JP6186357B2 - 電力変換器 - Google Patents
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Description
により算出される値とする。
5,6 直流電圧源
7 インダクタ
8 トランス
9 正極選択器
10 負極選択器
11,12 外付インダクタ
13 単相正極選択器
14 単相負極選択器
21,22,23,24,25,26,27,28 スナバ付きスイッチ
30,31 ブリッジ回路
61,62,63,71,72,73 スナバ付き双方向スイッチ
80 3相交流電圧源
81 単相交流電圧源
82 交流リアクトル
83 3相フルブリッジコンバータ
84 昇降圧チョッパ
85 コンデンサ
91 全波整流器
92 ダイオード
93 ソフトスイッチ
Claims (9)
- 直流電圧源間で双方向に電力を転送する電力変換器であって、
スイッチング素子にコンデンサを並列接続しダイオードを逆並列接続したスナバ付きスイッチを2つ有し、正極端子にダイオードのカソードが接続されたスナバ付きスイッチと、負極端子にダイオードのアノードが接続されたスナバ付きスイッチとを、接続端子を介して同方向に直列接続した第1の相ブリッジ、第2の相ブリッジ、第3の相ブリッジ、及び第4の相ブリッジと、
前記第1の相ブリッジ及び前記第2の相ブリッジに並列接続された第1の直流電圧源と、
前記第3の相ブリッジ及び前記第4の相ブリッジに並列接続された第2の直流電圧源と、
前記第1の相ブリッジの接続端子と前記第3の相ブリッジの接続端子の間に接続されたインダクタと、を備え、
前記第2の相ブリッジは前記第1の相ブリッジと並列接続され、前記第4の相ブリッジは前記第3の相ブリッジと並列接続され、
前記第4の相ブリッジの接続端子及び前記第2の相ブリッジの接続端子は短絡接続され、
前記第2の相ブリッジの接続端子からの前記第1の相ブリッジの接続端子の電圧波形である1次電圧波形が、半周期毎に零電圧を介して、位相期間γで前記第1の直流電圧源の電圧と該電圧の反転電圧とを交互に繰り返すように、前記第1の相ブリッジのスナバ付きスイッチ及び前記第2の相ブリッジのスナバ付きスイッチはスイッチングされ、
前記第4の相ブリッジの接続端子からの前記第3の相ブリッジの接続端子の電圧波形である2次電圧波形が、前記1次電圧波形と同じ周波数で前記1次電圧波形より位相が(180度−制御角δ)だけ遅れて、半周期毎に零電圧を介して、前記位相期間γで前記第2の直流電圧源の電圧と該電圧の反転電圧とを交互に繰り返すように、前記第3の相ブリッジのスナバ付きスイッチ及び前記第4の相ブリッジのスナバ付きスイッチはスイッチングされる電力変換器。 - 前記位相期間γは、ゼロ以上の値を切片とした前記制御角δの一次関数である、請求項1に記載の電力変換器。
- 前記1次電圧波形の角周波数を、前記第1の直流電圧源の電圧E1と前記第2の直流電圧源の電圧E2に応じて変化させる、請求項1に記載の電力変換器。
- 前記インダクタに代えてトランスを備え、
前記トランスの1次巻線に前記第1の相ブリッジの接続端子と前記第2の相ブリッジの接続端子が接続され、前記トランスの2次巻線に前記第3の相ブリッジの接続端子と前記第4の相ブリッジの接続端子が接続される、請求項1〜4のいずれか一項に記載の電力変換器。 - 3相交流電圧源と直流電圧源との間で双方向に電力を転送する電力変換器であって、
スイッチング素子にコンデンサを並列接続しダイオードを逆並列接続したスナバ付きスイッチを2つ有し、正極端子にダイオードのカソードが接続されたスナバ付きスイッチと、負極端子にダイオードのアノードが接続されたスナバ付きスイッチとを、接続端子を介して同方向に直列接続した第1の相ブリッジ、及び第2の相ブリッジと、
前記第1の相ブリッジ及び前記第2の相ブリッジに並列接続された直流電圧源と、
スイッチング素子にコンデンサを並列接続しダイオードを逆並列接続したスナバ付きスイッチを2つ逆向きに直列接続したスナバ付き双方向スイッチを3つ有し、該3つのスナバ付き双方向スイッチの3つの端子を3相交流電圧源の各相に接続し、残りの3つの端子を短絡接続して正極端子とした正極選択器と、
前記スナバ付き双方向スイッチを3つ有し、該3つのスナバ付き双方向スイッチの3つの端子を前記3相交流電圧源の各相に接続し、残りの3つの端子を短絡接続して負極端子とした負極選択器と、
前記第1の相ブリッジの接続端子と前記正極選択器の正極端子の間に接続されたインダクタと、を備え、
前記第2の相ブリッジは、前記第1の相ブリッジと並列接続され、前記接続端子が前記負極選択器の負極端子に短絡接続され、
前記3相交流電圧源の2相の電圧極性が正の場合は、該2相に接続している前記正極選択器のスナバ付き双方向スイッチを時分割に切り替えてスイッチングし、前記3相交流電圧源の2相の電圧極性が負の場合は、該2相に接続している前記負極選択器のスナバ付き双方向スイッチを時分割に切り替えてスイッチングし、前記3相交流電圧源の電源電流を力率1とする電力変換器。 - 前記インダクタに代えてトランスを備え、
前記トランスの1次巻線に前記正極選択器の正極端子と前記負極選択器の負極端子が接続され、前記トランスの2次巻線に前記第1の相ブリッジの接続端子と前記第2の相ブリッジの接続端子が接続されることを特徴とする、請求項6に記載の電力変換器。 - 単相交流電圧源と直流電圧源との間で双方向に電力を転送する電力変換器であって、
スイッチング素子にコンデンサを並列接続しダイオードを逆並列接続したスナバ付きスイッチを2つ有し、正極端子にダイオードのカソードが接続されたスナバ付きスイッチと、負極端子にダイオードのアノードが接続されたスナバ付きスイッチとを、接続端子を介して同方向に直列接続した第1の相ブリッジ、及び第2の相ブリッジと、
前記第1の相ブリッジ及び前記第2の相ブリッジに並列接続された直流電圧源と、
スイッチング素子にコンデンサを並列接続しダイオードを逆並列接続したスナバ付きスイッチを2つ逆向きに直列接続したスナバ付き双方向スイッチを2つ有し、該2つのスナバ付き双方向スイッチの2つの端子を単相交流電圧源に接続し、残りの2つの端子を短絡接続して正極端子とした単相正極選択器と、
前記スナバ付き双方向スイッチを2つ有し、該2つのスナバ付き双方向スイッチの2つの端子を前記単相交流電圧源に接続し、残りの2つの端子を短絡接続して負極端子とした単相負極選択器と、
前記第1の相ブリッジの接続端子と前記単相正極選択器の正極端子の間に接続されたインダクタと、を備え、
前記第2の相ブリッジは、前記第1の相ブリッジと並列接続され、前記接続端子が前記単相負極選択器の負極端子に短絡接続され、
前記単相正極選択器と前記単相負極選択器が交互に同じ前記単相交流電圧源の相を選び、異なるタイミングで前記スナバ付き双方向スイッチの転流を行う電力変換器。 - 前記インダクタに代えてトランスを備え、
前記トランスの1次巻線に前記単相正極選択器の正極端子と前記単相負極選択器の負極端子が接続され、前記トランスの2次巻線に前記第1の相ブリッジの接続端子と前記第2の相ブリッジの接続端子が接続される、請求項8に記載の電力変換器。
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