JP5518980B2 - 並列に接続された複数の制御電流源を備える電力変換器 - Google Patents
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Description
入力電流を供給する回路網(network)の複数の相(phase)に接続された整流器段と、
前記整流器段に接続され、第1の電源ラインと第2の電源ラインとを備えるDC電源バスであって、前記整流器段により整流された電流、すなわち整流器電流が流れるDC電源バスと、
前記第1の電源ラインと前記第2の電源ラインとに接続されたバスキャパシタ(bus capacitor)と、
前記バスキャパシタの上流で前記第1の電源ラインに直列に接続され、第1の可変電圧源を備える第1の制御電流源と、
前記第1の制御電流源と並列に接続され、第2の可変電圧源を備える第2の制御電流源と、
前記第1の制御電流源および前記第2の制御電流源の制御ユニットであって、前記整流器電流を、前記第1の制御電流源内を流れる第1の電流と前記第2の制御電流源内を流れる第2の電流とに分配するように構成され、前記整流器電流を成形し、かつ、前記第1の可変電圧源の端子における電圧と前記第2の可変電圧源の端子における電圧とを調整するように構成されている制御ユニットと、
を備える電力変換器により達成される。
I*は、整流器電流基準を表し、
uk *は、制御電流源kのデューティサイクル基準を表し、
Vek *は、制御電流源kのキャパシタの端子における電圧基準を表し、
PIは、積分比例動作レギュレータ(integral proportional-action regulator)を表す。
低い値のインダクタL1と、
並列の2つの個別の切り替えレッグと、2つの切り替えレッグに並列に接続されたキャパシタCe1とから成る電子変換器1の形態の制御可変電圧源(controlled variable voltage source)と、
を含む。
低い値のインダクタL2と、
並列の2つの個別の切り替えレッグと、2つの切り替えレッグと並列に接続されたキャパシタCe2とから成る電子変換器2の形態の制御可変電圧源と、
を含む。
Iは、整流器電流を表し、
I1は、セルESI1における電流を表し、
I2は、セルESI2における電流を表し、
Viは、DC電源バスの電圧を表し、
Vrは、整流器ブリッジの出力における電圧を表し、
E1は、セルESI1におけるエネルギー(=1/2*Ce1*Ve1 2)を表し、
E2は、セルESI2におけるエネルギー(=1/2*Ce2*Ve2 2)を表し、
v1は、セルESI1の制御電圧を表し、
v2は、セルESI2の制御電圧を表し、
u1は、セルESI1の制御デューティサイクルを表し、
u2は、セルESI2の制御デューティサイクルを表し、
Ve1は、セルESI1のキャパシタの端子における電圧を表し、
Ve2は、セルESI2のキャパシタの端子における電圧を表す。
Ciは、バスキャパシタCbusの静電容量を表し、
Viは、DC電源バスの電圧を表し、
Iは、整流器電流を表し、
Iiは、バスキャパシタの下流でDC電源バスにわたって流れる電流を表し、
Lkは、セルkのインダクタンスを表し、
Ikは、セルk内の電流を表し、
Vrは、整流器ブリッジの出力における電圧を表し、
Vkは、セルkの制御電圧を表し、
Cekは、セルkのキャパシタの静電容量を表し、
Vekは、セルkのキャパシタの端子における電圧を表し、
ukは、セルkの制御デューティサイクルを表す。
ψkは、セルkのインダクタLkにおける流量を表し、
qekは、セルk内のキャパシタの負荷を表し、
qiは、バスキャパシタの負荷を表す。
I*は、整流器電流の基準を表し、
uk *は、セルkのデューティサイクル基準を表し、
Vek *は、セルkのキャパシタの端子における電圧基準を表し、
PIは、大括弧の中に示される項に適用される積分比例動作レギュレータを表す。
Claims (7)
- 入力電流(IE)を供給する回路網の複数の相(R、S、T)に接続された整流器段(REC)と、
前記整流器段(REC)に接続され、第1の電源ライン(V+)と第2の電源ライン(V−)とを備えるDC電源バスであって、前記整流器段により整流された電流、すなわち整流器電流(I)が流れるDC電源バスと、
前記第1の電源ラインと前記第2の電源ラインとに接続されたバスキャパシタ(Cbus)と、
前記バスキャパシタ(Cbus)の上流で前記第1の電源ラインに直列に接続され、第1の可変電圧源を備える第1の制御電流源と、
を備える電力変換器であって、
前記電力変換器は、
前記第1の制御電流源と並列に接続され、第2の可変電圧源を備える第2の制御電流源と、
前記第1の制御電流源および前記第2の制御電流源の制御ユニット(3)であって、前記制御ユニット(3)は、前記整流器電流(I)を、前記第1の制御電流源内を流れる第1の電流(I1)と前記第2の制御電流源内を流れる第2の電流(I2)とに分配するように構成され、前記整流器電流(I)を成形し、かつ、前記第1の可変電圧源の端子における電圧(Ve1)と前記第2の可変電圧源の端子における電圧(Ve2)とを調整するように構成されている制御ユニット(3)と、
を備えることを特徴とする電力変換器。 - 前記第1の制御電流源と前記第2の制御電流源が、互いに同一であることを特徴とする請求項1に記載の変換器。
- 前記第1の制御電流源が、前記第1の可変電圧源と直列に接続された第1のインダクタ(L1)を備えることを特徴とする請求項1または2に記載の変換器。
- 前記第2の制御電流源が、前記第2の可変電圧源と直列に接続された第2のインダクタ(L2)を備えることを特徴とする請求項3に記載の変換器。
- 前記第1のインダクタ(L1)と前記第2のインダクタ(L2)が、同じ磁心に結合されていることを特徴とする請求項4に記載の変換器。
- 前記第1の可変電圧源と前記第2の可変電圧源の各々が、並列に接続された第1の切り替えレッグ、第2の切り替えレッグ、およびキャパシタ(Ce1、Ce2)を備える電子変換器(1、2)を備え、各切り替えレッグが、少なくとも1つの電子スイッチ(T11、T12、T21、T22)を備えることを特徴とする請求項4に記載の変換器。
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