JP6168155B2 - 電力変換装置及び電力変換方法 - Google Patents
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Description
第1の変形例として、インバータ回路22の他の制御方法を説明する。第1の変形例に係るインバータ回路22は、レベルシフト方式のPWMで制御される。レベルシフト方式では、図10に示すように、搬送波(三角波)W1〜W6の電圧レベルが変調される。この搬送波W1〜W6と信号波(正弦波)W0との大小を比較して、インバータ回路22のスイッチング素子Q31〜Q34のオン・オフが制御される。
第2の変形例として、インバータ回路22の他の一例を説明する。第2の変形例に係るインバータ回路22は、図11に示すように、Hブリッジ回路の代わりに、2個のスイッチング素子Q31,Q32を有するハーフブリッジ回路を有する点が異なる。また、負電圧を生成するため、基準電位側の直流電源VB(n−1),VBnが逆方向に接続されている。第2の変形例においても、例えば本発明の実施の形態と同様に位相シフト方式のPWM制御が可能である。
第3の変形例として、DC/DCコンバータ21の他の一例を説明する。第3の変形例に係るDC/DCコンバータ21は、図12に示すように、スイッチング素子Q11〜Q14,Q21〜Q24として、IGBTの代わりに金属酸化物半導体電界効果トランジスタ(MOSFET)を用いる点が異なる。MOSFETは内蔵出力容量を有する。
第4の変形例として、DC/DCコンバータ21の他の一例を説明する。第4の変形例に係るDC/DCコンバータ21は、図13に示すように、各スイッチング素子Q11〜Q14,Q21〜Q24においてIGBTにコンデンサが並列に接続されている点が異なる。
第5の変形例として、DC/DCコンバータ21の他の一例を図14(a)〜図14(d)を用いて説明する。図14(a)に示すように、DC/DCコンバータ21が、LC直列共振型の一次回路21aを有していてもよい。また、図14(b)に示すように、DC/DCコンバータ21が、LLC直列共振型の一次回路21aを有していてもよい。また、図14(c)に示すように、DC/DCコンバータ21が、LCC直列共振型の一次回路21aを有していてもよい。また、図14(d)に示すように、DC/DCコンバータ21が、LC並列共振型の一次回路21aを有していてもよい。
上記のように、本発明は実施の形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
C2 平滑用コンデンサ
M1 三相交流モータ
N1,N2,N3 出力端子
Q11〜Q14,Q21〜Q24,Q31〜Q34 スイッチング素子
VB1,VB2,VBn 直流電源
TR1 絶縁トランス
11−1〜11−n,12−1〜12−n,13−1〜13−n 電圧変換モジュール(電圧変換手段)
21 DC/DCコンバータ(変圧手段)
21a 一次回路
21b 二次回路
22 インバータ回路
31 制御装置(制御手段)
32 主制御部
33 一次側電圧検出部
34 二次側電圧検出部
35 駆動回路
36 二次側電流検出部
41 マスターコントローラ
Claims (6)
- 直流電圧を交流電圧に変換し、変換された交流電圧を複数相を有する負荷に供給する電力変換装置であって、
複数の直流電源と、
前記直流電圧を交流電圧に変換する際に、前記複数相においてそれぞれ生じるリプル電流を互いに相殺するように前記複数の直流電源のそれぞれに前記複数相の数だけ並列に接続され、接続された前記直流電源からの直流電圧を交流電圧に変換する複数の電圧変換手段と、
前記複数の電圧変換手段を制御する制御手段と、
異なる前記直流電源に接続された前記電圧変換手段の出力を直列に接続し、各電圧変換手段からの交流電圧を加算して前記負荷の各相へそれぞれ出力する複数の出力端子
とを備え、
前記複数の電圧変換手段のそれぞれが、
一次回路と、二次回路と、前記一次回路と前記二次回路とを結合する絶縁トランスと、を有するデュアルアクティブブリッジ回路からなり、前記直流電源に前記一次回路が接続され、前記直流電源からの直流電圧を変圧する絶縁型のDC/DCコンバータと、
前記DC/DCコンバータの二次回路に入力側が接続され、前記DC/DCコンバータからの直流電圧を交流電圧に変換するインバータ回路と、
前記DC/DCコンバータと前記インバータ回路との間に接続された平滑用コンデンサとを備え、
前記デュアルアクティブブリッジ回路のカットオフ周波数が、前記インバータ回路のスイッチング周波数よりも高いことを特徴とする電力変換装置。 - 前記デュアルアクティブブリッジ回路のスイッチング周波数が、前記インバータ回路のスイッチング周波数よりも高いことを特徴とする請求項1に記載の電力変換装置。
- 前記デュアルアクティブブリッジ回路をフィードフォワード制御することを特徴とする請求項1又は2に記載の電力変換装置。
- 前記インバータ回路は、レベルシフト方式でパルス幅変調を行うパルス幅変調回路であることを特徴とする請求項1に記載の電力変換装置。
- 前記インバータ回路は、位相シフト方式でパルス幅変調を行うパルス幅変調回路であることを特徴とする請求項1に記載の電力変換装置。
- 一次回路、二次回路及び前記一次回路と前記二次回路とを結合する絶縁トランスを有するデュアルアクティブブリッジ回路からなり、直流電源に前記一次回路が接続され、前記直流電源からの直流電圧を変圧する絶縁型のDC/DCコンバータと、前記DC/DCコンバータの二次回路に入力側が接続され、前記DC/DCコンバータからの直流電圧を交流電圧に変換するインバータ回路と、前記DC/DCコンバータと前記インバータ回路との間に接続された平滑用コンデンサとをそれぞれ備える電圧変換手段が、複数の前記直流電源のそれぞれに複数相の数だけ並列に接続され、異なる前記直流電源に接続されたインバータの出力が直列に接続され、変換された交流電圧を前記複数相を有する負荷に供給する電力変換装置を用いた電力変換方法であって、
前記複数の電圧変換手段が、複数の直流電源からの直流電圧を交流電圧に変換するステップと、
異なる前記直流電源に接続された前記電圧変換手段からの交流電圧を直列的に加算して、前記負荷の各相へそれぞれ出力するステップと、
前記デュアルアクティブブリッジ回路のカットオフ周波数を、前記インバータ回路のスイッチング周波数よりも高く設定するステップと、
前記並列に接続された電圧変換手段毎に、前記直流電圧を交流電圧に変換する際に生じるリプル電流を互いに相殺するステップ
とを含むことを特徴とする電力変換方法。
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