JPH05328611A - Two-way converter device - Google Patents

Two-way converter device

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Publication number
JPH05328611A
JPH05328611A JP4125879A JP12587992A JPH05328611A JP H05328611 A JPH05328611 A JP H05328611A JP 4125879 A JP4125879 A JP 4125879A JP 12587992 A JP12587992 A JP 12587992A JP H05328611 A JPH05328611 A JP H05328611A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
capacitor
bidirectional converter
converter
voltage
filter
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP4125879A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takehito Inoie
健仁 井家
Yasuhiro Makino
康弘 牧野
Etsuo Taniguchi
悦男 硲口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Sanyo Electric Co Ltd filed Critical Sanyo Electric Co Ltd
Priority to JP4125879A priority Critical patent/JPH05328611A/en
Publication of JPH05328611A publication Critical patent/JPH05328611A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/60Arrangements for transfer of electric power between AC networks or generators via a high voltage DC link [HVCD]

Landscapes

  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)
  • Protection Of Static Devices (AREA)

Abstract

PURPOSE:To prevent a semiconductor element in a two-way converter device from being damaged due to a resonance current by opening a filter capacitor when a two-way converter is operated as a converter. CONSTITUTION:A switch 46 is provided in series to a capacitor 44 of a filter 40. The load voltage is picked up from the output of a two-way converter 38 by a detecting circuit 48 and input to a comparator circuit 54. When the load voltage is smaller than reference voltage of a reference voltage source 58, by a signal of high level output from the comparator circuit 54, the switch 46 is turned off to open the capacitor 44. Accordingly, resonance due to the capacitor 44 and line impedance is no more generated.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は双方向コンバータ装置
に関し、特にたとえば系統からの交流を直流に変換して
負荷に供給するコンバータ機能と、逆に太陽電池等から
の直流を交流に変換して系統へ回生するインバータ機能
とを有する双方向コンバータを含む双方向コンバータ装
置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a bidirectional converter device, and more particularly to, for example, a converter function of converting AC from a system into DC and supplying it to a load, and conversely converting DC from a solar cell or the like into AC. The present invention relates to a bidirectional converter device including a bidirectional converter having an inverter function of regenerating into a grid.

【0002】[0002]

【従来の技術】この種の双方向コンバータ装置は、太陽
電池を電源の1つとして用いるエアコン、いわゆるソー
ラーエアコン等に利用される。
2. Description of the Related Art This type of bidirectional converter device is used for an air conditioner using a solar cell as one of power sources, so-called solar air conditioner.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】一般に、このような双
方向コンバータ装置においては、双方向コンバータはノ
イズフィルタを介して系統に接続されるが、双方向コン
バータが上述のコンバータとして動作しているときには
系統のインピーダンスとフィルタコンデンサとで共振を
生じることがある。このような場合、双方向コンバータ
に共振電流が重畳され、双方向コンバータを構成する半
導体素子たとえばIGBT(Insulated Gate Bipolar T
ransistor )の発熱が大きくなってそれが破損する恐れ
がある。
Generally, in such a bidirectional converter device, the bidirectional converter is connected to the system through a noise filter, but when the bidirectional converter is operating as the above-mentioned converter. Resonance may occur between the system impedance and the filter capacitor. In such a case, a resonance current is superimposed on the bidirectional converter, and a semiconductor element such as an IGBT (Insulated Gate Bipolar T
The heat of the ransistor) increases and there is a danger that it will be damaged.

【0004】それゆえに、この発明の主たる目的は、コ
ンバータ動作時における共振現象による半導体素子の破
損を防止できる、双方向コンバータ装置を提供すること
である。
Therefore, a main object of the present invention is to provide a bidirectional converter device capable of preventing damage to a semiconductor element due to a resonance phenomenon during converter operation.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】この発明は、系統からの
交流を直流に変換して負荷に供給する機能と直流を交流
に変換して系統に回生する機能とを有する双方向コンバ
ータおよび双方向コンバータと系統との間に介挿される
フィルタコンデンサを備える双方向コンバータ装置にお
いて、負荷電圧が所定の基準値より低いとき前記フィル
タコンデンサを開放するようにしたことを特徴とする、
双方向コンバータ装置である。
The present invention provides a bidirectional converter and a bidirectional converter having a function of converting an alternating current from a system to a direct current and supplying it to a load, and a function of converting a direct current into an alternating current to regenerate the system. In a bidirectional converter device provided with a filter capacitor inserted between the converter and the system, the filter capacitor is opened when the load voltage is lower than a predetermined reference value,
It is a bidirectional converter device.

【0006】[0006]

【作用】双方向コンバータの負荷電圧を取り出し、その
負荷電圧が所定の基準値以上のときには、双方向コンバ
ータはインバータとして動作しているので、フィルタコ
ンデンサと系統のインピーダンスとの共振は生じないた
め、フィルタコンデンサをそのまま有効に機能させる。
負荷電圧が基準値以下のときには、双方向コンバータは
コンバータとして動作しているので、たとえばコンバー
タからの出力に応じてスイッチを作動させるなどして、
フィルタコンデンサを開放する。したがって、前述の共
振はもはや生じることがない。したがって、双方向コン
バータに用いられる半導体素子に共振による過大な電流
が流れることがない。
The load voltage of the bidirectional converter is taken out, and when the load voltage is equal to or higher than the predetermined reference value, the bidirectional converter operates as an inverter, and resonance between the filter capacitor and the system impedance does not occur. Make the filter capacitor function as it is.
When the load voltage is below the reference value, the bidirectional converter is operating as a converter. For example, by activating a switch according to the output from the converter,
Open the filter capacitor. Therefore, the aforementioned resonance no longer occurs. Therefore, an excessive current due to resonance does not flow in the semiconductor element used in the bidirectional converter.

【0007】[0007]

【発明の効果】この発明によれば、双方向コンバータの
コンバータ動作時における共振を防止することができる
ので、双方向コンバータを構成する半導体素子の破損を
防止できる。この発明の上述の目的,その他の目的,特
徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳
細な説明から一層明らかとなろう。
According to the present invention, resonance can be prevented during the converter operation of the bidirectional converter, so that damage to the semiconductor element forming the bidirectional converter can be prevented. The above-mentioned objects, other objects, features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description of the embodiments with reference to the drawings.

【0008】[0008]

【実施例】図1を参照して、この実施例の双方向コンバ
ータ装置10は、特にたとえばいわゆるソーラーエアコ
ン等に用いられ、したがって太陽電池12を含む。太陽
電池12からの直流電圧はDC/DCコンバータ14へ
入力される。この直流電圧はコンデンサ16に蓄積さ
れ、FET18aおよび18bのスイッチングによって
交流電圧に変換され、変圧器20から所定の変圧比に応
じた交流電圧として取り出される。交流電圧は、その
後、4つのダイオード22a,22b,22cおよび2
2dを含むダイオードブリッジ回路で整流され、コイル
26とコンデンサ28とを含むフィルタ24を経た後、
平滑コンデンサ30において平滑される。さらに、この
直流電圧がエアコン用インバータ32によって三相交流
に変換され、それによってモータ34が駆動される。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Referring to FIG. 1, bidirectional converter device 10 of this embodiment is used particularly in, for example, a so-called solar air conditioner, and therefore includes a solar cell 12. The DC voltage from the solar cell 12 is input to the DC / DC converter 14. This DC voltage is accumulated in the capacitor 16, converted into an AC voltage by the switching of the FETs 18a and 18b, and taken out from the transformer 20 as an AC voltage according to a predetermined transformation ratio. The alternating voltage is then applied to the four diodes 22a, 22b, 22c and 2
After being rectified by a diode bridge circuit including 2d and passing through a filter 24 including a coil 26 and a capacitor 28,
It is smoothed in the smoothing capacitor 30. Further, this DC voltage is converted into a three-phase AC by the air conditioner inverter 32, and the motor 34 is driven thereby.

【0009】また、上述のエアコン用インバータ32と
商用電源36との間に双方向コンバータ38が介挿され
ている。この双方向コンバータ38は、先に述べたコン
バータまたはインバータとして動作する。このため、太
陽電池12の余剰電力があるときは、太陽電池12によ
って発電されて平滑コンデンサ30から出力される直流
電圧が双方向コンバータ38に入力される。双方向コン
バータ38と商用電源36との間には、フィルタ40が
介挿され、このフィルタ40はコイル42a,42b,
42cおよび42dならびにコンデンサ44を含み、双
方向コンバータ38から系統へ回生されるべく出力され
る交流電圧を波形整形する。なお、太陽電池12の発電
電力が不足するときは商用電源36からの交流電力がフ
ィルタ40を経て双方向コンバータ38に入力される。
双方向コンバータ38は交流を直流に変換し、変換され
た直流が平滑コンデンサ30で平滑化されて上述のエア
コン用インバータ32に入力される。
A bidirectional converter 38 is interposed between the air conditioner inverter 32 and the commercial power supply 36. The bidirectional converter 38 operates as the converter or the inverter described above. Therefore, when the solar cell 12 has surplus power, the DC voltage generated by the solar cell 12 and output from the smoothing capacitor 30 is input to the bidirectional converter 38. A filter 40 is inserted between the bidirectional converter 38 and the commercial power supply 36, and the filter 40 includes coils 42a, 42b,
42c and 42d and a capacitor 44 are included to shape the waveform of the AC voltage output from the bidirectional converter 38 for regeneration to the system. When the power generated by solar cell 12 is insufficient, AC power from commercial power supply 36 is input to bidirectional converter 38 via filter 40.
The bidirectional converter 38 converts alternating current into direct current, and the converted direct current is smoothed by the smoothing capacitor 30 and input to the air conditioner inverter 32.

【0010】さらに、フィルタ40においては、コンデ
ンサ44と直列にスイッチ46が介挿されている。この
スイッチ46は後述のコンパレータ62からの信号に応
じて作動し、オン(閉)またはオフ(開)される。ま
た、前述のコンデンサ30の正側に、負荷電圧を検出す
るための検出回路48が配置されている。この検出回路
48ではトランジスタ50のスイッチング動作により変
圧器52を通して負荷電圧に対応する電圧が取り出さ
れ、比較回路54に入力される。この比較回路54はイ
ンバータ56を含み、このインバータ56によって電圧
検出回路48によって取り出された負荷電圧が反転され
る。反転された負荷電圧が基準電圧源58の基準電圧に
加算される。すなわち、基準電圧から負荷電圧が減算さ
れ、その結果が反転増幅器60を経て、コンパレータ6
2の(−)入力に与えられる。コンパレータ62の
(+)入力は接地される。したがって、コンパレータ6
2からは、反転増幅器60の出力電圧がゼロ(接地電
位)以下のとき、すなわち、負荷電圧が器電圧より大き
いとき、ハイレベルの信号を出力する。コンパレータ6
2からのこの信号がスイッチ46の制御信号として与え
られる。
Further, in the filter 40, a switch 46 is inserted in series with the capacitor 44. The switch 46 operates in response to a signal from a comparator 62 described later and is turned on (closed) or turned off (open). A detection circuit 48 for detecting the load voltage is arranged on the positive side of the above-mentioned capacitor 30. In the detection circuit 48, the voltage corresponding to the load voltage is taken out through the transformer 52 by the switching operation of the transistor 50 and input to the comparison circuit 54. The comparison circuit 54 includes an inverter 56, and the load voltage extracted by the voltage detection circuit 48 is inverted by the inverter 56. The inverted load voltage is added to the reference voltage of the reference voltage source 58. That is, the load voltage is subtracted from the reference voltage, and the result is passed through the inverting amplifier 60 and the comparator 6
2 to the (-) input. The (+) input of the comparator 62 is grounded. Therefore, the comparator 6
2 outputs a high level signal when the output voltage of the inverting amplifier 60 is zero (ground potential) or less, that is, when the load voltage is higher than the unit voltage. Comparator 6
This signal from 2 is provided as a control signal for the switch 46.

【0011】インバータ動作時には、変圧器52からの
負荷電圧が基準電圧より高くなり、図2から分かるよう
に反転増幅器60から正の値が出力される。そして図3
から分かるようにコンパレータ62からローレベルの信
号が出力される。その信号に応答してスイッチ46がオ
ンされ、コンデンサ44は開放されない。一方、コンバ
ータ動作時には、負荷電圧が基準電圧より低くなり、図
2から分かるように反転増幅器60から負の値が出力さ
れる。そして図3から分かるようにコンパレータ62か
らハイレベルの信号が出力される。その信号に応答し
て、スイッチ46がオフされ、コンデンサ44は開放さ
れる。したがって、コンデンサ44と系統のインピーダ
ンスとによる共振は生じることがなく、双方向コンバー
タ38の各素子に大きな共振電流が流れることもないの
で、双方向コンバータ38がコンバータ動作していると
きでも、それらが破壊されることがない。
During the inverter operation, the load voltage from the transformer 52 becomes higher than the reference voltage, and as shown in FIG. 2, the inverting amplifier 60 outputs a positive value. And Figure 3
As can be seen from the above, a low level signal is output from the comparator 62. In response to the signal, the switch 46 is turned on and the capacitor 44 is not opened. On the other hand, during the converter operation, the load voltage becomes lower than the reference voltage, and as can be seen from FIG. 2, the inverting amplifier 60 outputs a negative value. Then, as can be seen from FIG. 3, a high level signal is output from the comparator 62. In response to that signal, switch 46 is turned off and capacitor 44 is opened. Therefore, resonance does not occur due to the capacitor 44 and the impedance of the system, and a large resonance current does not flow in each element of the bidirectional converter 38. Therefore, even when the bidirectional converter 38 is operating as a converter, they do not operate. Will not be destroyed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】この発明の一実施例を示す回路図である。FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of the present invention.

【図2】この実施例の反転増幅器出力を示すグラフであ
る。
FIG. 2 is a graph showing the output of the inverting amplifier of this embodiment.

【図3】この実施例のコンパレータ出力を示す波形図で
ある。
FIG. 3 is a waveform diagram showing a comparator output of this embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

38 …双方向コンバータ 44 …コンデンサ 46 …スイッチ 48 …検出回路 54 …比較回路 56 …インバータ 58 …基準電圧源 60 …反転増幅器 62 …コンパレータ 38 ... Bidirectional converter 44 ... Capacitor 46 ... Switch 48 ... Detection circuit 54 ... Comparison circuit 56 ... Inverter 58 ... Reference voltage source 60 ... Inversion amplifier 62 ... Comparator

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】系統からの交流を直流に変換して負荷に供
給する機能と直流を交流に変換して系統に回生する機能
とを有する双方向コンバータおよび前記双方向コンバー
タと前記系統との間に介挿されるフィルタコンデンサを
備える双方向コンバータ装置において、 負荷電圧が所定の基準値より低いとき前記フィルタコン
デンサを開放するようにしたことを特徴とする、双方向
コンバータ装置。
1. A bidirectional converter having a function of converting an alternating current from a system to a direct current and supplying it to a load, and a function of converting a direct current to an alternating current to regenerate the system, and between the bidirectional converter and the system. A bidirectional converter device comprising a filter capacitor inserted in the bidirectional converter device, wherein the filter capacitor is opened when the load voltage is lower than a predetermined reference value.
JP4125879A 1992-05-19 1992-05-19 Two-way converter device Withdrawn JPH05328611A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4125879A JPH05328611A (en) 1992-05-19 1992-05-19 Two-way converter device

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JP4125879A JPH05328611A (en) 1992-05-19 1992-05-19 Two-way converter device

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JPH05328611A true JPH05328611A (en) 1993-12-10

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018123917A1 (en) * 2016-12-28 2018-07-05 株式会社東芝 Circuit system for railroad vehicle

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