングデバイスの共通接続点が第8,第9スイッチングデバイスの共通接続点に接続され、第15,第16スイッチングデバイスの共通接続点が第10,第11スイッチングデバイスの共通接続点に接続され、第9,第10スイッチングデバイスの共通接続点が第5,第6スイッチングデバイスの共通接続点に接続されたことを特徴とする9レベル電力変換装置。 - 第1〜第4直流電圧源を各相共通とし、
第1〜第16スイッチングデバイスと、フライングキャパシタと、を三相分設け、直流−三相交流変換、または、三相交流−直流変換を行うことを特徴とする請求項1〜3のうち何れか1項に記載の9レベル電力変換装置。 - 第1〜第4直流電圧源を各相共通とし、
第1〜第16スイッチングデバイスとフライングキャパシタと、を6相分設け、三相交流−直流−三相交流変換を行うことを特徴とする請求項1〜3のうち何れか1項に記載の9レベル電力変換装置。 - 第1〜第4直流電圧源を各相共通とし、
第1〜第16スイッチングデバイスとフライングキャパシタと、を三相分設け、
第1,第2直流電圧源の共通接続点と第3,第4直流電圧源の共通接続点との間に順次直列接続された第21〜第24スイッチングデバイスと、
第1直流電圧源の正極と第21,第22スイッチングデバイスの共通接続点との間に順次直列接続された第17,第18スイッチングデバイスと、
第23,第24スイッチングデバイスの共通接続点と第4直流電圧源の負極との間に順次直列接続された第19,第20スイッチングデバイスと、
第17,第18スイッチングデバイスの共通接続点と第19,第20スイッチングデバイスの共通接続点との間に順次直列接続されたリアクトルと直流電源と、
を有し、第2,第3直流電圧源の共通接続点と第22,第23スイッチングデバイスの共通接続点とを接続したことを特徴とする請求項1に記載の9レベル電力変換装置。 - 第1〜第4直流電圧源を各相共通とし、
第1〜第16スイッチングデバイスとフライングキャパシタと、を三相分設け、
第1直流電圧源の負極と第4直流電圧源の正極との間に順次直列接続された第21〜第24スイッチングデバイスと、
第1,第2直流電圧源の共通接続点と第21,第22スイッチングデバイスの共通接続点との間に順次直列接続された第17,第18スイッチングデバイスと、
第23,第24スイッチングデバイスの共通接続点と第3,第4直流電圧源の共通接続点との間に順次直列接続された第19,第20スイッチングデバイスと、
第17,第18スイッチングデバイスの共通接続点と第19,第20スイッチングデバイスの共通接続点との間に順次直列接続されたリアクトルと直流電源と、
を有し、第2,第3直流電圧源の共通接続点と第22,第23スイッチングデバイスの共通接続点とを接続したことを特徴とする請求項2に記載の9レベル電力変換装置。 - 第1〜第4直流電圧源を各相共通とし、
第1〜第16スイッチングデバイスとフライングキャパシタと、を三相分設け、
第1直流電圧源の正極と第4直流電圧源の負極との間に順次直列接続された第21〜第24スイッチングデバイスと、
第2直流電圧源の正極と第21,第22スイッチングデバイスの共通接続点との間に順次直列接続された第17,第18スイッチングデバイスと、
第23,第24スイッチングデバイスの共通接続点と第3直流電圧源の負極との間に順次直列接続された第19,第20スイッチングデバイスと、
第17,第18スイッチングデバイスの共通接続点と第19,第20スイッチングデバイスの共通接続点との間に順次直列接続されたリアクトルと直流電源と、
を有し、第2,第3直流電圧源の共通接続点と第22,第23スイッチングデバイスの共通接続点とを接続したことを特徴とする請求項3に記載の9レベル電力変換装置。 - 順次直列接続された第1〜第4直流電圧源と、
第1直流電圧源の正極と第4直流電圧源の負極との間に順次直列接続された第7〜第12スイッチングデバイスと、
第1,第2直流電圧源の共通接続点と第3,第4直流電圧源の共通接続点との間に順次直列接続された第13スイッチングデバイスと第1,第2ダイオードと第16スイッチングデバイスと、
第7,第8スイッチングデバイスの共通接続点と第11,第12スイッチングデバイスの共通接続点との間に順次直列接続された第1〜第4スイッチングデバイスと、
第1,第2スイッチングデバイスの共通接続点と、第3,第4スイッチングデバイスの共通接続点との間に順次接続された第5,第6スイッチングデバイスと、
第5,第6スイッチングデバイスに対して並列に接続されたフライングキャパシタと、
を備え、
第1,第2ダイオードの共通接続点が第2,第3直流電圧源の共通接続点に接続され、第13スイッチングデバイスと第1ダイオードの共通接続点が第8,第9スイッチングデバイスの共通接続点に接続され、第2ダイオードと第16スイッチングデバイスの共通接続点が第10,第11スイッチングデバイスの共通接続点に接続され、第9,第10スイッチングデバイスの共通接続点が第5,第6スイッチングデバイスの共通接続点に接続されたことを特徴とする9レベル電力変換装置。 - 直列接続された第2,第3直流電圧源と、
第2直流電圧源の正極に正極が接続された第1直流電圧源と、
第3直流電圧源の負極に負極が接続された第4直流電圧源と、
第1,第2直流電圧源の共通接続点と第3,第4直流電圧源の共通接続点との間に順次直列接続された第7〜第12スイッチングデバイスと、
第1直流電圧源の負極と第4直流電圧源の正極との間に順次直列接続された第13スイッチングデバイス,第1,第2ダイオード,第16スイッチングデバイスと、
第7,第8スイッチングデバイスの共通接続点と第11,第12スイッチングデバイスの共通接続点との間に順次直列接続された第1〜第4スイッチングデバイスと、
第1,第2スイッチングデバイスの共通接続点と、第3,第4スイッチングデバイスの共通接続点との間に順次接続された第5,第6スイッチングデバイスと、
第5,第6スイッチングデバイスに対して並列に接続されたフライングキャパシタと、
を備え、
第1,第2ダイオードの共通接続点が第2,第3直流電圧源の共通接続点に接続され、第13スイッチングデバイス,第1ダイオードの共通接続点が第8,第9スイッチングデバイスの共通接続点に接続され、第2ダイオード,第16スイッチングデバイスの共通接続点が第10,第11スイッチングデバイスの共通接続点に接続され、第9,第10スイッチングデバイスの共通接続点が第5,第6スイッチングデバイスの共通接続点に接続されたことを特徴とする9レベル電力変換装置。 - 直列接続された第1,第4直流電圧源と、
直列接続された第2,第3直流電圧源と、
第2直流電圧源の正極と第3直流電圧源の負極との間に順次直列接続された第7〜第12スイッチングデバイスと、
第1直流電圧源の正極と第4直流電圧源の負極との間に順次直列接続された第13スイッチングデバイス,第1,第2ダイオード,第16スイッチングデバイスと、
第7,第8スイッチングデバイスの共通接続点と第11,第12スイッチングデバイスの共通接続点との間に順次直列接続された第1〜第4スイッチングデバイスと、
第1,第2スイッチングデバイスの共通接続点と、第3,第4スイッチングデバイスの共通接続点との間に順次接続された第5,第6スイッチングデバイスと、
第5,第6スイッチングデバイスに対して並列に接続されたフライングキャパシタと、
を備え、
第1,第2ダイオードの共通接続点が第2,第3直流電圧源の共通接続点と第1,第4直流電圧源の共通接続点に接続され、第13スイッチングデバイス,第1ダイオードの共通接続点が第8,第9スイッチングデバイスの共通接続点に接続され、第2ダイオード,第16スイッチングデバイスの共通接続点が第10,第11スイッチングデバイスの共通接続点に接続され、第9,第10スイッチングデバイスの共通接続点が第5,第6スイッチングデバイスの共通接続点に接続されたことを特徴とする9レベル電力変換装置。 - 第1〜第4直流電圧源を各相共通とし、
第1〜第13,第16スイッチングデバイスと、フライングキャパシタと、第1〜第2ダイオードと、三相分設け、直流−三相交流変換、または、三相交流−直流変換を行うことを特徴とする請求項7〜9のうち何れか1項に記載の9レベル電力変換装置。 - 第1〜第4直流電圧源を各相共通とし、
第1〜第13,第16スイッチングデバイスと、フライングキャパシタと、第1,第2ダイオードと、を6相分設け、三相交流−直流−三相交流変換を行うことを特徴とする請求項7〜9のうち何れか1項に記載の9レベル電力変換装置。 - 第1〜第4直流電圧源を各相共通とし、
第1〜第13,第16スイッチングデバイスとフライングキャパシタと第1,第2ダイオードと、を三相分設け、
第1,第2直流電圧源の共通接続点と第3,第4直流電圧源の共通接続点との間に順次直列接続された第21〜第24スイッチングデバイスと、
第1直流電圧源の正極と第21,第22スイッチングデバイスの共通接続点との間に順次直列接続された第17,第18スイッチングデバイスと、
第23,第24スイッチングデバイスの共通接続点と第4直流電圧源の負極との間に順次直列接続された第19,第20スイッチングデバイスと、
第17,第18スイッチングデバイスの共通接続点と第19,第20スイッチングデバイスの共通接続点との間に順次直列接続されたリアクトルと直流電源と、
を有し、第2,第3直流電圧源の共通接続点と第22,第23スイッチングデバイスの共通接続点とを接続したことを特徴とする請求項9記載の9レベル電力変換装置。 - 第1〜第4直流電圧源を各相共通とし、
第1〜第13,第16スイッチングデバイスとフライングキャパシタと第1,第2ダイオードと、を三相分設け、
第1直流電圧源の負極と第4直流電圧源の正極との間に順次直列接続された第21〜第24スイッチングデバイスと、
第1,第2直流電圧源の共通接続点と第21,第22スイッチングデバイスの共通接続点との間に順次直列接続された第17,第18スイッチングデバイスと、
第23,第24スイッチングデバイスの共通接続点と第3,第4直流電圧源の共通接続点との間に順次直列接続された第19,第20スイッチングデバイスと、
第17,第18スイッチングデバイスの共通接続点と第19,第20スイッチングデバイスの共通接続点との間に順次直列接続されたリアクトルと直流電源と、
を有し、第2,第3直流電圧源の共通接続点と第22,第23スイッチングデバイスの共通接続点とを接続したことを特徴とする請求項10記載の9レベル電力変換装置。 - 第1〜第4直流電圧源を各相共通とし、
第1〜第13,第16スイッチングデバイスとフライングキャパシタと第1,第2ダイオードと、を三相分設け、
第1直流電圧源の正極と第4直流電圧源の負極との間に順次直列接続された第21〜第24スイッチングデバイスと、
第2直流電圧源の正極と第21,第22スイッチングデバイスの共通接続点との間に順次直列接続された第17,第18スイッチングデバイスと、
第23,第24スイッチングデバイスの共通接続点と第3直流電圧源の負極との間に順次直列接続された第19,第20スイッチングデバイスと、
第17,第18スイッチングデバイスの共通接続点と第19,第20スイッチングデバイスの共通接続点との間に順次直列接続されたリアクトルと直流電源と、
を有し、第2,第3直流電圧源の共通接続点と第22,第23スイッチングデバイスの共通接続点とを接続したことを特徴とする請求項11記載の9レベル電力変換装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015122489A JP2017011805A (ja) | 2015-06-18 | 2015-06-18 | 9レベル電力変換装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015122489A JP2017011805A (ja) | 2015-06-18 | 2015-06-18 | 9レベル電力変換装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2017011805A true JP2017011805A (ja) | 2017-01-12 |
Family
ID=57764214
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015122489A Pending JP2017011805A (ja) | 2015-06-18 | 2015-06-18 | 9レベル電力変換装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2017011805A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112187082A (zh) * | 2020-11-13 | 2021-01-05 | 国网福建省电力有限公司 | 一种新型的高增益八开关九电平逆变器 |
CN112769344A (zh) * | 2021-01-08 | 2021-05-07 | 桂林电子科技大学 | 一种九电平变换器 |
CN112769345A (zh) * | 2021-01-08 | 2021-05-07 | 桂林电子科技大学 | 一种能量可双向流动的多电平变换器 |
-
2015
- 2015-06-18 JP JP2015122489A patent/JP2017011805A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112187082A (zh) * | 2020-11-13 | 2021-01-05 | 国网福建省电力有限公司 | 一种新型的高增益八开关九电平逆变器 |
CN112769344A (zh) * | 2021-01-08 | 2021-05-07 | 桂林电子科技大学 | 一种九电平变换器 |
CN112769345A (zh) * | 2021-01-08 | 2021-05-07 | 桂林电子科技大学 | 一种能量可双向流动的多电平变换器 |
CN112769345B (zh) * | 2021-01-08 | 2022-04-29 | 桂林电子科技大学 | 一种能量可双向流动的多电平变换器 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6123219B2 (ja) | マルチレベル電力変換器 | |
JP6232944B2 (ja) | マルチレベル電力変換装置 | |
CN103797702B (zh) | 多电平功率转换电路 | |
JP5734672B2 (ja) | 半導体電力変換装置 | |
CA2840446A1 (en) | System and method for power conversion | |
US11011997B2 (en) | Pulse width modulation control for a multilevel converter | |
JP2015027170A (ja) | 直流/交流変換装置 | |
US11309805B2 (en) | Inverter and photovoltaic installation | |
CN102882410A (zh) | 一种单相七电平逆变器 | |
JP2017011805A (ja) | 9レベル電力変換装置 | |
JP2009171807A (ja) | 3相電圧形インバータシステム | |
JP5910333B2 (ja) | 5レベル電力変換器 | |
JP6337659B2 (ja) | 5レベル電力変換装置 | |
JP2016226223A (ja) | 7レベル電力変換器 | |
JP2018182841A (ja) | マルチレベル電力変換回路 | |
JP6341051B2 (ja) | 5レベル電力変換装置 | |
CN102882412A (zh) | 一种单相七电平逆变器 | |
JP6009985B2 (ja) | 電力変換装置 | |
JP2013258863A (ja) | マルチレベル電力変換器 | |
JP2016208744A (ja) | マルチレベル電力変換器 | |
KR101224589B1 (ko) | 멀티레벨 인버터 | |
JP6428859B1 (ja) | マルチレベル電力変換装置 | |
JP2019075915A (ja) | マルチレベル電力変換装置およびその制御方法 | |
JP2016226224A (ja) | モジュラーマルチレベル変換器 | |
JP6264091B2 (ja) | 交流−直流電力変換装置 |