JP6366492B2 - Power converter - Google Patents

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Description

本発明は、電力を変換する電力変換装置に関する。   The present invention relates to a power conversion device that converts power.

電力変換装置として、従来より、車両用空調装置に使用される電力変換装置が知られている。このような電力変換装置は、架線から給電された高電圧電力を、車両用空調装置の負荷の駆動周波数及び駆動電圧に応じた交流電力に変換し、負荷の運転を制御する。車両用空調装置の負荷としては、例えば、圧縮機、室内送風機又は室外送風機等が挙げられる。   2. Description of the Related Art Conventionally, power conversion devices used for vehicle air conditioners are known as power conversion devices. Such a power converter converts high voltage power fed from an overhead wire into AC power corresponding to the drive frequency and drive voltage of the load of the vehicle air conditioner, and controls the operation of the load. Examples of the load of the vehicle air conditioner include a compressor, an indoor blower, and an outdoor blower.

ここで、架線には、変電所の給電区間を切り替えるためのセクションが設けられている。セクションにおいては、架線からの電力の供給が遮断される。車両は、セクションを通過する際、架線からの電力の供給が途切れ、瞬時電圧低下の状態となる。そして、電力変換装置の入力電圧が予め決められた低電圧設定値を下回った場合、低電圧保護機能が働く。これにより、電力変換装置は、トランジスタ等のゲート遮断が行われるため、圧縮機、室内送風機及び室外送風機等の運転が停止する。その後、架線からの給電が復帰した際、圧縮機は、再起動禁止時間が経過した後に再始動し、電力変換装置は、圧縮機を一定の傾きで加速、即ち駆動電圧及び駆動周波数を増加させる。   Here, the overhead line is provided with a section for switching the power feeding section of the substation. In the section, the power supply from the overhead line is cut off. When the vehicle passes through the section, the supply of electric power from the overhead line is interrupted, and an instantaneous voltage drop occurs. And when the input voltage of a power converter device falls below the predetermined low voltage setting value, a low voltage protection function works. Thereby, in the power conversion device, the gates of the transistors and the like are cut off, and the operation of the compressor, the indoor blower, the outdoor blower, and the like is stopped. Thereafter, when the power supply from the overhead line is restored, the compressor is restarted after the restart prohibition time has elapsed, and the power conversion device accelerates the compressor with a certain inclination, that is, increases the drive voltage and the drive frequency. .

一方、特許文献１には、車両がセクションを通過する際、直流負荷への電力供給元を、瞬停用のバッテリに切り替え、交流負荷への電力供給を、コンデンサに蓄積された電荷によって賄う車両用電源装置が開示されている。   On the other hand, in Patent Document 1, when a vehicle passes through a section, the power supply source to the DC load is switched to a battery for instantaneous power interruption, and the vehicle is provided with the electric power stored in the capacitor to supply power to the AC load. A power supply device is disclosed.

特開平１０−８０１４８号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-80148

しかしながら、従来の電力変換装置は、車両がセクションを通過する際、圧縮機、室内送風機及び室外送風機等の運転が停止する。そして、このような車両用空調装置の停止状態は、走行中、３〜５分に１回の頻度で発生する。このため、乗客に対するサービスの低下につながる。また、特許文献１に開示された車両用電源装置は、交流負荷への電力供給を継続させるため、瞬停用のバッテリが別途必要である。   However, in the conventional power conversion device, when the vehicle passes through the section, the operations of the compressor, the indoor blower, the outdoor blower, and the like are stopped. And the stop state of such a vehicle air conditioner generate | occur | produces once every 3 to 5 minutes during driving | running | working. For this reason, it leads to the fall of the service with respect to a passenger. In addition, the vehicle power supply device disclosed in Patent Document 1 requires a battery for momentary power interruption in order to continue power supply to the AC load.

本発明は、上記のような課題を背景としてなされたもので、瞬停用のバッテリを設けずとも、乗客へのサービスの低下を抑制する電力変換装置を提供するものである。   The present invention has been made against the background of the above problems, and provides a power conversion device that suppresses a decrease in service to passengers without providing a battery for instantaneous interruption.

本発明に係る電力変換装置は、車両用空調装置に設けられる圧縮機に接続され、架線の電圧から生成された直流電圧を交流電圧に変換する第１のインバータと、車両用空調装置に設けられる送風機に接続され、架線の電圧から生成された直流電圧を交流電圧に変換する第２のインバータと、架線から供給された電圧を平滑化する入力コンデンサと、入力コンデンサの入力電圧を検出する入力電圧検出部と、第１のインバータ及び第２のインバータを駆動する制御部と、を備え、制御部は、入力電圧検出部において検出された入力電圧が、予め決められた閾値入力電圧よりも低いか否かを判定する判定手段と、判定手段において入力電圧が閾値入力電圧よりも低いと判定された場合、圧縮機の動作能力が低下するように第１のインバータを制御し、第２のインバータを駆動させるインバータ制御手段と、を有する。 A power converter according to the present invention is connected to a compressor provided in a vehicle air conditioner, and is provided in a first inverter that converts a DC voltage generated from an overhead wire voltage into an AC voltage, and the vehicle air conditioner. A second inverter that is connected to the blower and converts a DC voltage generated from the voltage of the overhead wire into an AC voltage, an input capacitor that smoothes the voltage supplied from the overhead wire, and an input voltage that detects the input voltage of the input capacitor A detection unit; and a control unit that drives the first inverter and the second inverter. The control unit determines whether the input voltage detected by the input voltage detection unit is lower than a predetermined threshold input voltage determination means for determining whether, when the input voltage at the determining means is determined to be lower than the threshold input voltage, controls the first inverter so that the operating capacity of the compressor is reduced Has an inverter control means for driving the second inverter, a.

本発明によれば、インバータ制御手段は、圧縮機の動作能力が低下するように第１のインバータを制御し、送風機の動作能力が維持されるように第２のインバータを制御する。このため、電力変換装置は、瞬停用のバッテリを設けずとも、乗客へのサービスの低下を抑制することができる。   According to the present invention, the inverter control means controls the first inverter so that the operating capability of the compressor is lowered, and controls the second inverter so that the operating capability of the blower is maintained. For this reason, a power converter device can control decline in service to a passenger, without providing a battery for instantaneous power failure.

本発明の実施の形態１における車両用空調装置２を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the vehicle air conditioner 2 in Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態１に係る電力変換装置１を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the power converter device 1 which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態１におけるインバータ制御手段５３を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the inverter control means 53 in Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態１における動作停止手段５４の動作を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows operation | movement of the operation | movement stop means 54 in Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態１における周波数低下手段５５の動作を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows operation | movement of the frequency reduction means 55 in Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態１における低電圧保護モードの動作を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows operation | movement of the low voltage protection mode in Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態１に係る電力変換装置１の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of the power converter device 1 which concerns on Embodiment 1 of this invention. 比較例における電力変換装置の動作を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows operation | movement of the power converter device in a comparative example. 本発明の実施の形態２における車両用空調装置２０２を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the vehicle air conditioner 202 in Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態３における車両用空調装置３０２を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the vehicle air conditioner 302 in Embodiment 3 of this invention. 本発明の実施の形態５に係る電力変換装置５００を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the power converter device 500 which concerns on Embodiment 5 of this invention. 本発明の実施の形態５における周波数低下手段５５の動作を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows operation | movement of the frequency reduction means 55 in Embodiment 5 of this invention.

以下、本発明に係る電力変換装置の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下に説明する実施の形態によって本発明が限定されるものではない。また、図１を含め、以下の図面では各構成部材の大きさの関係が実際のものとは異なる場合がある。   Hereinafter, embodiments of a power converter according to the present invention will be described with reference to the drawings. The present invention is not limited to the embodiments described below. Moreover, in the following drawings including FIG. 1, the relationship of the size of each component may be different from the actual one.

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１における車両用空調装置２を示す模式図である。図１に基づいて、車両用空調装置２について説明する。図１に示すように、鉄道等に使用される車両３は、架線４から供給された電圧によって運転している。なお、架線４には、変電所の給電区間を切り替えるためのセクション５が複数設けられている。 Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a schematic diagram showing a vehicle air conditioner 2 according to Embodiment 1 of the present invention. The vehicle air conditioner 2 will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 1, the vehicle 3 used for a railroad or the like is driven by the voltage supplied from the overhead line 4. The overhead line 4 is provided with a plurality of sections 5 for switching the power feeding section of the substation.

車両３は、車内の空気調和を行う車両用空調装置２を有しており、車両用空調装置２は、トランス２０、電力変換装置１及び負荷１０を有している。架線４から供給される例えば２５ｋＶの交流電圧は、トランス２０によって、例えば４００Ｖの交流電圧に降圧される。そして、降圧された交流電圧は、電力変換装置１によって負荷１０に適した交流電圧に変換されて、負荷１０に供給される。なお、負荷１０は、例えば圧縮機１１及び送風機１２である。また、圧縮機１１は、例えば２個の第１の圧縮機１１ａ及び第２の圧縮機１１ｂから構成され、送風機１２は、例えば室内送風機１２ａ及び室外送風機１２ｂから構成されている。更に、車両用空調装置２は、瞬停検出部２１と補助電源２２とを有している。瞬停検出部２１は、電力変換装置１の制御部５０に接続されており、架線４からの電圧の供給が停止したことを検出し、その検出信号を制御部５０に送信するものである。また、補助電源２２は、一端が架線４に接続され、他端が電力変換装置１の制御部５０に接続されている。補助電源２２は、非常時等に制御部５０に電源を供給するものである。   The vehicle 3 includes a vehicle air conditioner 2 that performs air conditioning in the vehicle, and the vehicle air conditioner 2 includes a transformer 20, a power converter 1, and a load 10. An AC voltage of, for example, 25 kV supplied from the overhead wire 4 is stepped down to an AC voltage of, for example, 400 V by the transformer 20. The stepped-down AC voltage is converted into an AC voltage suitable for the load 10 by the power conversion device 1 and supplied to the load 10. In addition, the load 10 is the compressor 11 and the air blower 12, for example. Moreover, the compressor 11 is comprised from the 2nd 1st compressor 11a and the 2nd compressor 11b, for example, and the air blower 12 is comprised from the indoor air blower 12a and the outdoor air blower 12b, for example. Further, the vehicle air conditioner 2 includes an instantaneous power failure detection unit 21 and an auxiliary power source 22. The instantaneous power failure detection unit 21 is connected to the control unit 50 of the power conversion device 1, detects that the supply of voltage from the overhead wire 4 has stopped, and transmits the detection signal to the control unit 50. The auxiliary power supply 22 has one end connected to the overhead line 4 and the other end connected to the control unit 50 of the power conversion device 1. The auxiliary power supply 22 supplies power to the control unit 50 in an emergency or the like.

電力変換装置１は、第１のインバータ３４と、第２のインバータ３５と、制御部５０とを有している。電力変換装置１は、更に、整流器３０と、入力コンデンサ３１と、チョッパ回路３２と、バスコンデンサ３３と、入力電圧検出部３６と、バス電圧検出部３７と、第１の出力電流検出部３８と、第２の出力電流検出部３９とを有している。   The power conversion device 1 includes a first inverter 34, a second inverter 35, and a control unit 50. The power conversion device 1 further includes a rectifier 30, an input capacitor 31, a chopper circuit 32, a bus capacitor 33, an input voltage detection unit 36, a bus voltage detection unit 37, and a first output current detection unit 38. And a second output current detector 39.

整流器３０は、トランス２０に直列に接続されており、トランス２０によって降圧された交流電圧を整流して直流電圧に変換するものである。また、入力コンデンサ３１は、整流器３０に並列に接続されており、整流器３０によって整流された直流電圧を平滑化するものである。そして、チョッパ回路３２は、整流器３０に直列に接続され、且つ入力コンデンサ３１に並列に接続されている。チョッパ回路３２は、入力コンデンサ３１によって平滑化された直流電圧を昇降圧し、安定した直流電圧を生成するものである。バスコンデンサ３３は、チョッパ回路３２に並列に接続されており、チョッパ回路３２によって生成された直流電圧を平滑化するものである。   The rectifier 30 is connected to the transformer 20 in series, and rectifies the AC voltage stepped down by the transformer 20 to convert it into a DC voltage. The input capacitor 31 is connected in parallel to the rectifier 30 and smoothes the DC voltage rectified by the rectifier 30. The chopper circuit 32 is connected in series to the rectifier 30 and is connected in parallel to the input capacitor 31. The chopper circuit 32 raises / lowers the DC voltage smoothed by the input capacitor 31 to generate a stable DC voltage. The bus capacitor 33 is connected in parallel to the chopper circuit 32 and smoothes the DC voltage generated by the chopper circuit 32.

第１のインバータ３４は、チョッパ回路３２に直列に接続され、且つバスコンデンサ３３に並列に接続されている。第１のインバータ３４は、バスコンデンサ３３によって平滑化された直流電圧を交流電圧に変換するものであり、例えば、複数のスイッチング素子で構成されている。このように、第１のインバータ３４は、架線４の電圧から生成された直流電圧を交流電圧に変換するものである。この第１のインバータ３４は、例えば、第１の圧縮機１１ａ及び第２の圧縮機１１ｂに接触器２３を介して接続されており、第１の圧縮機１１ａ及び第２の圧縮機１１ｂに対して、任意の周波数の交流電流を供給する。このように、第１のインバータ３４は、第１の圧縮機１１ａ及び第２の圧縮機１１ｂをまとめて動作させる。   The first inverter 34 is connected in series to the chopper circuit 32 and is connected in parallel to the bus capacitor 33. The first inverter 34 converts the DC voltage smoothed by the bus capacitor 33 into an AC voltage, and includes, for example, a plurality of switching elements. As described above, the first inverter 34 converts the DC voltage generated from the voltage of the overhead line 4 into an AC voltage. The first inverter 34 is connected to, for example, the first compressor 11a and the second compressor 11b via the contactor 23, and is connected to the first compressor 11a and the second compressor 11b. To supply an alternating current of an arbitrary frequency. Thus, the 1st inverter 34 operates the 1st compressor 11a and the 2nd compressor 11b collectively.

第２のインバータ３５は、チョッパ回路３２に直列に接続され、且つバスコンデンサ３３に並列に接続されている。第２のインバータ３５は、バスコンデンサ３３によって平滑化された直流電圧を交流電圧に変換するものであり、例えば、複数のスイッチング素子で構成されている。このように、第２のインバータ３５は、架線４の電圧から生成された直流電圧を交流電圧に変換するものである。この第２のインバータ３５は、例えば、室内送風機１２ａ及び室外送風機１２ｂに接触器２３を介して接続されており、室内送風機１２ａ及び室外送風機１２ｂに対して、任意の周波数の交流電流を供給する。このように、第２のインバータ３５は、室内送風機１２ａ及び室外送風機１２ｂをまとめて動作させる。   The second inverter 35 is connected in series to the chopper circuit 32 and is connected in parallel to the bus capacitor 33. The second inverter 35 converts the DC voltage smoothed by the bus capacitor 33 into an AC voltage, and includes, for example, a plurality of switching elements. As described above, the second inverter 35 converts the DC voltage generated from the voltage of the overhead line 4 into an AC voltage. For example, the second inverter 35 is connected to the indoor blower 12a and the outdoor blower 12b via the contactor 23, and supplies an alternating current having an arbitrary frequency to the indoor blower 12a and the outdoor blower 12b. Thus, the 2nd inverter 35 operates the indoor air blower 12a and the outdoor air blower 12b collectively.

入力電圧検出部３６は、架線４から入力された入力電圧を検出するものであり、例えば入力コンデンサ３１に並列に接続され、入力コンデンサ３１の両電極間の電圧を検出する。バス電圧検出部３７は、チョッパ回路３２から出力されたバス電圧を検出するものであり、例えばバスコンデンサ３３に並列に接続され、バスコンデンサ３３の両電極間の電圧を検出する。第１の出力電流検出部３８は、第１のインバータ３４から出力された第１の出力電流を検出するものであり、例えば第１のインバータ３４に直列に接続されている。第２の出力電流検出部３９は、第２のインバータ３５から出力された第２の出力電流を検出するものであり、例えば第２のインバータ３５に直列に接続されている。   The input voltage detection unit 36 detects an input voltage input from the overhead line 4, and is connected to the input capacitor 31 in parallel, for example, and detects a voltage between both electrodes of the input capacitor 31. The bus voltage detector 37 detects the bus voltage output from the chopper circuit 32, and is connected in parallel to the bus capacitor 33, for example, and detects the voltage between both electrodes of the bus capacitor 33. The first output current detection unit 38 detects the first output current output from the first inverter 34, and is connected to the first inverter 34 in series, for example. The second output current detection unit 39 detects the second output current output from the second inverter 35, and is connected to the second inverter 35 in series, for example.

図２は、本発明の実施の形態１に係る電力変換装置１を示すブロック図である。制御部５０は、第１のインバータ３４及び第２のインバータ３５を駆動するものである。図２に示すように、制御部５０は、判定手段５１とインバータ制御手段５３とを有している。判定手段５１は、入力電圧検出部３６において検出された入力電圧が、予め決められた閾値入力電圧よりも低いか否かを判定するものである。   FIG. 2 is a block diagram showing power converter 1 according to Embodiment 1 of the present invention. The control unit 50 drives the first inverter 34 and the second inverter 35. As illustrated in FIG. 2, the control unit 50 includes a determination unit 51 and an inverter control unit 53. The determination means 51 determines whether or not the input voltage detected by the input voltage detector 36 is lower than a predetermined threshold input voltage.

インバータ制御手段５３は、架線４の電圧が予め決められた閾値電圧よりも低い場合、圧縮機１１の動作能力が低下するように第１のインバータ３４を制御する。より具体的には、インバータ制御手段５３は、判定手段５１において入力電圧が閾値入力電圧よりも低いと判定された場合、圧縮機１１の動作能力が低下するように第１のインバータ３４を制御する。この場合、閾値入力電圧は、閾値電圧に相当する。なお、インバータ制御手段５３は、更に、第２のインバータ３５の駆動状態を維持するように構成されている。また、インバータ制御手段５３は、動作停止手段５４と周波数低下手段５５とを有している。動作停止手段５４は、第１のインバータ３４の圧縮機１１への電圧の供給を遮断させるものである。また、周波数低下手段５５は、第１のインバータ３４の周波数を低下させるものである。この周波数低下手段５５は、例えば周波数指令値を半減させるものであり、周波数半減制御設定がオンされている場合に、動作する。第１のインバータ３４の周波数指令値は、例えば６０Ｈｚである。   When the voltage of the overhead line 4 is lower than a predetermined threshold voltage, the inverter control means 53 controls the first inverter 34 so that the operation capability of the compressor 11 is lowered. More specifically, when the determination unit 51 determines that the input voltage is lower than the threshold input voltage, the inverter control unit 53 controls the first inverter 34 so that the operation capability of the compressor 11 is reduced. . In this case, the threshold input voltage corresponds to the threshold voltage. The inverter control means 53 is further configured to maintain the driving state of the second inverter 35. Further, the inverter control means 53 has an operation stop means 54 and a frequency reduction means 55. The operation stop means 54 is for interrupting the supply of voltage to the compressor 11 of the first inverter 34. Further, the frequency reducing means 55 is for reducing the frequency of the first inverter 34. This frequency lowering means 55, for example, halves the frequency command value, and operates when the frequency halving control setting is turned on. The frequency command value of the first inverter 34 is 60 Hz, for example.

次に、制御部５０におけるインバータ制御手段５３について詳細に説明する。図３は、本発明の実施の形態１におけるインバータ制御手段５３を示すブロック図である。図３に示すように、インバータ制御手段５３は、入力電圧演算器６０、出力電流演算器６１、バス電圧演算器６５、周波数演算器６２、Ｖ／Ｆ演算器６３、ｄｑ軸電圧演算器６６、位相演算器６４及び電圧制御器６７を有している。   Next, the inverter control means 53 in the control unit 50 will be described in detail. FIG. 3 is a block diagram showing inverter control means 53 in Embodiment 1 of the present invention. As shown in FIG. 3, the inverter control means 53 includes an input voltage calculator 60, an output current calculator 61, a bus voltage calculator 65, a frequency calculator 62, a V / F calculator 63, a dq axis voltage calculator 66, A phase calculator 64 and a voltage controller 67 are included.

入力電圧演算器６０は、入力電圧検出部３６において検出された入力電圧を演算するものである。そして、演算された入力電圧と周波数半減制御設定のオンオフとに基づいて、周波数指令値が決定される。具体的には、判定手段５１において、入力電圧が閾値電圧以上と判定された場合、周波数指令ｆ１（６０Ｈｚ）が選択される。一方、判定手段５１において、入力電圧が閾値電圧よりも低いと判定された場合、周波数指令ｆ２（３０Ｈｚ）又は周波数指令ｆ３（０Ｈｚ）が選択される。ここで、周波数半減制御設定がオンされている場合、周波数指令ｆ２（３０Ｈｚ）が選択される。一方、周波数半減制御設定がオフされている場合、周波数指令ｆ３（０Ｈｚ）が選択される。   The input voltage calculator 60 calculates the input voltage detected by the input voltage detector 36. The frequency command value is determined based on the calculated input voltage and on / off of the frequency half control setting. Specifically, when the determination unit 51 determines that the input voltage is equal to or higher than the threshold voltage, the frequency command f1 (60 Hz) is selected. On the other hand, when the determination unit 51 determines that the input voltage is lower than the threshold voltage, the frequency command f2 (30 Hz) or the frequency command f3 (0 Hz) is selected. Here, when the frequency halving control setting is turned on, the frequency command f2 (30 Hz) is selected. On the other hand, when the frequency half control setting is off, the frequency command f3 (0 Hz) is selected.

出力電流演算器６１は、第１の出力電流検出部３８において検出された第１の出力電流を演算するものである。周波数演算器６２は、演算された第１の出力電流に基づいて周波数を演算するものである。そして、演算された周波数と、上記の周波数指令値とが比較され、その偏差が、Ｖ／Ｆ演算器６３及び位相演算器６４に入力される。Ｖ／Ｆ演算器６３は、この偏差に基づいて、周波数から電圧に変換するものである。位相演算器６４は、偏差に基づいて、位相を演算するものである。   The output current calculator 61 calculates the first output current detected by the first output current detector 38. The frequency calculator 62 calculates a frequency based on the calculated first output current. Then, the calculated frequency is compared with the above frequency command value, and the deviation is input to the V / F calculator 63 and the phase calculator 64. The V / F calculator 63 converts frequency to voltage based on this deviation. The phase calculator 64 calculates the phase based on the deviation.

バス電圧演算器６５は、バス電圧検出部３７において検出されたバス電圧を演算するものである。そして、演算されたバス電圧と、Ｖ／Ｆ演算器６３によって変換された電圧とが乗算され、乗算された電圧値が、ｄｑ軸電圧演算器６６に入力される。ｄｑ軸電圧演算器６６は、乗算された電圧値をｄｑ軸電圧に変換するものである。電圧制御器６７は、ｄｑ軸電圧演算器６６によって演算されたｄｑ軸電圧と、位相演算器６４によって演算された位相とに基づいて、電圧指令値を生成する。そして、生成された電圧指令値は、第１のインバータ３４に入力される。   The bus voltage calculator 65 calculates the bus voltage detected by the bus voltage detector 37. Then, the calculated bus voltage is multiplied by the voltage converted by the V / F calculator 63, and the multiplied voltage value is input to the dq-axis voltage calculator 66. The dq axis voltage calculator 66 converts the multiplied voltage value into a dq axis voltage. The voltage controller 67 generates a voltage command value based on the dq axis voltage calculated by the dq axis voltage calculator 66 and the phase calculated by the phase calculator 64. Then, the generated voltage command value is input to the first inverter 34.

次に、インバータ制御手段５３における動作停止手段５４の動作について説明する。図４は、本発明の実施の形態１における動作停止手段５４の動作を示すタイミングチャートである。図４に示すように、車両３がセクション５を通過する際、入力電圧が低下する。これに伴って、バス電圧も低下する。判定手段５１において、入力電圧が閾値電圧よりも低いと判定された場合、動作停止手段５４は、第１のインバータ３４の圧縮機１１への電圧の供給を遮断させる。第１のインバータ３４がトランジスタで構成されている場合、動作停止手段５４は、ゲート電圧をオフする。そして、動作停止手段５４は、第１のインバータ３４の周波数を、６０Ｈｚから周波数指令ｆ３（０Ｈｚ）にする。   Next, the operation of the operation stop unit 54 in the inverter control unit 53 will be described. FIG. 4 is a timing chart showing the operation of the operation stop means 54 in Embodiment 1 of the present invention. As shown in FIG. 4, when the vehicle 3 passes through the section 5, the input voltage decreases. Along with this, the bus voltage also decreases. When the determination unit 51 determines that the input voltage is lower than the threshold voltage, the operation stop unit 54 blocks the supply of voltage to the compressor 11 of the first inverter 34. When the first inverter 34 is formed of a transistor, the operation stopping unit 54 turns off the gate voltage. Then, the operation stop means 54 changes the frequency of the first inverter 34 from 60 Hz to the frequency command f3 (0 Hz).

これにより、第１の圧縮機１１ａ及び第２の圧縮機１１ｂは停止される。その後、圧縮機１１の仕様である再起動禁止時間が経過した後、再始動が行われる。その際、制御部５０は、第１のインバータ３４が目標周波数である６０Ｈｚまで到達するように、一定の傾きで第１のインバータ３４の周波数を上昇させる。一方、インバータ制御手段５３は、送風機１２の動作能力が維持されるように、第２のインバータ３５の周波数を、６０Ｈｚのまま維持する。これにより、室内送風機１２ａ及び室外送風機１２ｂは運転が継続される。従って、例えば冷房運転の場合、それまで冷却されていた冷媒によって、車内に冷風が供給される。なお、入力電圧が低下した場合、チョッパ回路３２の昇圧動作によって、バス電圧の低下が抑制されている。   Thereby, the 1st compressor 11a and the 2nd compressor 11b are stopped. Then, after the restart prohibition time which is the specification of the compressor 11 has elapsed, the restart is performed. At that time, the control unit 50 increases the frequency of the first inverter 34 with a certain slope so that the first inverter 34 reaches the target frequency of 60 Hz. On the other hand, the inverter control means 53 maintains the frequency of the second inverter 35 at 60 Hz so that the operation capability of the blower 12 is maintained. Thereby, the operation of the indoor fan 12a and the outdoor fan 12b is continued. Therefore, for example, in the case of cooling operation, cold air is supplied into the vehicle by the refrigerant that has been cooled until then. When the input voltage is reduced, the bus voltage is suppressed from being lowered by the boost operation of the chopper circuit 32.

次に、インバータ制御手段５３における周波数低下手段５５の動作について説明する。図５は、本発明の実施の形態１における周波数低下手段５５の動作を示すタイミングチャートである。図５に示すように、車両３がセクション５を通過する際、入力電圧が低下する。これに伴って、バス電圧も低下する。判定手段５１において、入力電圧が閾値電圧よりも低いと判定された場合、周波数低下手段５５は、第１のインバータ３４の周波数指令値を低下させる。具体的には、周波数低下手段５５は、第１のインバータ３４の周波数を、６０Ｈｚから周波数指令ｆ２（３０Ｈｚ）にする。   Next, the operation of the frequency reduction means 55 in the inverter control means 53 will be described. FIG. 5 is a timing chart showing the operation of the frequency reducing means 55 in Embodiment 1 of the present invention. As shown in FIG. 5, when the vehicle 3 passes through the section 5, the input voltage decreases. Along with this, the bus voltage also decreases. When the determination unit 51 determines that the input voltage is lower than the threshold voltage, the frequency reduction unit 55 decreases the frequency command value of the first inverter 34. Specifically, the frequency lowering means 55 changes the frequency of the first inverter 34 from 60 Hz to the frequency command f2 (30 Hz).

これにより、第１の圧縮機１１ａ及び第２の圧縮機１１ｂの運転が継続される。この場合、室内送風機１２ａ及び室外送風機１２ｂよりも電力負担が大きい第１の圧縮機１１ａ及び第２の圧縮機１１ｂの周波数指令値が低下するため、バス電圧の低下を抑制することができる。その後、判定手段５１によって、入力電圧が、予め決められた復電電圧以上であると判定された場合、制御部５０は、第１のインバータ３４が目標周波数である６０Ｈｚまで到達するように、一定の傾きで第１のインバータ３４の周波数を上昇させる。一方、インバータ制御手段５３は、送風機１２の動作能力が維持されるように、第２のインバータ３５の周波数を、６０Ｈｚのまま維持する。これにより、室内送風機１２ａ及び室外送風機１２ｂの運転も継続される。   Thereby, the operation of the first compressor 11a and the second compressor 11b is continued. In this case, since the frequency command value of the 1st compressor 11a and the 2nd compressor 11b with a larger electric power burden than the indoor air blower 12a and the outdoor air blower 12b falls, the fall of a bus voltage can be suppressed. Thereafter, when the determination unit 51 determines that the input voltage is equal to or higher than a predetermined power recovery voltage, the control unit 50 is fixed so that the first inverter 34 reaches the target frequency of 60 Hz. The frequency of the first inverter 34 is increased with a slope of. On the other hand, the inverter control means 53 maintains the frequency of the second inverter 35 at 60 Hz so that the operation capability of the blower 12 is maintained. Thereby, the operation of the indoor fan 12a and the outdoor fan 12b is also continued.

次に、インバータ制御手段５３における低電圧保護モードの動作について説明する。図６は、本発明の実施の形態１における低電圧保護モードの動作を示すタイミングチャートである。低電圧保護モードは、運転中の電力変換装置１を停止させて、電力変換装置１等を保護するモードである。図６に示すように、車両３がセクション５を通過する際、入力電圧が低下する。これに伴って、バス電圧も低下する。判定手段５１において、入力電圧が閾値電圧よりも低いと判定された場合、制御部５０は、その電圧低下時間を計測する。制御部５０は、電圧低下時間が、予め決められた閾値時間以上である場合、瞬停であるとみなされず、第１のインバータ３４及び第２のインバータ３５の周波数を、０Ｈｚにする。なお、閾値時間は、例えば０．５ｓｅｃである。また、チョッパ回路３２は停止される。   Next, the operation in the low voltage protection mode in the inverter control means 53 will be described. FIG. 6 is a timing chart showing the operation in the low voltage protection mode according to the first embodiment of the present invention. The low voltage protection mode is a mode in which the power conversion device 1 in operation is stopped to protect the power conversion device 1 and the like. As shown in FIG. 6, when the vehicle 3 passes through the section 5, the input voltage decreases. Along with this, the bus voltage also decreases. When the determination unit 51 determines that the input voltage is lower than the threshold voltage, the control unit 50 measures the voltage drop time. When the voltage drop time is equal to or longer than a predetermined threshold time, the control unit 50 is not regarded as an instantaneous power failure and sets the frequencies of the first inverter 34 and the second inverter 35 to 0 Hz. The threshold time is, for example, 0.5 sec. Further, the chopper circuit 32 is stopped.

そして、第１のインバータ３４及び第２のインバータ３５がトランジスタで構成されている場合、動作停止手段５４は、いずれのゲート電圧もオフする。これにより、第１の圧縮機１１ａ、第２の圧縮機１１ｂ、室内送風機１２ａ及び室外送風機１２ｂは、いずれも停止する。なお、図６においては、周波数半減制御設定がオンされており、入力電圧が閾値電圧よりも低いと判定された場合、先ず、第１のインバータ３４の周波数を、６０Ｈｚから周波数指令ｆ２（３０Ｈｚ）にする。   And when the 1st inverter 34 and the 2nd inverter 35 are comprised with the transistor, the operation stop means 54 turns off any gate voltage. Thereby, the 1st compressor 11a, the 2nd compressor 11b, the indoor air blower 12a, and the outdoor air blower 12b stop. In FIG. 6, when the frequency half control setting is turned on and it is determined that the input voltage is lower than the threshold voltage, first, the frequency of the first inverter 34 is changed from 60 Hz to the frequency command f2 (30 Hz). To.

次に、本発明の実施の形態１に係る電力変換装置１の動作について説明する。図７は、本発明の実施の形態１に係る電力変換装置１の動作を示すフローチャートである。図７に示すように、先ず、判定手段５１によって、入力電圧が閾値電圧よりも低いか否かが判定される（ステップＳＴ１）。入力電圧が閾値電圧以上であると判定された場合（ステップＳＴ１のＮｏ）、制御部５０は、第１のインバータ３４の運転指令をオンのまま継続し、第１のインバータ３４の周波数指令値を目標周波数である周波数指令ｆ１（６０Ｈｚ）にする（ステップＳＴ１０）。一方、入力電圧が閾値電圧よりも低いと判定された場合（ステップＳＴ１のＹｅｓ）、制御部５０は、その電圧低下時間を測定する（ステップＳＴ２）。   Next, operation | movement of the power converter device 1 which concerns on Embodiment 1 of this invention is demonstrated. FIG. 7 is a flowchart showing the operation of the power conversion device 1 according to Embodiment 1 of the present invention. As shown in FIG. 7, first, the determination means 51 determines whether or not the input voltage is lower than the threshold voltage (step ST1). When it is determined that the input voltage is equal to or higher than the threshold voltage (No in step ST1), the control unit 50 continues the operation command for the first inverter 34 while being on, and sets the frequency command value for the first inverter 34. The frequency command f1 (60 Hz), which is the target frequency, is set (step ST10). On the other hand, when it is determined that the input voltage is lower than the threshold voltage (Yes in step ST1), the control unit 50 measures the voltage drop time (step ST2).

そして、制御部５０によって、電圧低下時間が閾値時間未満、例えば０．５ｓｅｃ未満であるか否かが判定される（ステップＳＴ３）。電圧低下時間が閾値時間以上である場合（ステップＳＴ３のＮｏ）、瞬停であるとみなされず、低電圧保護モードに移行され、制御部５０は、第１のインバータ３４及び第２のインバータ３５の周波数を０Ｈｚにする。これにより、第１の圧縮機１１ａ、第２の圧縮機１１ｂ、室内送風機１２ａ及び室外送風機１２ｂは、いずれも停止する（ステップＳＴ９）。一方、電圧低下時間が閾値時間未満である場合（ステップＳＴ３のＹｅｓ）、制御部５０によって、周波数半減制御設定がオンされているか否かが判定される（ステップＳＴ４）。   Then, the control unit 50 determines whether or not the voltage drop time is less than the threshold time, for example, less than 0.5 sec (step ST3). When the voltage drop time is equal to or longer than the threshold time (No in step ST3), it is not regarded as a momentary power failure, and the control unit 50 shifts to the low voltage protection mode, and the control unit 50 controls the first inverter 34 and the second inverter 35. Set the frequency to 0 Hz. Thereby, the 1st compressor 11a, the 2nd compressor 11b, the indoor air blower 12a, and the outdoor air blower 12b all stop (step ST9). On the other hand, when the voltage drop time is less than the threshold time (Yes in step ST3), the control unit 50 determines whether or not the frequency half control setting is turned on (step ST4).

周波数半減制御設定がオフされている場合（ステップＳＴ４のＮｏ）、動作停止手段５４によって、第１のインバータ３４の圧縮機１１への電圧の供給が遮断される（ステップＳＴ８）。即ち、動作停止手段５４は、第１のインバータ３４の運転指令をオフする。その後、判定手段５１によって、入力電圧が復電電圧以上であるか否かが判定される（ステップＳＴ６）。入力電圧が復電電圧以上であると判定された場合（ステップＳＴ６のＹｅｓ）で且つ再起動禁止時間が経過した後、制御部５０は、第１のインバータ３４の運転指令をオンし、第１のインバータ３４の周波数指令値を目標周波数である周波数指令ｆ１（６０Ｈｚ）にする（ステップＳＴ７）。一方、周波数半減制御設定がオンされている場合（ステップＳＴ４のＹｅｓ）、周波数低下手段５５によって、第１のインバータ３４の周波数指令値が、周波数指令ｆ２（３０Ｈｚ）に低下される（ステップＳＴ５）。なお、第１のインバータ３４の運転指令はオンのまま継続される。   When the frequency half control setting is off (No in step ST4), the operation stop means 54 cuts off the supply of voltage to the compressor 11 of the first inverter 34 (step ST8). That is, the operation stop means 54 turns off the operation command for the first inverter 34. Then, it is determined by the determination means 51 whether an input voltage is more than a power recovery voltage (step ST6). When it is determined that the input voltage is equal to or higher than the recovery voltage (Yes in step ST6) and the restart prohibition time has elapsed, the control unit 50 turns on the operation command for the first inverter 34, and the first The frequency command value of the inverter 34 is set to the frequency command f1 (60 Hz) which is the target frequency (step ST7). On the other hand, if the frequency half control setting is turned on (Yes in step ST4), the frequency command value of the first inverter 34 is lowered to the frequency command f2 (30 Hz) by the frequency reduction means 55 (step ST5). . The operation command for the first inverter 34 is kept on.

その後、判定手段５１によって、入力電圧が復電電圧以上であるか否かが判定される（ステップＳＴ６）。入力電圧が復電電圧未満であると判定された場合（ステップＳＴ６のＮｏ）、制御が終了し、再びステップＳＴ１に戻る。入力電圧が復電電圧以上であると判定された場合（ステップＳＴ６のＹｅｓ）、制御部５０は、第１のインバータ３４の運転指令をオンし、第１のインバータ３４の周波数指令値を目標周波数である周波数指令ｆ１（６０Ｈｚ）にする（ステップＳＴ７）。これにより、制御が終了する。そして、再びステップＳＴ１に戻る。なお、この制御は、一定の周期、例えば５ｍｓｅｃの周期で行われる。   Then, it is determined by the determination means 51 whether an input voltage is more than a power recovery voltage (step ST6). When it is determined that the input voltage is less than the power recovery voltage (No in step ST6), the control ends and the process returns to step ST1 again. When it is determined that the input voltage is equal to or higher than the power recovery voltage (Yes in step ST6), the control unit 50 turns on the operation command for the first inverter 34 and sets the frequency command value for the first inverter 34 to the target frequency. The frequency command f1 (60 Hz) is set (step ST7). Thereby, control is complete | finished. And it returns to step ST1 again. This control is performed at a constant cycle, for example, a cycle of 5 msec.

次に、本発明の実施の形態１に係る電力変換装置１の作用について説明する。前述の如く、インバータ制御手段５３は、圧縮機１１の動作能力が低下するように第１のインバータ３４を制御する。また、インバータ制御手段５３は、第２のインバータ３５の駆動状態を維持するように構成されている。このため、例えば冷房運転の場合、それまで冷却されていた冷媒によって、車内に冷風が供給される。従って、電力変換装置１は、車内のシームレスな温度調和を実現し、車内の快適性を維持することができるため、乗客へのサービスが向上する。また、電力変換装置１は、乗客へのサービス向上を、第１のインバータ３４を制御するだけで賄っているため、別途瞬停用のバッテリ等が不要である。このため、コストダウンを図ることができる。このように、電力変換装置１は、瞬停用のバッテリを設けずとも、乗客へのサービスの低下を抑制することができる。   Next, the effect | action of the power converter device 1 which concerns on Embodiment 1 of this invention is demonstrated. As described above, the inverter control means 53 controls the first inverter 34 so that the operation capability of the compressor 11 is lowered. Further, the inverter control means 53 is configured to maintain the driving state of the second inverter 35. For this reason, for example, in the case of cooling operation, cold air is supplied into the vehicle by the refrigerant that has been cooled until then. Therefore, the power conversion device 1 can achieve seamless temperature harmony in the vehicle and maintain comfort in the vehicle, so that service to passengers is improved. Moreover, since the power converter device 1 is providing the service improvement for a passenger only by controlling the 1st inverter 34, the battery for instantaneous power failure etc. are unnecessary separately. For this reason, cost reduction can be aimed at. Thus, the power converter device 1 can suppress a decrease in service to passengers without providing a battery for instantaneous interruption.

また、動作停止手段５４は、判定手段５１において入力電圧が閾値電圧よりも低いと判定された場合、第１のインバータ３４の圧縮機１１への電圧の供給を遮断させる。これにより、圧縮機１１は停止するものの、送風機１２の運転は継続される。従って、例えば冷房運転の場合、それまで冷却されていた冷媒によって、車内に冷風が供給される。   Moreover, the operation stop means 54 interrupts | blocks the supply of the voltage to the compressor 11 of the 1st inverter 34, when the determination means 51 determines with an input voltage being lower than a threshold voltage. Thereby, although the compressor 11 stops, the driving | operation of the air blower 12 is continued. Therefore, for example, in the case of cooling operation, cold air is supplied into the vehicle by the refrigerant that has been cooled until then.

更に、周波数低下手段５５は、判定手段５１において入力電圧が閾値電圧よりも低いと判定された場合、第１のインバータ３４の周波数を低下させる。これにより、圧縮機１１の動作能力は低下するものの、その運転は継続される。また、送風機１２の運転も継続される。従って、車両用空調装置２の運転が継続される。また、圧縮機発停回数が低減することにより、圧縮機１１の長寿命化にも貢献できる。   Further, the frequency reduction means 55 reduces the frequency of the first inverter 34 when the determination means 51 determines that the input voltage is lower than the threshold voltage. Thereby, although the operation capability of the compressor 11 falls, the driving | running is continued. In addition, the operation of the blower 12 is continued. Therefore, the operation of the vehicle air conditioner 2 is continued. Further, the reduction in the number of times the compressor is started and stopped can contribute to extending the life of the compressor 11.

ここで、本発明の実施の形態１に係る電力変換装置１と比較するため、比較例における電力変換装置の動作について説明する。図８は、比較例における電力変換装置の動作を示すタイミングチャートである。図８に示すように、車両３がセクション５を通過する際、入力電圧が低下する。これに伴って、バス電圧も低下する。判定手段５１において入力電圧が閾値電圧よりも低いと判定された場合、制御部５０は、第１のインバータ３４の圧縮機１１への電圧の供給を停止し、また、第２のインバータ３５の室内送風機１２ａ及び室外送風機１２ｂへの電圧の供給を停止する。第１のインバータ３４及び第２のインバータ３５がトランジスタで構成されている場合、動作停止手段５４は、それらのゲート電圧をオフする。   Here, in order to compare with the power converter device 1 which concerns on Embodiment 1 of this invention, operation | movement of the power converter device in a comparative example is demonstrated. FIG. 8 is a timing chart showing the operation of the power conversion device in the comparative example. As shown in FIG. 8, when the vehicle 3 passes through the section 5, the input voltage decreases. Along with this, the bus voltage also decreases. When the determination unit 51 determines that the input voltage is lower than the threshold voltage, the control unit 50 stops the supply of the voltage to the compressor 11 of the first inverter 34 and the interior of the second inverter 35 The supply of voltage to the fan 12a and the outdoor fan 12b is stopped. When the first inverter 34 and the second inverter 35 are composed of transistors, the operation stopping unit 54 turns off their gate voltages.

更に、制御部５０は、第１のインバータ３４及び第２のインバータ３５の周波数指令値を０Ｈｚにする。これにより、圧縮機１１、室内送風機１２ａ及び室外送風機１２ｂは停止して、モータが惰性で回転し続けるフリーランとなる。車両用空調装置は、制約により、圧縮機１１のみの駆動はできず、室内送風機１２ａ及び室外送風機１２ｂを先に駆動する必要がある。このため、室内送風機１２ａ及び室外送風機１２ｂが先に始動され、これに伴い、制御部５０は、第２のインバータ３５が目標周波数である６０Ｈｚまで到達するように、一定の傾きで第２のインバータ３５の周波数を上昇させる。室内送風機１２ａ及び室外送風機１２ｂが始動された後、且つ再起動禁止時間が経過した後、圧縮機１１が始動される。また、これに伴い、制御部５０は、第１のインバータ３４が目標周波数である６０Ｈｚまで到達するように、一定の傾きで第１のインバータ３４の周波数を上昇させる。このように、比較例においては、圧縮機１１及び送風機１２のいずれもが停止する。   Further, the control unit 50 sets the frequency command values of the first inverter 34 and the second inverter 35 to 0 Hz. Thereby, the compressor 11, the indoor blower 12a, and the outdoor blower 12b are stopped, and the motor is in a free run that continues to rotate with inertia. The vehicle air conditioner cannot drive only the compressor 11 due to restrictions, and needs to drive the indoor blower 12a and the outdoor blower 12b first. For this reason, the indoor blower 12a and the outdoor blower 12b are started first, and accordingly, the control unit 50 causes the second inverter 35 to reach the target frequency of 60 Hz so that the second inverter 35 reaches a target frequency of 60 Hz. Increase the frequency of 35. After the indoor blower 12a and the outdoor blower 12b are started and after the restart prohibition time has elapsed, the compressor 11 is started. Accordingly, the control unit 50 increases the frequency of the first inverter 34 with a certain slope so that the first inverter 34 reaches the target frequency of 60 Hz. Thus, in the comparative example, both the compressor 11 and the blower 12 are stopped.

実施の形態２．
次に、本発明の実施の形態２に係る電力変換装置２００について説明する。図９は、本発明の実施の形態２における車両用空調装置２０２を示す模式図である。本実施の形態２は、架線４から供給される電圧が直流電圧であり、車両用空調装置２０２がフィルタ２２０を有している点で、実施の形態１と相違する。本実施の形態２では、実施の形態１と共通する部分は同一の符号を付して説明を省略し、実施の形態１との相違点を中心に説明する。 Embodiment 2. FIG.
Next, the power conversion device 200 according to Embodiment 2 of the present invention will be described. FIG. 9 is a schematic diagram showing a vehicle air conditioner 202 according to Embodiment 2 of the present invention. The second embodiment is different from the first embodiment in that the voltage supplied from the overhead wire 4 is a DC voltage and the vehicle air conditioner 202 has a filter 220. In the second embodiment, portions common to the first embodiment are denoted by the same reference numerals, description thereof is omitted, and differences from the first embodiment will be mainly described.

本実施の形態２では、図９に示すように、架線４から供給される例えば６００Ｖの直流電圧は、フィルタ２２０によってノイズが除去される。これにより、実施の形態１におけるトランス２０と整流器３０とが不要となる。このように、本実施の形態２のように、架線４から供給される電圧が直流電圧の場合でも、実施の形態１と同様の効果を奏する。   In the second embodiment, as shown in FIG. 9, noise is removed from the DC voltage of, for example, 600 V supplied from the overhead wire 4 by the filter 220. Thereby, the transformer 20 and the rectifier 30 in Embodiment 1 become unnecessary. As described above, even when the voltage supplied from the overhead line 4 is a DC voltage as in the second embodiment, the same effects as those in the first embodiment are obtained.

実施の形態３．
次に、本発明の実施の形態３に係る電力変換装置３００について説明する。図１０は、本発明の実施の形態３における車両用空調装置３０２を示す模式図である。本実施の形態３は、第１のインバータ３４及び第２のインバータ３５が複数のインバータから構成されている点で、実施の形態１、２と相違する。本実施の形態３では、実施の形態１、２と共通する部分は同一の符号を付して説明を省略し、実施の形態１、２との相違点を中心に説明する。 Embodiment 3 FIG.
Next, power conversion device 300 according to Embodiment 3 of the present invention will be described. FIG. 10 is a schematic diagram showing a vehicle air conditioner 302 according to Embodiment 3 of the present invention. The third embodiment is different from the first and second embodiments in that the first inverter 34 and the second inverter 35 are composed of a plurality of inverters. In the third embodiment, portions common to the first and second embodiments are denoted by the same reference numerals and the description thereof is omitted, and the difference from the first and second embodiments will be mainly described.

本実施の形態３では、図１０に示すように、第１のインバータ３４は、第１の圧縮機用インバータ３３４ａ及び第２の圧縮機用インバータ３３４ｂから構成されている。第１の圧縮機用インバータ３３４ａは、第１の圧縮機１１ａを動作させるものであり、第２の圧縮機用インバータ３３４ｂは、第２の圧縮機１１ｂを動作させるものである。また、第２のインバータ３５は、室内送風機用インバータ３３５ａ及び室外送風機用インバータ３３５ｂから構成されている。室内送風機用インバータ３３５ａは、室内送風機１２ａを動作させるものであり、室外送風機用インバータ３３５ｂは、室外送風機１２ｂを動作させるものである。このように、本実施の形態３は、複数のインバータの夫々が、複数の圧縮機の夫々を動作させ、また、複数のインバータの夫々が、複数の送風機の夫々を動作させる。本実施の形態３は、実施の形態１で得られる効果に加え、負荷１０を、それぞれ個別のインバータで制御することにより、より精密な制御が可能であるという効果を得ることができる。   In the third embodiment, as shown in FIG. 10, the first inverter 34 includes a first compressor inverter 334a and a second compressor inverter 334b. The first compressor inverter 334a operates the first compressor 11a, and the second compressor inverter 334b operates the second compressor 11b. Moreover, the 2nd inverter 35 is comprised from the inverter 335a for indoor fans, and the inverter 335b for outdoor fans. The indoor blower inverter 335a operates the indoor blower 12a, and the outdoor blower inverter 335b operates the outdoor blower 12b. As described above, in the third embodiment, each of the plurality of inverters operates each of the plurality of compressors, and each of the plurality of inverters operates each of the plurality of fans. In the third embodiment, in addition to the effect obtained in the first embodiment, the load 10 can be controlled by an individual inverter, whereby an effect that more precise control is possible can be obtained.

実施の形態４．
次に、本発明の実施の形態４に係る電力変換装置４００について説明する。本実施の形態４は、チョッパ回路３２を省略している点で、実施の形態１、２、３と相違する。架線４から供給される電圧又はトランス２０の種類によっては、チョッパ回路３２を省略することが可能である。この場合、チョッパ回路３２を省略しても、実施の形態１と同様の効果を奏する。 Embodiment 4 FIG.
Next, power conversion device 400 according to Embodiment 4 of the present invention will be described. The fourth embodiment is different from the first, second, and third embodiments in that the chopper circuit 32 is omitted. Depending on the voltage supplied from the overhead wire 4 or the type of the transformer 20, the chopper circuit 32 can be omitted. In this case, even if the chopper circuit 32 is omitted, the same effect as in the first embodiment can be obtained.

実施の形態５．
次に、本発明の実施の形態５に係る電力変換装置５００について説明する。図１１は、本発明の実施の形態５に係る電力変換装置５００を示すブロック図、図１２は、本発明の実施の形態５における周波数低下手段５５の動作を示すタイミングチャートである。本実施の形態５は、制御部５５０が判定手段５１を有していない点で、実施の形態１と相違する。本実施の形態５では、実施の形態１と共通する部分は同一の符号を付して説明を省略し、実施の形態１との相違点を中心に説明する。 Embodiment 5. FIG.
Next, power conversion device 500 according to Embodiment 5 of the present invention will be described. FIG. 11 is a block diagram showing power conversion apparatus 500 according to Embodiment 5 of the present invention, and FIG. 12 is a timing chart showing the operation of frequency reduction means 55 in Embodiment 5 of the present invention. The fifth embodiment is different from the first embodiment in that the control unit 550 does not have the determination unit 51. In the fifth embodiment, portions common to the first embodiment are denoted by the same reference numerals, description thereof is omitted, and differences from the first embodiment will be mainly described.

本実施の形態５では、図１１に示すように、インバータ制御手段５３が、瞬停検出部２１から検出信号を受信した場合、圧縮機１１の動作能力が低下するように第１のインバータ３４を制御する。   In the fifth embodiment, as shown in FIG. 11, when the inverter control means 53 receives a detection signal from the instantaneous power failure detection unit 21, the first inverter 34 is set so that the operation capability of the compressor 11 is lowered. Control.

次に、インバータ制御手段５３における周波数低下手段５５の動作について説明する。図１２に示すように、車両３がセクション５を通過する際、入力電圧が低下する。これに伴って、バス電圧も低下する。周波数低下手段５５によって、検出信号が受信された場合、周波数低下手段５５は、第１のインバータ３４の周波数指令値を低下させる。具体的には、周波数低下手段５５は、第１のインバータ３４の周波数を、６０Ｈｚから周波数指令ｆ２（３０Ｈｚ）にする。   Next, the operation of the frequency reduction means 55 in the inverter control means 53 will be described. As shown in FIG. 12, when the vehicle 3 passes through the section 5, the input voltage decreases. Along with this, the bus voltage also decreases. When the detection signal is received by the frequency reduction unit 55, the frequency reduction unit 55 reduces the frequency command value of the first inverter 34. Specifically, the frequency lowering means 55 changes the frequency of the first inverter 34 from 60 Hz to the frequency command f2 (30 Hz).

このように、本実施の形態５は、架線４の電圧が閾値電圧よりも低いか否かが、瞬停検出部２１によって判定されている。この場合も、実施の形態１と同様の効果を奏する。なお、架線４の電圧が閾値電圧よりも低いか否かが、実施の形態１における判定手段５１及び実施の形態５における瞬停検出部２１のいずれもによって判定されてもよい。   As described above, in the fifth embodiment, whether or not the voltage of the overhead line 4 is lower than the threshold voltage is determined by the instantaneous power failure detection unit 21. In this case, the same effect as that of the first embodiment is obtained. Note that whether or not the voltage of the overhead line 4 is lower than the threshold voltage may be determined by both the determination unit 51 in the first embodiment and the instantaneous power failure detection unit 21 in the fifth embodiment.

１ 電力変換装置、２ 車両用空調装置、３ 車両、４ 架線、５ セクション、１０ 負荷、１１ 圧縮機、１１ａ 第１の圧縮機、１１ｂ 第２の圧縮機、１２ 送風機、１２ａ 室内送風機、１２ｂ 室外送風機、２０ トランス、２１ 瞬停検出部、２２ 補助電源、２３ 接触器、３０ 整流器、３１ 入力コンデンサ、３２ チョッパ回路、３３ バスコンデンサ、３４ 第１のインバータ、３５ 第２のインバータ、３６ 入力電圧検出部、３７ バス電圧検出部、３８ 第１の出力電流検出部、３９ 第２の出力電流検出部、５０ 制御部、５１ 判定手段、５３ インバータ制御手段、５４ 動作停止手段、５５ 周波数低下手段、６０ 入力電圧演算器、６１ 出力電流演算器、６２ 周波数演算器、６３ Ｖ／Ｆ演算器、６４ 位相演算器、６５ バス電圧演算器、６６ ｄｑ軸電圧演算器、６７ 電圧制御器、２００ 電力変換装置、２０２ 車両用空調装置、２２０ フィルタ、３００ 電力変換装置、３０２ 車両用空調装置、３３４ａ 第１の圧縮機用インバータ、３３４ｂ 第２の圧縮機用インバータ、３３５ａ 室内送風機用インバータ、３３５ｂ 室外送風機用インバータ、４００ 電力変換装置、５００ 電力変換装置、５５０ 制御部。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Power converter device, 2 Vehicle air conditioner, 3 Vehicle, 4 overhead line, 5 section, 10 load, 11 compressor, 11a 1st compressor, 11b 2nd compressor, 12 air blower, 12a indoor air blower, 12b outdoor Blower, 20 Transformer, 21 Instantaneous power failure detection unit, 22 Auxiliary power supply, 23 Contactor, 30 Rectifier, 31 Input capacitor, 32 Chopper circuit, 33 Bus capacitor, 34 First inverter, 35 Second inverter, 36 Input voltage detection Unit, 37 bus voltage detection unit, 38 first output current detection unit, 39 second output current detection unit, 50 control unit, 51 determination unit, 53 inverter control unit, 54 operation stop unit, 55 frequency reduction unit, 60 Input voltage calculator, 61 Output current calculator, 62 Frequency calculator, 63 V / F calculator, 64 Phase calculator, 6 Bus voltage calculator, 66 dq axis voltage calculator, 67 voltage controller, 200 power converter, 202 vehicle air conditioner, 220 filter, 300 power converter, 302 vehicle air conditioner, 334a first compressor inverter 334b Inverter for second compressor, 335a Inverter for indoor fan, 335b Inverter for outdoor fan, 400 power converter, 500 power converter, 550 control unit.

Claims (10)

車両用空調装置に設けられる圧縮機に接続され、架線の電圧から生成された直流電圧を交流電圧に変換する第１のインバータと、
前記車両用空調装置に設けられる送風機に接続され、前記架線の電圧から生成された直流電圧を交流電圧に変換する第２のインバータと、
前記架線から供給された電圧を平滑化する入力コンデンサと、
前記入力コンデンサの入力電圧を検出する入力電圧検出部と、
前記第１のインバータ及び前記第２のインバータを駆動する制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記入力電圧検出部において検出された入力電圧が、予め決められた閾値入力電圧よりも低いか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段において前記入力電圧が前記閾値入力電圧よりも低いと判定された場合、前記圧縮機の動作能力が低下するように前記第１のインバータを制御し、前記第２のインバータを駆動させるインバータ制御手段と、を有する電力変換装置。 A first inverter connected to a compressor provided in the vehicle air conditioner and converting a DC voltage generated from the voltage of the overhead wire into an AC voltage;
A second inverter that is connected to a blower provided in the vehicle air conditioner and converts a DC voltage generated from the voltage of the overhead wire into an AC voltage;
An input capacitor for smoothing the voltage supplied from the overhead wire;
An input voltage detector for detecting an input voltage of the input capacitor;
A controller that drives the first inverter and the second inverter, and
The controller is
Determining means for determining whether or not the input voltage detected by the input voltage detection unit is lower than a predetermined threshold input voltage;
An inverter that controls the first inverter to drive the second inverter so that the operation capability of the compressor is reduced when the determination unit determines that the input voltage is lower than the threshold input voltage. And a power conversion device. 車両用空調装置に設けられる圧縮機に接続され、架線の電圧から生成された直流電圧を交流電圧に変換する第１のインバータと、
前記車両用空調装置に設けられる送風機に接続され、前記架線の電圧から生成された直流電圧を交流電圧に変換する第２のインバータと、
前記架線からの電圧の供給が停止したことを検出し、その検出信号を出力する瞬停検出部と、
前記第１のインバータ及び前記第２のインバータを駆動する制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記瞬停検出部から前記検出信号を受信した場合、前記圧縮機の動作能力が低下するように前記第１のインバータを制御し、前記第２のインバータを駆動させるインバータ制御手段を有する電力変換装置。 A first inverter connected to a compressor provided in the vehicle air conditioner and converting a DC voltage generated from the voltage of the overhead wire into an AC voltage;
A second inverter that is connected to a blower provided in the vehicle air conditioner and converts a DC voltage generated from the voltage of the overhead wire into an AC voltage;
Detecting that the supply of voltage from the overhead line has stopped, and outputting a detection signal thereof;
A controller that drives the first inverter and the second inverter, and
The controller is
When the detection signal is received from the instantaneous power failure detection unit, the power converter includes inverter control means for controlling the first inverter so as to reduce the operation capability of the compressor and driving the second inverter. . 前記インバータ制御手段は、
前記第１のインバータの前記圧縮機への電圧の供給を遮断させる動作停止手段を有する請求項１又は２記載の電力変換装置。 The inverter control means includes
The first power converter according to claim 1 or 2, wherein having an operation stop means for interrupting the supply of voltage to the compressor of the inverter. 前記インバータ制御手段は、
前記第１のインバータの周波数を低下させる周波数低下手段を有する請求項１〜３のいずれか１項に記載の電力変換装置。 The inverter control means includes
The power converter according to any one of claims 1 to 3, further comprising a frequency reduction unit that reduces the frequency of the first inverter. 前記インバータ制御手段は、
前記圧縮機の動作能力が低下するように前記第１のインバータを制御しているとき、前記第２のインバータの駆動状態を維持するように構成された請求項１〜４のいずれか１項に記載の電力変換装置。 The inverter control means includes
The structure according to any one of claims 1 to 4 , wherein the driving state of the second inverter is maintained when the first inverter is controlled so that the operating capacity of the compressor is lowered. The power converter described. 前記第１のインバータは、複数の前記圧縮機に接続されており、
複数の前記圧縮機をまとめて動作させるものである請求項１〜５のいずれか１項に記載の電力変換装置。 The first inverter is connected to a plurality of the compressors,
The power converter according to any one of claims 1 to 5 , wherein the plurality of compressors are operated together. 前記圧縮機は、複数の圧縮機から構成されており、
前記第１のインバータは、複数のインバータから構成されており、
前記複数のインバータの夫々は、
前記複数の圧縮機の夫々を動作させるものである請求項１〜５のいずれか１項に記載の電力変換装置。 The compressor is composed of a plurality of compressors,
The first inverter is composed of a plurality of inverters,
Each of the plurality of inverters is
The power converter according to any one of claims 1 to 5 , wherein each of the plurality of compressors is operated. 前記第２のインバータは、複数の前記送風機に接続されており、
複数の前記送風機をまとめて動作させるものである請求項１〜７のいずれか１項に記載の電力変換装置。 The second inverter is connected to a plurality of the fans.
The power converter according to any one of claims 1 to 7 , wherein the plurality of fans are operated together. 前記送風機は、複数の送風機から構成されており、
前記第２のインバータは、複数のインバータから構成されており、
前記複数のインバータの夫々は、
前記複数の送風機の夫々を動作させるものである請求項１〜７のいずれか１項に記載の電力変換装置。 The blower is composed of a plurality of blowers,
The second inverter is composed of a plurality of inverters,
Each of the plurality of inverters is
The power conversion device according to any one of claims 1 to 7 , wherein each of the plurality of blowers is operated. 前記架線から供給された電圧を昇降圧するチョッパ回路を更に備える請求項１〜９のいずれか１項に記載の電力変換装置。 The power converter according to any one of claims 1 to 9 , further comprising a chopper circuit that steps up and down a voltage supplied from the overhead wire.
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