JP2021191068A - Power conversion apparatus and inspection method of the power conversion apparatus - Google Patents

Power conversion apparatus and inspection method of the power conversion apparatus Download PDF

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Abstract

To provide a power conversion apparatus capable of accurately protecting a power converter in safety even if a main circuit power supply circuit is in failure.SOLUTION: A power conversion apparatus according to an embodiment, comprises: a conversion circuit that charges and discharges a capacitor by a plurality of switching elements, and performs a power conversion; a control circuit that controls the plurality of switching elements; a pipe arrangement that circulates a cooling medium cooling the plurality of switching elements; a generator that generates a generated power by driving a turbine by the cooling medium; a first power supply circuit that generates a first voltage on the basis of the generated power and supplies the voltage to the control circuit; and a second power supply circuit that generates a second voltage on the basis of an energy stored in the capacitor and supplies the voltage to the control circuit. The control circuit is operated with the first voltage in the event of an activation of the conversion circuit and failure of the second power supply circuit, and is operated in the second voltage in other cases.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明の実施形態は、主回路給電方式を採用した電力変換装置および電力変換装置の検査方法に関する。 An embodiment of the present invention relates to a power conversion device that employs a main circuit power supply method and a method for inspecting the power conversion device.

主回路給電方式は、電力変換器の主回路に接続されたコンデンサに蓄積されたエネルギを主回路の動作およびその制御のために利用する電源方式である。コンデンサに蓄積されたエネルギは、主回路給電回路によって適切な形式の電源に変換されて、電力変換器の駆動回路等へ供給される。 The main circuit power supply system is a power supply system that uses the energy stored in the capacitor connected to the main circuit of the power converter for the operation and control of the main circuit. The energy stored in the capacitor is converted into a power supply of an appropriate type by the main circuit power supply circuit and supplied to the drive circuit of the power converter or the like.

このような主回路給電方式では、主回路給電回路自体が故障した場合には、駆動回路や制御回路等への電源供給ができなくなる。駆動回路や制御回路等が動作不能になると、電力変換器の動作を安全に停止し、電力変換器を適切に保護したい場合であっても、停止状態や所望の保護動作を継続することが困難になるおそれがある。 In such a main circuit power supply system, if the main circuit power supply circuit itself fails, power cannot be supplied to the drive circuit, the control circuit, or the like. When the drive circuit or control circuit becomes inoperable, it is difficult to safely stop the operation of the power converter and continue the stopped state or the desired protection operation even if the power converter is to be properly protected. There is a risk of becoming.

特開平６−７０５４６号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 6-070546

実施形態は、主回路給電回路（第２電源回路）が故障時であっても、安全かつ確実に電力変換器を保護できる電力変換装置を提供する。 The embodiment provides a power converter that can safely and reliably protect the power converter even when the main circuit power supply circuit (second power supply circuit) fails.

実施形態に係る電力変換装置は、複数のスイッチング素子によってコンデンサを充電し、放電して、電力変換する変換回路と、前記複数のスイッチング素子を制御する制御回路と、前記複数のスイッチング素子を冷却する冷却媒体を通流する配管と、前記配管内を通流する前記冷却媒体によってタービンを駆動して発電電力を生成する発電機と、前記発電電力を入力し前記発電電力にもとづいて第１電圧を生成して前記制御回路に供給する第１電源回路と、前記コンデンサに蓄積されたエネルギを入力し蓄積された前記エネルギにもとづいて第２電圧を生成して前記制御回路に供給する第２電源回路と、を備える。前記制御回路は、前記変換回路の起動時および前記第２電源回路の故障時に前記第１電圧で動作し、前記変換回路の起動時および前記第２電源回路の故障時以外の場合には前記第２電圧で動作する。 The power conversion device according to the embodiment cools a conversion circuit that charges and discharges a capacitor by a plurality of switching elements to convert power, a control circuit that controls the plurality of switching elements, and the plurality of switching elements. A pipe through which a cooling medium flows, a generator in which a turbine is driven by the cooling medium flowing in the pipe to generate generated power, and a first voltage is input based on the generated power by inputting the generated power. A first power supply circuit that is generated and supplied to the control circuit, and a second power supply circuit that inputs the energy stored in the capacitor and generates a second voltage based on the stored energy and supplies it to the control circuit. And. The control circuit operates at the first voltage at the time of starting the conversion circuit and at the time of failure of the second power supply circuit, and is the first except when the conversion circuit is started and at the time of failure of the second power supply circuit. Operates at 2 voltages.

実施形態では、主回路給電回路（第２電源回路）が故障時であっても、安全かつ確実に電力変換器を保護できる電力変換装置が実現される。 In the embodiment, a power conversion device capable of safely and surely protecting the power converter is realized even when the main circuit power supply circuit (second power supply circuit) fails.

第１の実施形態に係る電力変換装置を例示する模式的なブロック図である。It is a schematic block diagram which illustrates the power conversion apparatus which concerns on 1st Embodiment. 第１の実施形態の電力変換装置の動作を説明するための模式的なブロック図である。It is a schematic block diagram for demonstrating the operation of the power conversion apparatus of 1st Embodiment. 第１の実施形態の電力変換装置の動作を説明するための模式的なブロック図である。It is a schematic block diagram for demonstrating the operation of the power conversion apparatus of 1st Embodiment. 第１の実施形態の電力変換装置の動作を説明するための模式的なブロック図である。It is a schematic block diagram for demonstrating the operation of the power conversion apparatus of 1st Embodiment. 第１の実施形態の変形例に係る電力変換装置を例示する模式的なブロック図である。It is a schematic block diagram which illustrates the power conversion apparatus which concerns on the modification of 1st Embodiment. 第１の実施形態の他の変形例に係る電力変換装置を例示する模式的なブロック図である。It is a schematic block diagram which illustrates the power conversion apparatus which concerns on another modification of 1st Embodiment. 第２の実施形態の電力変換装置の検査方法を説明するためのフローチャートの例である。It is an example of the flowchart for demonstrating the inspection method of the power conversion apparatus of 2nd Embodiment.

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態について説明する。
なお、図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚みと幅との関係、部分間の大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。また、同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合もある。
なお、本願明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して詳細な説明を適宜省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
The drawings are schematic or conceptual, and the relationship between the thickness and width of each part, the ratio of the sizes between the parts, and the like are not always the same as the actual ones. Further, even when the same part is represented, the dimensions and ratios may be different from each other depending on the drawing.
In addition, in the present specification and each figure, the same elements as those described above with respect to the above-mentioned figures are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted as appropriate.

（第１の実施形態）
図１は、本実施形態に係る電力変換装置を例示する模式的なブロック図である。
図１に示すように、本実施形態の電力変換装置１０は、変換回路２０と、発電機３０と、補助電源回路４０と、制御回路５０と、コンデンサ６０と、主回路給電回路７０と、を備える。電力変換装置１０は、交流を直流に変換し、あるいは、直流を交流に変換して、変換回路２０に接続された負荷等に電力を供給する。変換回路は、交流−直流間の電力変換に限らず、交流−交流間の電力変換や、直流−直流間の電力変換を行うものであってもよい。 (First Embodiment)
FIG. 1 is a schematic block diagram illustrating the power conversion device according to the present embodiment.
As shown in FIG. 1, the power conversion device 10 of the present embodiment includes a conversion circuit 20, a generator 30, an auxiliary power supply circuit 40, a control circuit 50, a capacitor 60, and a main circuit power supply circuit 70. Be prepared. The power conversion device 10 converts alternating current into direct current, or converts direct current into alternating current, and supplies electric power to a load or the like connected to the conversion circuit 20. The conversion circuit is not limited to AC-DC power conversion, but may be AC-AC power conversion or DC-DC power conversion.

本実施形態では、電力変換装置１０は、主回路給電方式を採用した電力変換装置である。主回路給電方式とは、変換回路に接続されたエネルギ蓄積デバイス（この例では、コンデンサ６０）から電力供給を受けて動作する電源回路を備えた電力変換装置をいうものとする。この例では、エネルギ蓄積デバイスは、コンデンサ６０であり、エネルギ蓄積デバイスによって動作する電源回路は、主回路給電回路７０である。 In the present embodiment, the power conversion device 10 is a power conversion device that employs a main circuit power supply method. The main circuit power supply system refers to a power conversion device provided with a power supply circuit that operates by receiving power supply from an energy storage device (capacitor 60 in this example) connected to the conversion circuit. In this example, the energy storage device is the capacitor 60, and the power supply circuit operated by the energy storage device is the main circuit power supply circuit 70.

変換回路２０は、たとえば電源と負荷との間に接続される。上述のような電力変換の形式にしたがって、変換回路２０は、供給された電源の電力変換を行って、負荷に供給する。 The conversion circuit 20 is connected, for example, between a power supply and a load. According to the form of power conversion as described above, the conversion circuit 20 performs power conversion of the supplied power supply and supplies it to the load.

変換回路２０の回路形式は、並列に接続されたコンデンサ６０に、外部の回路から充電し、外部に放電することができるように構成されている。変換回路２０の回路形式は、たとえばハーフブリッジ回路やフルブリッジ回路である。コンデンサ６０は、これらのブリッジ回路を構成するスイッチング素子を介して、充電され、放電される。 The circuit type of the conversion circuit 20 is configured so that the capacitors 60 connected in parallel can be charged from an external circuit and discharged to the outside. The circuit type of the conversion circuit 20 is, for example, a half-bridge circuit or a full-bridge circuit. The capacitor 60 is charged and discharged via the switching elements constituting these bridge circuits.

変換回路２０は、ハーフブリッジ回路等を構成する複数のスイッチング素子を有している。スイッチング素子は、たとえばＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）等である。変換回路２０は、スイッチング素子を冷却するために、冷却システムに接続されている。 The conversion circuit 20 has a plurality of switching elements constituting a half-bridge circuit or the like. The switching element is, for example, an IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) or the like. The conversion circuit 20 is connected to a cooling system to cool the switching element.

冷却システムは、配管３６，３７と電磁弁３２，３４とを含んでいる。冷却媒体は、配管３６，３７中を流れる。冷却媒体は、たとえば純水である。冷却媒体を純水とすることによって、メンテナンス等を容易にするとともに、十分な絶縁耐量を有することができる。以下では、冷却媒体は、純水であるものとし、冷却水と呼ぶことがある。 The cooling system includes pipes 36, 37 and solenoid valves 32, 34. The cooling medium flows through the pipes 36 and 37. The cooling medium is, for example, pure water. By using pure water as the cooling medium, maintenance and the like can be facilitated, and a sufficient dielectric strength can be obtained. Hereinafter, the cooling medium is assumed to be pure water and may be referred to as cooling water.

配管３６（第１配管）の一部は、変換回路２０内でスイッチング素子等の発熱部品に熱的に結合するように設けられている。たとえば、変換回路２０内の配管３６の一部は、ヒートシンクに熱的に結合されている。ヒートシンクは、スイッチング素子等の発熱部品に熱的に結合されている。 A part of the pipe 36 (first pipe) is provided so as to be thermally coupled to a heat generating component such as a switching element in the conversion circuit 20. For example, a part of the pipe 36 in the conversion circuit 20 is thermally coupled to the heat sink. The heat sink is thermally coupled to a heat generating component such as a switching element.

配管３６は、図示しないポンプによって冷却水を循環させる。冷却水を通流する配管３６は、配管３６に熱的に結合されたヒートシンクおよびスイッチング素子を冷却する。 The pipe 36 circulates the cooling water by a pump (not shown). The pipe 36 through which the cooling water flows cools the heat sink and the switching element thermally coupled to the pipe 36.

配管３６には、発電機３０が設けられている。発電機３０は、たとえばこの例のように、配管３６の変換回路２０からの出側に設けられる。発電機３０は、水力発電用の発電機であり、配管３６中を流れる冷却水によって回転するタービンを有する。タービンは、冷却水によって回転し、タービンの回転数に応じた交流電力を発電する。 A generator 30 is provided in the pipe 36. The generator 30 is provided on the exit side of the pipe 36 from the conversion circuit 20, for example, as in this example. The generator 30 is a generator for hydroelectric power generation, and has a turbine rotated by cooling water flowing through a pipe 36. The turbine is rotated by the cooling water and generates AC power according to the rotation speed of the turbine.

発電機３０が設けられた配管３６には、発電機３０をバイパスする配管３７（第２配管）が設けられている。配管３６，３７には、電磁弁３２，３４がそれぞれ設けられている。電磁弁３２，３４の開閉は、排他的に制御される。つまり、発電機３０によって交流電力を発電する場合には、電磁弁３２を開けて、電磁弁３４を閉じる。発電機３０による発電を停止する場合には、電磁弁３２を閉じて、電磁弁３４を開ける。電磁弁３２，３４の開閉制御は、たとえば、図示しない制御装置によって行われる。 The pipe 36 provided with the generator 30 is provided with a pipe 37 (second pipe) that bypasses the generator 30. Solenoid valves 32 and 34 are provided in the pipes 36 and 37, respectively. The opening and closing of the solenoid valves 32 and 34 is exclusively controlled. That is, when AC power is generated by the generator 30, the solenoid valve 32 is opened and the solenoid valve 34 is closed. When the power generation by the generator 30 is stopped, the solenoid valve 32 is closed and the solenoid valve 34 is opened. The opening / closing control of the solenoid valves 32 and 34 is performed by, for example, a control device (not shown).

補助電源回路（第１電源回路）４０は、発電機３０の交流出力に電気的に接続されている。補助電源回路４０の出力は、制御回路５０に接続されている。補助電源回路４０の出力は、主回路給電回路７０に接続されている。補助電源回路４０は、発電機３０が出力する交流電圧を、制御回路５０および主回路給電回路７０が動作するための適切な直流電圧（第１電圧）に変換する。補助電源回路４０は、発電機３０が交流電力を発電し出力している場合には、制御回路５０および主回路給電回路７０に電源をそれぞれ供給する。 The auxiliary power supply circuit (first power supply circuit) 40 is electrically connected to the AC output of the generator 30. The output of the auxiliary power supply circuit 40 is connected to the control circuit 50. The output of the auxiliary power supply circuit 40 is connected to the main circuit power supply circuit 70. The auxiliary power supply circuit 40 converts the AC voltage output by the generator 30 into an appropriate DC voltage (first voltage) for operating the control circuit 50 and the main circuit power supply circuit 70. When the generator 30 generates and outputs AC power, the auxiliary power supply circuit 40 supplies power to the control circuit 50 and the main circuit power supply circuit 70, respectively.

制御回路５０は、変換回路２０のスイッチング素子等を制御するための制御信号を生成する。また、この例や以下で説明する他の例については、制御回路５０は、電圧値や電流値等を検出する検出器や、制御信号にもとづいて、スイッチング素子を駆動するための駆動信号を生成する駆動回路等を含むものとする。 The control circuit 50 generates a control signal for controlling the switching element and the like of the conversion circuit 20. Further, in this example and other examples described below, the control circuit 50 generates a drive signal for driving a switching element based on a detector that detects a voltage value, a current value, or the like, and a control signal. It shall include the drive circuit and the like.

制御回路５０は、補助電源回路４０または主回路給電回路７０から電源の供給を受けて動作する。補助電源回路４０は、電力変換装置１０の起動時および主回路給電回路７０の故障時に制御回路５０に電源を供給する。主回路給電回路７０は、起動後および通常の動作時に制御回路５０に電源を供給する。 The control circuit 50 operates by receiving power supplied from the auxiliary power supply circuit 40 or the main circuit power supply circuit 70. The auxiliary power supply circuit 40 supplies power to the control circuit 50 when the power conversion device 10 is started up and when the main circuit power supply circuit 70 fails. The main circuit power supply circuit 70 supplies power to the control circuit 50 after startup and during normal operation.

主回路給電回路（第２電源回路）７０は、コンデンサ６０に接続されている。主回路給電回路７０は、コンデンサ６０に蓄積されたエネルギを入力して、直流電圧（第２電圧）に変換して出力する。出力された直流電圧は、制御回路５０に供給される。 The main circuit power supply circuit (second power supply circuit) 70 is connected to the capacitor 60. The main circuit feeding circuit 70 inputs the energy stored in the capacitor 60, converts it into a DC voltage (second voltage), and outputs it. The output DC voltage is supplied to the control circuit 50.

本実施形態では、主回路給電回路７０は、補助電源回路４０が動作することによって、起動する。一般的な主回路給電回路は、たとえば、起動回路を有しており、主回路給電回路に設けられた起動回路は、変換回路およびコンデンサを介して、主回路給電回路７０を起動する。本実施形態では、補助電源回路４０を設けることによって、主回路給電回路における起動回路を削減することができる。 In the present embodiment, the main circuit power supply circuit 70 is activated by the operation of the auxiliary power supply circuit 40. A general main circuit feeding circuit has, for example, a starting circuit, and a starting circuit provided in the main circuit feeding circuit starts the main circuit feeding circuit 70 via a conversion circuit and a capacitor. In the present embodiment, by providing the auxiliary power supply circuit 40, it is possible to reduce the number of start-up circuits in the main circuit power supply circuit.

このように、制御回路５０は、いかなる場合であっても、電源供給が遮断されることがないので、変換回路２０を正常に動作させ、安全かつ確実に保護動作を実行することができる。 As described above, since the power supply is not cut off in any case, the control circuit 50 can operate the conversion circuit 20 normally and safely and surely execute the protection operation.

本実施形態の電力変換装置１０の動作について詳細に説明する。
図２〜図４は、本実施形態の電力変換装置の動作を説明するための模式的なブロック図である。
図２〜図４のいずれの場合についても、冷却システムは、稼働しており、冷却水は、配管３６または配管３６，３７中を循環している。図２〜図４では、冷却水が通流している配管を太実線で表しており、冷却水が通流していない配管を太破線で示している。
図２は、電力変換装置１０の起動時の電源供給の状態を表す図である。
図３は、起動後の電源供給の状態を表す図である。
図４は、主回路給電回路７０が故障した場合の電源供給の状態を表す図である。 The operation of the power conversion device 10 of the present embodiment will be described in detail.
2 to 4 are schematic block diagrams for explaining the operation of the power conversion device of the present embodiment.
In any of the cases of FIGS. 2 to 4, the cooling system is operating and the cooling water circulates in the pipe 36 or the pipes 36 and 37. In FIGS. 2 to 4, the pipe through which the cooling water flows is shown by a thick solid line, and the pipe through which the cooling water does not flow is shown by a thick broken line.
FIG. 2 is a diagram showing a state of power supply at the time of starting the power conversion device 10.
FIG. 3 is a diagram showing a state of power supply after startup.
FIG. 4 is a diagram showing a state of power supply when the main circuit power supply circuit 70 fails.

図２に示すように、電力変換装置１０の起動時には、電磁弁３２が開かれ、電磁弁３４が閉じられる。そのため、図の太実線で示したように、冷却水は、配管３６を通流して、発電機３０のタービンを駆動する。なお、配管３７の破線は、冷却水が通流していないことを示している。したがって、発電機３０は、交流電力を発電し、太実線で示したように、補助電源回路４０に発電した交流電力を供給する。 As shown in FIG. 2, when the power conversion device 10 is started, the solenoid valve 32 is opened and the solenoid valve 34 is closed. Therefore, as shown by the thick solid line in the figure, the cooling water passes through the pipe 36 to drive the turbine of the generator 30. The broken line of the pipe 37 indicates that the cooling water does not flow. Therefore, the generator 30 generates AC power and supplies the generated AC power to the auxiliary power supply circuit 40 as shown by the thick solid line.

太実線で示したように、補助電源回路４０は、主回路給電回路７０を起動し、制御回路５０に電源を供給する。補助電源回路４０が主回路給電回路７０に電源を供給することによって、主回路給電回路７０を起動することができる。 As shown by the thick solid line, the auxiliary power supply circuit 40 activates the main circuit power supply circuit 70 and supplies power to the control circuit 50. The auxiliary power supply circuit 40 can start the main circuit power supply circuit 70 by supplying power to the main circuit power supply circuit 70.

図３に示すように、主回路給電回路７０が起動した後には、電磁弁３２が閉じられ、電磁弁３４が開かれる。そのため、太実線で示したように、冷却水は、配管３７にバイパスされ、発電機３０のタービンは停止する。 As shown in FIG. 3, after the main circuit feeding circuit 70 is started, the solenoid valve 32 is closed and the solenoid valve 34 is opened. Therefore, as shown by the thick solid line, the cooling water is bypassed to the pipe 37, and the turbine of the generator 30 is stopped.

破線で示したように、発電機３０による電源供給が停止したことによって、補助電源回路４０は、制御回路５０および主回路給電回路７０への電源供給を停止する。制御回路５０への電源供給は、太実線で示したように、主回路給電回路７０が担うことになる。 As shown by the broken line, when the power supply by the generator 30 is stopped, the auxiliary power supply circuit 40 stops the power supply to the control circuit 50 and the main circuit power supply circuit 70. As shown by the thick solid line, the main circuit power supply circuit 70 is responsible for supplying power to the control circuit 50.

図４に示すように、主回路給電回路７０が故障した場合には、主回路給電回路７０は、故障したことを表す故障信号を図示しない制御装置に送信する。制御装置は、故障信号を受信し、故障信号にもとづいて、電磁弁３２を開き、電磁弁３４を閉じる。そのため、太実線で示したように、冷却水は、配管３６を介して発電機３０のタービンを駆動する。これによって、発電機３０は、交流電力を発電する。 As shown in FIG. 4, when the main circuit power supply circuit 70 fails, the main circuit power supply circuit 70 transmits a failure signal indicating the failure to a control device (not shown). The control device receives the failure signal, opens the solenoid valve 32 based on the failure signal, and closes the solenoid valve 34. Therefore, as shown by the thick solid line, the cooling water drives the turbine of the generator 30 via the pipe 36. As a result, the generator 30 generates AC power.

太実線で示したように、補助電源回路４０は、発電機３０から電源供給を受けて、制御回路５０に電源を供給する。このとき、たとえば制御装置は、故障信号にもとづいて、補助電源回路４０に主回路給電回路７０への電源供給を禁止させる禁止信号を補助電源回路４０に送信する。補助電源回路４０は、禁止信号にもとづいて、主回路給電回路７０への電源供給を停止する。主回路給電回路７０への電源供給遮断の方法は、このほか、補助電源回路４０と主回路給電回路７０との間に設けたスイッチを故障信号または禁止信号にもとづいて開放する等してもよい。 As shown by the thick solid line, the auxiliary power supply circuit 40 receives power supply from the generator 30 and supplies power to the control circuit 50. At this time, for example, the control device transmits a prohibition signal to the auxiliary power supply circuit 40, which prohibits the auxiliary power supply circuit 40 from supplying power to the main circuit power supply circuit 70, based on the failure signal. The auxiliary power supply circuit 40 stops the power supply to the main circuit power supply circuit 70 based on the prohibition signal. As a method of cutting off the power supply to the main circuit power supply circuit 70, the switch provided between the auxiliary power supply circuit 40 and the main circuit power supply circuit 70 may be opened based on a failure signal or a prohibition signal. ..

制御回路５０は、補助電源回路４０からの電源供給を受けて、動作を継続し、たとえば、変換回路２０がコンデンサ６０の放電を停止し、保護動作を継続するように動作する。保護動作は、たとえば、ハーフブリッジ回路の低電圧側のスイッチング素子のオン状態を維持し、高電圧側のスイッチング素子のオフ状態を維持すること等である。 The control circuit 50 receives the power supply from the auxiliary power supply circuit 40 and continues the operation. For example, the conversion circuit 20 stops the discharge of the capacitor 60 and operates so as to continue the protection operation. The protection operation is, for example, maintaining the on state of the switching element on the low voltage side of the half-bridge circuit and maintaining the off state of the switching element on the high voltage side.

上述したように、起動時や主回路給電回路７０の故障時には、配管３６の冷却水は、発電機３０のタービンを駆動する。そのため、冷却システムにはヘッドロスが生じ、冷却水の流量が低下して、発熱部品の冷却効果は低下する。一方で、電力変換装置１０の起動時や主回路給電回路７０の故障時には、変換回路２０内のスイッチング素子等の発熱部品は、一般的に、正常運転時に比べて、発熱が少ない。そのため、一時的にヘッドロスが生じても、放熱不足等の問題は生じない。 As described above, the cooling water of the pipe 36 drives the turbine of the generator 30 at the time of starting up or at the time of failure of the main circuit power supply circuit 70. Therefore, head loss occurs in the cooling system, the flow rate of the cooling water decreases, and the cooling effect of the heat-generating component decreases. On the other hand, when the power conversion device 10 is started up or when the main circuit power supply circuit 70 fails, the heat-generating components such as the switching element in the conversion circuit 20 generally generate less heat than during normal operation. Therefore, even if head loss occurs temporarily, problems such as insufficient heat dissipation do not occur.

なお、上述では、電磁弁を２つ設けて、一方を開いたときには、他方を閉じるように制御することとしたが、電磁弁を１つにして、より簡素にしてもよい。たとえば、電磁弁３２を配管３６に設け、配管３７には電磁弁を設けずに、常時通流の状態とした場合には、電磁弁３２は、起動時や主回路給電回路７０の故障時に開放し、その他の場合に閉じるようにしてもよい。 In the above description, two solenoid valves are provided, and when one is opened, the other is controlled to be closed. However, the number of solenoid valves may be one to make it simpler. For example, when the solenoid valve 32 is provided in the pipe 36 and the pipe 37 is not provided with the solenoid valve and is in a state of constant flow, the solenoid valve 32 is opened at the time of starting or when the main circuit power supply circuit 70 fails. However, it may be closed in other cases.

本実施形態の電力変換装置１０の効果について説明する。
本実施形態の電力変換装置１０では、冷却システムに設けられた発電機３０によって、発電し、電源を確保することができる。 The effect of the power conversion device 10 of the present embodiment will be described.
In the power conversion device 10 of the present embodiment, power can be generated and a power source can be secured by the generator 30 provided in the cooling system.

補助電源回路４０は、主回路給電回路７０を起動する。補助電源回路４０は、スイッチング制御方式等とすることによって、小型化が可能である。一方、一般的な主回路給電回路における起動回路は、抵抗器やコンデンサ等の受動部品等によって構成される。変換回路が扱う電力容量が大きい場合には、起動回路の許容電力も大きくなり、構成部品が大型化する等の問題がある。本実施形態では、補助電源回路４０によって、主回路給電回路７０を起動することができるので、大型部品からなる起動回路を削減することが可能になり、装置の小型化、省スペース化等を図ることができる。 The auxiliary power supply circuit 40 activates the main circuit power supply circuit 70. The auxiliary power supply circuit 40 can be miniaturized by adopting a switching control method or the like. On the other hand, the start circuit in a general main circuit power supply circuit is composed of passive components such as resistors and capacitors. When the power capacity handled by the conversion circuit is large, the allowable power of the starter circuit also becomes large, and there is a problem that the components become large. In the present embodiment, since the main circuit power supply circuit 70 can be started by the auxiliary power supply circuit 40, it is possible to reduce the number of start circuits composed of large parts, and to reduce the size and space of the device. be able to.

発電機３０は、主回路給電回路７０の故障時にも発電させて、補助電源回路４０を介して、制御回路５０に給電することができる。そのため、制御回路５０の動作を継続することができ、必要な保護動作を維持することができる。 The generator 30 can generate power even when the main circuit power supply circuit 70 fails and supply power to the control circuit 50 via the auxiliary power supply circuit 40. Therefore, the operation of the control circuit 50 can be continued, and the necessary protection operation can be maintained.

電力変換器を複数台、カスケード接続してアームを構成するモジュラーマルチレベルコンバータ（ＭＭＣ）の場合には、複数の電力変換器は互いに冗長構成とされている。いずれかの電力変換器が故障した場合には、故障した電力変換器は、バイパスされ、コンデンサはアームから切り離される。 In the case of a modular multi-level converter (MMC) in which a plurality of power converters are connected in cascade to form an arm, the plurality of power converters are redundantly configured with each other. If either power converter fails, the failed power converter is bypassed and the capacitor is disconnected from the arm.

電力変換器のバイパス状態は、低電圧側のスイッチング素子を駆動回路によってオン状態に維持する必要がある。駆動回路によってスイッチング素子のオン状態を維持するために、駆動回路には、電源の供給が必要となる。この場合に、主回路給電方式を採用した電力変換器では、電力変換器がバイパスによって、コンデンサを他の電力変換器から切り離しているので、駆動回路や制御回路等に電力供給し続けることができなくなる。そのため、従来、他の電力変換器のための主回路給電回路から電源供給したり、駆動時に電源供給の必要のないノーマリオン型のリレーを用いたりする必要がある。 In the bypass state of the power converter, it is necessary to keep the switching element on the low voltage side in the on state by the drive circuit. In order to keep the switching element on by the drive circuit, the drive circuit needs to be supplied with power. In this case, in the power converter that adopts the main circuit power supply method, the power converter separates the capacitor from other power converters by bypass, so that power can be continuously supplied to the drive circuit, control circuit, and the like. It disappears. Therefore, conventionally, it is necessary to supply power from the main circuit power supply circuit for other power converters, or to use a normalion type relay that does not require power supply at the time of driving.

本実施形態の電力変換装置１０では、故障を検出した場合に、発電機３０を用いて電源を生成し、制御回路５０に電源供給することができる。そのため、複雑な冗長電源方式にすることなく、また、追加部品となるリレー等を用いることなく、制御回路５０に電源供給することができる。 In the power conversion device 10 of the present embodiment, when a failure is detected, a power generator 30 can be used to generate power and supply power to the control circuit 50. Therefore, power can be supplied to the control circuit 50 without using a complicated redundant power supply system and without using a relay or the like as an additional component.

ＭＭＣでは、多段に接続された電力変換器ごとの冷却用配管に発電機３０を設けることが好ましい。電力変換器ごとに発電機を設けることによって、バイパス動作等の保護動作している電力変換器以外の冷却能力を低下させることなく、確実に保護動作を行うことができる。 In MMC, it is preferable to provide a generator 30 in a cooling pipe for each power converter connected in multiple stages. By providing a generator for each power converter, it is possible to reliably perform the protection operation without deteriorating the cooling capacity other than the power converter that is performing the protection operation such as the bypass operation.

本実施形態では、電力変換装置１０は、発電機３０による発電の有無選択用に、バイパス用の配管３７および配管３６，３７の選択用の電磁弁３２，３４を有しており、制御装置によって、これらを適時に切り替えることができる。冷却水によって発電機３０のタービンを駆動すると、ヘッドロスを生じるが、起動時や主回路給電回路７０の故障時等以外の通常の運転では、発電機３０のタービンの駆動を停止することができる。そのため、ヘッドロスの増加は抑制される。したがって、変換回路２０内の発熱部品の発熱状況に応じて冷却することが可能である。 In the present embodiment, the power conversion device 10 has a bypass pipe 37 and solenoid valves 32, 34 for selection of pipes 36, 37 for selecting whether or not power is generated by the generator 30, and is controlled by the control device. , These can be switched in a timely manner. When the turbine of the generator 30 is driven by the cooling water, head loss occurs, but in normal operation other than at the time of starting or when the main circuit feeding circuit 70 fails, the driving of the turbine of the generator 30 can be stopped. Therefore, the increase in head loss is suppressed. Therefore, it is possible to cool according to the heat generation state of the heat generating component in the conversion circuit 20.

（変形例１）
図５は、本実施形態の変形例に係る電力変換装置を例示するブロック図である。
本実施形態では、発電機３０ａの構成が上述の実施形態の場合と相違する。
図５に示すように、電力変換装置１０ａは、発電機３０ａを備える。発電機３０ａは、配管３６に設けられている。発電機３０ａを設ける配管３６の位置は、上述の実施形態の場合と同様に変換回路２０からの出側とすることができる。 (Modification 1)
FIG. 5 is a block diagram illustrating a power conversion device according to a modified example of the present embodiment.
In this embodiment, the configuration of the generator 30a is different from that of the above-described embodiment.
As shown in FIG. 5, the power conversion device 10a includes a generator 30a. The generator 30a is provided in the pipe 36. The position of the pipe 36 in which the generator 30a is provided can be the exit side from the conversion circuit 20 as in the case of the above-described embodiment.

発電機３０ａは、図示しない制御装置からの指令によって、発電し、発電を停止することができる。本変形例では、発電機３０ａのタービンは、冷却水の水流に対する角度を可変とする羽根を有している。発電機３０ａのタービンの羽根は、アクチュエータによって水流に対する角度を切り替えることができる。 The generator 30a can generate power and stop power generation by a command from a control device (not shown). In this modification, the turbine of the generator 30a has blades that make the angle of the cooling water variable with respect to the water flow. The blades of the turbine of the generator 30a can switch the angle with respect to the water flow by an actuator.

発電機３０ａが制御装置からの発電有効化の指令を受けたときには、アクチュエータは、タービンの羽根を、水流に対して角度を有するように設定する。したがって、タービンは水流によって駆動され、発電機３０ａは、交流電力を発電する。発電機３０ａが制御装置からの発電無効化の指令を受けたときには、アクチュエータは、タービンの羽根を水流に対して角度をほぼ０になるように設定する。そのため、タービンは停止し、発電は停止する。 When the generator 30a receives a command to enable power generation from the control device, the actuator sets the blades of the turbine to have an angle with respect to the water flow. Therefore, the turbine is driven by a stream of water, and the generator 30a generates AC power. When the generator 30a receives a command for disabling power generation from the control device, the actuator sets the blades of the turbine so that the angle with respect to the water flow is almost zero. Therefore, the turbine stops and power generation stops.

本変形例においても、起動時や主回路給電回路７０の故障時に発電機３０ａを運転し、その他の場合には発電機３０ａの運転を停止する。発電機３０ａの運転停止時には、タービンの回転によるヘッドロスはほとんど生じないため、変換回路２０内の発熱部品に対する冷却効果を損なうことはない。この例では、上述の実施形態の場合のようなバイパス用の配管３７（図１）を設ける必要がないので、既存の配管の設置状況を変えることなく、少ない変更で導入することが可能である。 Also in this modification, the generator 30a is operated at the time of starting or when the main circuit power supply circuit 70 fails, and the operation of the generator 30a is stopped in other cases. When the operation of the generator 30a is stopped, head loss due to the rotation of the turbine hardly occurs, so that the cooling effect on the heat generating component in the conversion circuit 20 is not impaired. In this example, since it is not necessary to provide the bypass pipe 37 (FIG. 1) as in the case of the above-described embodiment, it is possible to introduce the pipe with a small number of changes without changing the installation status of the existing pipe. ..

（変形例２）
図６は、本実施形態の他の変形例に係る電力変換装置を例示するブロック図である。
図６に示すように、本変形例の電力変換装置１０ｂは、電源選択回路４２を備える。電源選択回路４２は、補助電源回路４０の出力および主回路給電回路７０の出力にそれぞれ接続され、これらの出力は、電源選択回路４２を介して、制御回路５０に接続されている。電源選択回路４２は、この例では、制御回路５０への給電に補助電源回路４０の出力と、主回路給電回路７０の出力とのワイアードＯＲをとるように構成されている。 (Modification 2)
FIG. 6 is a block diagram illustrating a power conversion device according to another modification of the present embodiment.
As shown in FIG. 6, the power conversion device 10b of this modification includes a power supply selection circuit 42. The power supply selection circuit 42 is connected to the output of the auxiliary power supply circuit 40 and the output of the main circuit power supply circuit 70, respectively, and these outputs are connected to the control circuit 50 via the power supply selection circuit 42. In this example, the power supply selection circuit 42 is configured to take a wired OR of the output of the auxiliary power supply circuit 40 and the output of the main circuit power supply circuit 70 to supply power to the control circuit 50.

電源選択回路４２は、たとえばこの例のように、ダイオードのカソード端子を突き合せたダイオードＯＲ回路である。電源選択回路４２の一方のダイオードのアノード端子には、補助電源回路４０の出力が接続されている。電源選択回路４２の他方のダイオードのアノード端子には、主回路給電回路７０の出力が接続されている。 The power supply selection circuit 42 is a diode OR circuit in which the cathode terminals of the diodes are butted, as in this example. The output of the auxiliary power supply circuit 40 is connected to the anode terminal of one of the diodes of the power supply selection circuit 42. The output of the main circuit power supply circuit 70 is connected to the anode terminal of the other diode of the power supply selection circuit 42.

補助電源回路４０の制御回路５０への電源出力の電圧値は、主回路給電回路７０の電源出力の電圧値よりも低く設定されている。好ましくは、補助電源回路４０の制御回路５０への電源出力の電圧値は、電源選択回路４２のダイオードの順方向電圧分、主回路給電回路７０の電源出力の電圧値よりも低く設定されている。 The voltage value of the power supply output to the control circuit 50 of the auxiliary power supply circuit 40 is set lower than the voltage value of the power supply output of the main circuit power supply circuit 70. Preferably, the voltage value of the power supply output to the control circuit 50 of the auxiliary power supply circuit 40 is set lower than the voltage value of the power supply output of the main circuit power supply circuit 70 by the forward voltage of the diode of the power supply selection circuit 42. ..

電力変換装置１０ｂの起動時には、主回路給電回路７０の出力は立ち上がっていない。一方、補助電源回路４０の出力は、発電機３０による発電電力によって、制御回路５０を動作させるだけの電圧値を出力している。 When the power conversion device 10b is started, the output of the main circuit power supply circuit 70 is not turned on. On the other hand, the output of the auxiliary power supply circuit 40 outputs a voltage value sufficient to operate the control circuit 50 by the power generated by the generator 30.

主回路給電回路７０の出力電圧が立ち上り、補助電源回路４０の出力電圧を上回ると、制御回路５０への電源供給は、主回路給電回路７０からされる。補助電源回路４０の出力は、ほぼ無負荷となる。 When the output voltage of the main circuit power supply circuit 70 rises and exceeds the output voltage of the auxiliary power supply circuit 40, the power supply to the control circuit 50 is supplied from the main circuit power supply circuit 70. The output of the auxiliary power supply circuit 40 has almost no load.

したがって、発電機３０の出力もほぼ無負荷となる。そのため、発電機３０のタービンの駆動による冷却水のヘッドロスは低減される。 Therefore, the output of the generator 30 is almost unloaded. Therefore, the head loss of the cooling water due to the drive of the turbine of the generator 30 is reduced.

本変形例では、電源選択回路４２を備えているので、発電機３０は、常時運転するように構成されている。補助電源回路４０も発電機３０の発電電力を受けて、常時動作するように構成されている。 In this modification, since the power supply selection circuit 42 is provided, the generator 30 is configured to always operate. The auxiliary power supply circuit 40 is also configured to receive the generated power of the generator 30 and always operate.

したがって、本変形例では、発電機の発電有無を設定する機構を必要としないため、簡便にシステムを構築することができるとのメリットがある。 Therefore, in this modification, there is no need for a mechanism for setting the presence or absence of power generation of the generator, so that there is an advantage that the system can be easily constructed.

（第２の実施形態）
冷却システムを用いた電力変換装置では、冷却システムに発電機を追加することによって、必要な電力を容易に得ることができる。本実施形態は、電力変換装置を新たに設置した場合や、電力変換装置の運転を一時的に停止して機能的な検査等を行う検査方法を提供するものである。
図７は、本実施形態の電力変換装置の検査方法を説明するためのフローチャートの例である。
なお、本実施形態では、電力変換装置の構成は、上述した第１の実施形態あるいはその変形例のいずれであってもよい。
図７に示すように、ステップＳ１において、冷却システムは、運転を開始する。図１に示した第１の実施形態の場合には、制御装置によって、電磁弁３２を開き、電磁弁３４を閉じる。 (Second embodiment)
In a power conversion device using a cooling system, the required power can be easily obtained by adding a generator to the cooling system. The present embodiment provides an inspection method in which a power conversion device is newly installed or the operation of the power conversion device is temporarily stopped to perform a functional inspection or the like.
FIG. 7 is an example of a flowchart for explaining an inspection method of the power conversion device of the present embodiment.
In this embodiment, the configuration of the power conversion device may be either the first embodiment described above or a modification thereof.
As shown in FIG. 7, in step S1, the cooling system starts operation. In the case of the first embodiment shown in FIG. 1, the solenoid valve 32 is opened and the solenoid valve 34 is closed by the control device.

ステップＳ２において、発電機３０は、冷却水の通流によって発電し、補助電源回路４０に電力を供給する。補助電源回路４０は、制御回路５０に電力を供給する。なお、制御装置は、補助電源回路４０に対して、主回路給電回路７０への電力供給を停止するように禁止信号を供給するようにしてもよい。つまり、本実施形態は、変換回路２０には、高電圧の電源入力することなく、制御回路５０の動作確認を行うものである。 In step S2, the generator 30 generates electric power by the flow of cooling water and supplies electric power to the auxiliary power supply circuit 40. The auxiliary power supply circuit 40 supplies electric power to the control circuit 50. The control device may supply the auxiliary power supply circuit 40 with a prohibition signal so as to stop the power supply to the main circuit power supply circuit 70. That is, in the present embodiment, the operation of the control circuit 50 is confirmed without inputting a high voltage power supply to the conversion circuit 20.

ステップＳ３において、制御装置は、テストモードに設定される。テストモードは、制御回路５０を動作させて、変換回路２０の運転確認のためのテストパターンを実行する。たとえば、あらかじめ設定された直流電力指令値に対する制御信号や駆動信号の動作波形等を確認する等である。 In step S3, the control device is set to the test mode. In the test mode, the control circuit 50 is operated to execute a test pattern for confirming the operation of the conversion circuit 20. For example, the operation waveform of the control signal or the drive signal for the preset DC power command value is confirmed.

ステップＳ４において、制御回路５０は、たとえば制御装置あるいは制御回路５０内の記憶回路にあらかじめ格納され、設定されたテストパターンによって運転確認動作する。テスト結果は、たとえば、制御回路５０内の記憶回路に記憶される。制御装置内の記憶回路に記憶させるようにしてもよい。 In step S4, the control circuit 50 is stored in advance in, for example, a control device or a storage circuit in the control circuit 50, and an operation confirmation operation is performed according to a set test pattern. The test result is stored in the storage circuit in the control circuit 50, for example. It may be stored in a storage circuit in the control device.

本実施形態の電力変換装置の効果について説明する。
本実施形態では、冷却システムを運転し、発電機３０による電力供給によって制御回路５０を動作させる。主回路給電回路７０を動作させることがないので、コンデンサ６０に高電圧となり得る電圧を充電することなく、安全に電力変換装置の検査を行うことができる。 The effect of the power conversion device of this embodiment will be described.
In the present embodiment, the cooling system is operated and the control circuit 50 is operated by the power supply by the generator 30. Since the main circuit power supply circuit 70 is not operated, the power conversion device can be safely inspected without charging the capacitor 60 with a voltage that can be a high voltage.

コンデンサ６０は、非常に大きな静電容量を有する場合があり、検査のたびごとに充電していたのでは、検査時間が長くなり、生産性が低下するおそれがある。また、ＭＭＣの場合には、多数の電力変換器を順次検査するのに、変換回路２０ごとにコンデンサ６０を充電し、安全のために検査終了ごとにコンデンサ６０を放電させていたのでは、さらに検査時間が長くなってしまう。 The capacitor 60 may have a very large capacitance, and if it is charged at each inspection, the inspection time becomes long and the productivity may decrease. Further, in the case of MMC, in order to inspect a large number of power converters in sequence, the capacitor 60 is charged for each conversion circuit 20, and the capacitor 60 is discharged after each inspection for safety. The inspection time will be long.

さらに、本実施形態では、制御回路５０に直接電力供給して、制御回路５０を動作させることができるので、コンデンサ６０をテストのたびに充電することを省略することができる。また、電力変換器のテストにおいては、コンデンサ６０等のような高電圧に充電される部品への充放電等は、手動で行われる場合があり、手順の誤り等による不測の事故等を生じるおそれがある。本実施形態では、コンデンサ６０等への充放電等することなく制御回路５０のテストを行うことができるので、不測の事故等を防止することもできる。 Further, in the present embodiment, since the control circuit 50 can be operated by directly supplying electric power to the control circuit 50, it is possible to omit charging the capacitor 60 at each test. Further, in the test of the power converter, charging / discharging to a component charged with a high voltage such as a capacitor 60 may be performed manually, which may cause an unexpected accident due to an error in the procedure. There is. In the present embodiment, the control circuit 50 can be tested without charging / discharging the capacitor 60 or the like, so that an unexpected accident or the like can be prevented.

本実施形態では、コンデンサ６０を充電することなく、制御回路５０を動作させることができるので、ＭＭＣのような多数の変換回路２０を検査する場合であっても、効率よく安全に検査を行うことができる。 In the present embodiment, since the control circuit 50 can be operated without charging the capacitor 60, even when inspecting a large number of conversion circuits 20 such as MMC, the inspection can be performed efficiently and safely. Can be done.

以上説明した実施形態によれば、主回路給電回路が故障時であっても、安全かつ確実に電力変換器を保護できる電力装置を実現することができる。 According to the embodiment described above, it is possible to realize a power device capable of safely and surely protecting the power converter even when the main circuit power supply circuit fails.

以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他のさまざまな形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明およびその等価物の範囲に含まれる。また、前述の各実施形態は、相互に組み合わせて実施することができる。 Although some embodiments of the present invention have been described above, these embodiments are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other embodiments, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the gist of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are also included in the scope of the invention and its equivalents described in the claims. In addition, each of the above-described embodiments can be implemented in combination with each other.

１０，１０ａ，１０ｂ 電力変換装置、２０ 変換回路、３０，３０ａ 発電機、３２，３４ 電磁弁、３６，３７ 配管、４０ 補助電源回路、４２ 電源選択回路、５０ 制御回路、６０ コンデンサ、７０ 主回路給電回路 10,10a,10b power converter, 20 conversion circuit, 30,30a generator, 32,34 solenoid valve, 36,37 piping, 40 auxiliary power supply circuit, 42 power supply selection circuit, 50 control circuit, 60 condenser, 70 main circuit Power supply circuit

Claims (6)

複数のスイッチング素子によってコンデンサを充電し、放電して、電力変換する変換回路と、
前記複数のスイッチング素子を制御する制御回路と、
前記複数のスイッチング素子を冷却する冷却媒体を通流する配管と、
前記配管内を通流する前記冷却媒体によってタービンを駆動して発電電力を生成する発電機と、
前記発電電力を入力し前記発電電力にもとづいて第１電圧を生成して前記制御回路に供給する第１電源回路と、
前記コンデンサに蓄積されたエネルギを入力し蓄積された前記エネルギにもとづいて第２電圧を生成して前記制御回路に供給する第２電源回路と、
を備え、
前記制御回路は、前記変換回路の起動時および前記第２電源回路の故障時に前記第１電圧で動作し、前記変換回路の起動時および前記第２電源回路の故障時以外の場合には前記第２電圧で動作する電力変換装置。 A conversion circuit that charges a capacitor with multiple switching elements, discharges it, and converts power.
A control circuit that controls the plurality of switching elements,
A pipe through which a cooling medium for cooling the plurality of switching elements is passed,
A generator that drives a turbine by the cooling medium that flows through the piping to generate electric power.
A first power supply circuit that inputs the generated power, generates a first voltage based on the generated power, and supplies the first voltage to the control circuit.
A second power supply circuit that inputs the energy stored in the capacitor, generates a second voltage based on the stored energy, and supplies the second voltage to the control circuit.
Equipped with
The control circuit operates at the first voltage at the time of starting the conversion circuit and at the time of failure of the second power supply circuit, and is the first except when the conversion circuit is started and at the time of failure of the second power supply circuit. A power converter that operates at two voltages. 前記配管は、前記発電機が設けられた第１配管と、前記発電機を迂回するように設けられた第２配管と、を含み、
前記変換回路の起動時および前記第２電源回路の故障時に前記冷却媒体を前記第１配管に通流させ、
前記変換回路の起動時および前記第２電源回路の故障時以外の場合には、前記冷却媒体を前記第２配管に通流させる請求項１記載の電力変換装置。 The pipe includes a first pipe provided with the generator and a second pipe provided so as to bypass the generator.
When the conversion circuit is started and when the second power supply circuit fails, the cooling medium is passed through the first pipe.
The power conversion device according to claim 1, wherein the cooling medium is passed through the second pipe except when the conversion circuit is started and when the second power supply circuit fails. 前記変換回路の起動時および前記第２電源回路の故障時に前記冷却媒体を前記第１配管に通流させるように設けられた第１電磁弁
をさらに備えた請求項２記載の電力変換装置。 The power conversion device according to claim 2, further comprising a first solenoid valve provided so as to allow the cooling medium to flow through the first pipe when the conversion circuit is started and when the second power supply circuit fails. 前記タービンは、前記冷却媒体の通流を受けて回転に変換する羽根を含み、
前記羽根は、
前記変換回路の起動時および前記第２電源回路の故障時に前記冷却媒体の通流を受ける角度に設定されて回転し、
前記変換回路の起動時および前記第２電源回路の故障時以外の場合には、前記冷却媒体の通流を受けない角度に設定されて回転を停止する請求項１記載の電力変換装置。 The turbine comprises blades that receive the flow of the cooling medium and convert it into rotation.
The blade is
When the conversion circuit is started and when the second power supply circuit fails, the cooling medium is set to an angle to receive the flow of the cooling medium and is rotated.
The power conversion device according to claim 1, wherein the rotation is stopped by setting the angle so as not to receive the flow of the cooling medium except when the conversion circuit is started and when the second power supply circuit fails. 前記第１出力電圧と前記第２出力電圧との値を比較し、
前記第１出力電圧の値が前記第２出力電圧の値以上の場合には、前記第１電圧を前記制御回路に供給し、
前記第１電圧の値が前記第２出力電圧の値よりも低い場合には、前記第２電圧を前記制御回路に供給する電源選択回路と、
をさらに備えた請求項１記載の電力変換装置。 Comparing the values of the first output voltage and the second output voltage,
When the value of the first output voltage is equal to or higher than the value of the second output voltage, the first voltage is supplied to the control circuit.
When the value of the first voltage is lower than the value of the second output voltage, the power supply selection circuit that supplies the second voltage to the control circuit and the power supply selection circuit.
The power conversion device according to claim 1, further comprising. 複数のスイッチング素子によってコンデンサを充電し、放電して、入力電力を出力電力に変換する変換回路と、
前記複数のスイッチング素子を制御する制御回路と、
前記複数のスイッチング素子を冷却するための冷却媒体を通流する配管と、
前記配管内を通流する前記冷却媒体によってタービンを駆動して発電電力を生成する発電機と、
前記発電電力を入力し前記発電電力にもとづいて第１電圧を生成して前記制御回路に供給する第１電源回路と、
前記コンデンサに蓄積されたエネルギを入力し蓄積された前記エネルギにもとづいて第２電圧を生成して前記制御回路に供給する第２電源回路と、
を含む電力変換装置の検査方法であって、
前記配管に前記冷却媒体を通流して前記発電機によって前記発電電力を生成し、
前記発電電力を入力した前記第１電源回路によって前記第１電圧に生成し、
前記第１電圧を前記制御回路に供給して前記制御回路を動作させる電力変換装置の検査方法。 A conversion circuit that charges and discharges a capacitor with multiple switching elements to convert input power to output power,
A control circuit that controls the plurality of switching elements,
A pipe through which a cooling medium for cooling the plurality of switching elements is passed,
A generator that drives a turbine by the cooling medium that flows through the piping to generate electric power.
A first power supply circuit that inputs the generated power, generates a first voltage based on the generated power, and supplies the first voltage to the control circuit.
A second power supply circuit that inputs the energy stored in the capacitor, generates a second voltage based on the stored energy, and supplies the second voltage to the control circuit.
It is an inspection method of the power conversion device including
The cooling medium is passed through the pipe to generate the generated electric power by the generator.
The generated power is generated to the first voltage by the first power supply circuit to which the generated power is input.
A method for inspecting a power conversion device that supplies the first voltage to the control circuit to operate the control circuit.
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