TW201539967A - 電力轉換裝置及三相交流電源裝置 - Google Patents

電力轉換裝置及三相交流電源裝置 Download PDF

Info

Publication number
TW201539967A
TW201539967A TW104100726A TW104100726A TW201539967A TW 201539967 A TW201539967 A TW 201539967A TW 104100726 A TW104100726 A TW 104100726A TW 104100726 A TW104100726 A TW 104100726A TW 201539967 A TW201539967 A TW 201539967A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
voltage
phase
conversion device
waveform
converter
Prior art date
Application number
TW104100726A
Other languages
English (en)
Other versions
TWI643439B (zh
Inventor
Naoki Ayai
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Electric Industries filed Critical Sumitomo Electric Industries
Publication of TW201539967A publication Critical patent/TW201539967A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI643439B publication Critical patent/TWI643439B/zh

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/53—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M7/537—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters
    • H02M7/5387—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters in a bridge configuration
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/22—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
    • H02M3/24—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/28—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac
    • H02M3/325—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/335—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/33569—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only having several active switching elements
    • H02M3/33576—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only having several active switching elements having at least one active switching element at the secondary side of an isolation transformer
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/0067—Converter structures employing plural converter units, other than for parallel operation of the units on a single load
    • H02M1/007—Plural converter units in cascade
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/12—Arrangements for reducing harmonics from ac input or output
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/483—Converters with outputs that each can have more than two voltages levels
    • H02M7/49—Combination of the output voltage waveforms of a plurality of converters
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/0083—Converters characterised by their input or output configuration

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)

Abstract

為一種電力轉換裝置，具備：各相之轉換裝置，和控制部，該各相之轉換裝置係將從直流電源被輸入之直流電壓分別轉換成應輸出至相對於三相交流之中性點的各相的交流波形之電壓，該控制部係控制該些，各轉換裝置具備第1轉換部和第2轉換部，該第1轉換部具有包含絕緣變壓器之DC/DC轉換器及電容器，藉由控制部控制DC/DC轉換器，將被輸入之直流電壓轉換成包含脈動波形之電壓，該脈動波形係相當於應輸出之交流波形的絕對值，該第2轉換部被設置在較第1轉換部後段，具有全橋式反流器，藉由控制部控制全橋式反流器，使含有脈動波形之電壓在每1週期進行極性反轉而轉換成交流波形之電壓。

Description

電力轉換裝置及三相交流電源裝置
本發明係關於從直流電力生成三相交流電力之三相交流電源裝置及用於此的電力轉換裝置。
藉由DC/DC轉換器使從直流電源被輸入至直流電壓昇壓，並且以反流器轉換成交流電壓之電力轉換裝置多使用於獨立電源或UPS(Uninterruptible Power Supply：無停電電源裝置)等。在如此之電力轉換裝置內，DC/DC轉換器常進行切換動作，再者反流器也常進行切換動作。
另外，藉由使用三相反流器，可以將直流電源之電壓變換成三相交流電壓(例如，參照專利文獻1(圖7))。
圖16為使用於從直流電源供給電力至三相交流負載之時的電力轉換裝置之電路圖之一例。在圖中，電力轉換裝置200係根據從直流電源201接受到之直流電力而生成交流電力，且對三相交流負載220供給電力。
電力轉換裝置200具備電容器202、例如3組之昇壓 電路203、DC匯流排204之電壓平滑化之平滑電路205、三相反流器電路207、3組之AC電抗器208~210及電容器211~213。平滑電路205為了確保耐電壓性能，以2串聯之方式，為了確保電容以6並聯之方式，連接電容器206而構成。作為該平滑電路全體之電容例如數mF。
昇壓電路203係藉由絕緣變壓器203t使利用切換而成為高頻化之電壓昇壓，之後進行整流。再者，3組之昇壓電路203相對於共同之DC匯流排204被並聯連接。3組之昇壓電路203之輸出藉由大電容之平滑電路205被平滑，成為DC匯流排204之電壓。藉由利用三相反流器207對該電壓進行切換，生成包含高頻成分之三相交流電壓。高頻成分藉由AC電抗器208~210及電容器211~213被去除，取得可提供至三相交流負載220的三相交流電壓(電力)。並且，三相交流負載220之線間電壓設為400V。
在此，作為DC匯流排204之電壓，需要交流400V之波峰值以上，為400×√2且約566V，但留些餘量以設為600V。於DV匯流排204之電壓為600V之情況下，三相反流器電路207中之切換元件斷開時，由於浮置電感和切換元件之電容所產生之共振使得超過600V很多的電壓被施加至切換元件。因此，為了確實地防止切換元件之絕緣破壞，需要例如DC匯流排之電壓的兩倍之1200V之耐電壓性能。再者，平滑電路205也需要1200V之耐電壓性能，在圖16之構成中，各電容器需要600V之 耐電壓性能。
〔先行技術文獻〕
〔專利文獻〕
[專利文獻]日本專利第5260092號公報
在上述般之以往之電力轉換裝置中，要求轉換效率之更加改善。為了改善轉換效率，以降低切換損失具有效果。一般而言，DC匯流排之電壓越高，切換損失等變得越大。因此，如何降低DC匯流排之電壓成為課題。再者，即使在降低電壓之外，也欲降低切換損失等之電力損失。
鑒於如此之課題，本發明係在將從直流電源被輸入之直流變壓轉換成三相交流電壓之三相交流電源裝置及用於此之電力轉換裝置中，以降低隨著轉換而導致的電力損失。
本發明係將從直流電源輸入之直流電壓轉換成三相交流電壓的電力轉換裝置，其特徵在於：具備第1相轉換裝置，其係將從上述直流電源輸入的直流電壓轉換成應輸出至相對於三相交流之中性點的第1相之交流波形 的電壓；第2相轉換裝置，其係將從上述直流電源輸入的直流電壓轉換成應輸出至相對於上述中性點的第2相之交流波形的電壓；及第3相轉換裝置，其係將從上述直流電源輸入的直流電壓轉換成應輸出至相對於上述中性點的第3相之交流波形的電壓；及控制部，其係控制上述第1相轉換裝置、上述第2相轉換裝置及上述第3相轉換裝置，
上述第1相轉換裝置、上述第2相轉換裝置及上述第3相轉換裝置分別具備：第1轉換部，其具有包含絕緣變壓器之DC/DC轉換器及平滑用之電容器，藉由上述控制部控制上述DC/DC轉換器，將被輸入之直流電壓轉換成含有脈動波形之電壓，該脈動波形係相當於應輸出之交流波形的絕對值，和第2轉換部，其被設置在較上述第1轉換部後段，具有全橋式反流器，藉由上述控制部控制上述全橋式反流器，使含有上述脈動波形之電壓在每1週期進行極性反轉而轉換成上述交流波形之電壓。
再者，本發明為一種三相交流電源裝置，具備：直流電源；第1相轉換裝置，其係將從上述直流電源輸入的直流電壓轉換成應輸出至相對於三相交流之中性點的第1相之交流波形的電壓；第2相轉換裝置，其係將從上述直流電源輸入的直流電壓轉換成應輸出至相對於上述中性點的第2相之交流波形的電壓；及第3相轉換裝置，其係將從上述直流電源輸入的直流電壓轉換成應輸出至相對於上述中性點的第3相之交流波形的電壓；及控制部，其係控制上述第1相轉換裝置、上述第2相轉換裝置及上 述第3相轉換裝置，
上述第1相轉換裝置、上述第2相轉換裝置及上述第3相轉換裝置分別具備：第1轉換部，其具有包含絕緣變壓器之DC/DC轉換器及平滑用之電容器，藉由上述控制部控制上述DC/DC轉換器，將被輸入之直流電壓轉換成含有脈動波形之電壓，該脈動波形係相當於應輸出之交流波形的絕對值，和第2轉換部，其被設置在較上述第1轉換部後段，具有全橋式反流器，藉由上述控制部控制上述全橋式反流器，使含有上述脈動波形之電壓在每1週期進行極性反轉而轉換成上述交流波形之電壓。
若藉由本發明之電力轉換裝置及三相交電源裝置時，可以降低隨著轉換而導致的電力損失。
1‧‧‧第1轉換部
2‧‧‧第2轉換部
3‧‧‧控制部
4‧‧‧電容器
5‧‧‧直流電源
5s‧‧‧電壓感測器
6‧‧‧三相交流負載
6p‧‧‧相負載
6s‧‧‧電壓感測器
9‧‧‧電壓感測器
10‧‧‧DC/DC轉換器
11‧‧‧全橋式電路
11A‧‧‧推挽電路
12‧‧‧絕緣變壓器
12p‧‧‧1次側線圈
13‧‧‧整流電路
14‧‧‧電容器
15‧‧‧DC電抗器
21‧‧‧全橋式反流器
22‧‧‧電容器
23‧‧‧AC電抗器
100‧‧‧轉換裝置
100P‧‧‧電力轉換裝置
500‧‧‧三相交流電源裝置
LB‧‧‧DC匯流排
N‧‧‧中性點
Q1~Q12、Qa、Qb‧‧‧切換元件
圖1為表示與第1實施型態有關之三相交流電源裝置之電路圖。
圖2為更詳細表示圖1中1相分之轉換裝置之內部電路的圖示。
圖3為表示相對於全橋式電路之閘極驅動脈波的圖示。
圖4為表示閘極驅動脈波之作成方式之一例的圖示。
圖5(a)為第1轉換部之輸出波形之指令值(理想值)，(b)為實際出現的脈動波形之電壓。
圖6為構成2轉換部之全橋式反流器之切換元件的閘極元件之閘極驅動脈波。
圖7為表示交流電壓之曲線圖，(a)為目標電壓(理想值)，(b)為電壓感測器實際檢測的電壓。
圖8為表示與第2實施型態有關之三相交流電源裝置的電路圖。
圖9為更詳細表示圖8中1相分之轉換裝置之內部電路的圖示。
圖10為表示相對於全橋式電路之閘極驅動脈波的圖示。
圖11(a)為藉由圖10之閘極驅動脈波而欲取得之第1轉換部之輸出波形之指令值(理想值)。(b)為實際出現的脈動波形之電壓。
圖12(a)為在與圖11(b)相同之圖示中，以虛線追加零交叉附近之目標電壓之波形的圖示。再者，(b)、(c)為構成第2轉換部之全橋式反流器之切換元件的閘極元件之閘極驅動脈波。
圖13為表示從第2轉換部經濾波器電路而被輸出之交流電壓之曲線圖，(a)為目標電壓(理想值)，(b)為電壓感測器實際檢測的電壓。
圖14為與第3實施型態有關之三相交流電源裝置及電力轉換裝置中之1相分之轉換裝置之電路圖。
圖15為表示三相交流電壓之生成之要領的圖示。
圖16為使用於從直流電源供給電力至三相交流負載之時的以往電力轉換裝置之電路圖之一例。
[實施型態之要旨]
以本發明之實施型態的要旨而言包含以下。(1)該係將從直流電源輸入之直流電壓轉換成三相交流電壓的電力轉換裝置，具備：第1相轉換裝置，其係將從上述直流電源輸入的直流電壓轉換成應輸出至相對於三相交流之中性點的第1相之交流波形的電壓；第2相轉換裝置，其係將從上述直流電源輸入的直流電壓轉換成應輸出至相對於上述中性點的第2相之交流波形的電壓；第3相轉換裝置，其係將從上述直流電源輸入的直流電壓轉換成應輸出至相對於上述中性點的第3相之交流波形的電壓；及控制部，其係控制上述第1相轉換裝置、上述第2相轉換裝置及上述第3相轉換裝置，上述第1相轉換裝置、上述第2相轉換裝置及上述第3相轉換裝置分別具備：第1轉換部，其具有包含絕緣變壓器之DC/DC轉換器及平滑用之電容器，藉由上述控制部控制DC/DC轉換器，將被輸入之直流電壓轉換成含有脈動波形之電壓，該 脈動波形係相當於應輸出之交流波形的絕對值，和第2轉換部，其被設置在較上述第1轉換部後段，具有全橋式反流器，藉由上述控制部控制上述全橋式反流器，使含有上述脈動波形之電壓在每1週期進行極性反轉而轉換成上述交流波形之電壓。
在上述(1)之電力轉換裝置中，因於每相設置轉換裝置(第1相、第2相、第3相)，輸出相電壓，故三相交流之線間電壓之(1/√3)成為轉換裝置應輸出之電壓VAC(有效值)。DC匯流排電壓VB若為電壓VAC之波峰值則足夠，成為VB=√2．VAC。其結果，比起以單一之三相反流器供給線間電壓之情況，DC匯流排之電壓被降低。
由於DC匯流排之電壓降低，切換元件之切換損失下降。再者，即使在裝置內具有電抗器之情況下，其鐵損變小。並且，被連接於DC匯流排之切換元件及平滑用之電容器即使為耐電壓性能低者亦可以使用。因切換元件之耐電壓性能低者其導通電阻低，故可以降低導通損失。
另外，在上述般之電力轉換裝置中，第1轉換部之硬體構成為DC/DC轉換器，並非將直流電壓轉換成單純的直流電壓，轉換成包含相當於交流波形之絕對值的脈動波形之電壓。因此，成為交流波形之基礎的波形藉由第1轉換部而被生成。然後，第2轉換部係使包含脈動波形之電壓在每1週期進行極性反轉而轉換成交流波形之 目標電壓。此時之第2轉換部之全橋式反流器比起以往之反流動作，切換次數驟減，並且進行切換之時的電壓低。因此，第2轉換部之切換損失大幅度被減少。再者，即使在第2轉換部設置電抗器之時，亦可以使其鐵損變小。並且，第1轉換部之電容器僅使高頻之電壓變動予以平滑化，不使低波之脈動波形予以平滑化。因此，可以使用低電容之電容器。
(2)再者，在(1)之電力轉換裝置中，即使上述第1轉換部將上述直流電壓轉換成連續之上述脈動波形之電壓亦可。
此時，成為交流波形之基礎的(1/2)週期之波形藉由第1轉換部而被生成，第2轉換部以輸出之交流波形之頻率的2倍之頻率僅進行極性反轉。即是，第2轉換部不進行伴隨的高頻之切換的反流動作。因此，在第2轉換部之輸出側不需要AC電抗器，可以排除由於AC電抗器所產生之損失。
(3)再者，在(1)之電力轉換裝置中，即使當在上述第1轉換部輸出的電壓相對於上述脈動波形之波峰值成為特定之比例以下的期間內時，上述控制部藉由以高頻使上述全橋式反流器進行反流動作，生成上述期間內之上述交流波形的電壓亦可。
相對於脈動波形之波峰值成為特定比例以下之期間內，意味著目標電壓之零交叉附近。即是，此時，在目標電壓之零交叉附近，第2轉換部有助於交流波形之 生成，除此之外，第1轉換部有助於交流波形之生成。當僅藉由第1轉換部欲生成脈動波形之全區域時，雖然在零交叉附近有產生波形之變形之情形，但是藉由局部性地活用第2轉換部之反流動作，可以防止如此波形的變形，取得更平滑之交流波形之輸出。因使第2轉換部進行反流動作之期間短，故比起以往之反流動作損失少。藉由AC電抗器所導致之損失也變少。
(4)再者，(3)中之特定比例以18%~35%為佳。
此時，可以防止零交叉附近之波形變形，並且也可以充分確保損失減少的效果。例如，當將「特定比例」設為18%未滿時，有在零交叉附近僅殘留些許變形之可能性。當設為大於35%時，因第2轉換部2中之高頻之反流動作時間變長，其結果導致損失減少之效果變弱。
(5)再者，在(1)至(4)中之任一電力轉換裝置中，上述電容器係具有使上述第1轉換器中之切換所導致之高頻的變壓變動予以平滑化，而上述脈動波形不平滑化之程度的電容為佳。
此時，可以邊除去隨著切換所導致之高頻的電壓變動，邊取得期待之脈動波形。
(6)另外，作為三相交流電源裝置，具備：直流電源；第1相轉換裝置，其係將從上述直流電源輸入的直流電壓轉換成應輸出至相對於三相交流之中性點的第1相之交流波形的電壓；第2相轉換裝置，其係將從上述 直流電源輸入的直流電壓轉換成應輸出至相對於上述中性點的第2相之交流波形的電壓；第3相轉換裝置，其係將從上述直流電源輸入的直流電壓轉換成應輸出至相對於上述中性點的第3相之交流波形的電壓；及控制部，其係控制上述第1相轉換裝置、上述第2相轉換裝置及上述第3相轉換裝置，
上述第1相轉換裝置、上述第2相轉換裝置及上述第3相轉換裝置分別具備：第1轉換部，其具有包含絕緣變壓器之DC/DC轉換器及平滑用之電容器，藉由上述控制部控制DC/DC轉換器，將被輸入之直流電壓轉換成含有脈動波形之電壓，該脈動波形係相當於應輸出之交流波形的絕對值，和第2轉換部，其被設置在較上述第1轉換部後段，具有全橋式反流器，藉由上述控制部控制上述全橋式反流器，使含有上述脈動波形之電壓在每1週期進行極性反轉而轉換成上述交流波形之電壓。
此時也達到與(1)之電力轉換裝置相同之作用效果。
[實施型態之詳細]
以下，針對本發明之實施型態，一面參照圖面一面予以詳細說明。
(三相交流電源裝置/電力轉換裝置之第1實施型態)
圖1為表示與第1實施型態有關之三相交流電源裝置 500之電路圖。三相交流電源裝置500具備電力轉換裝置100P，例如由蓄電池所構成之直流電源5，被連接於三相交流負載6。
電力轉換裝置100P藉由對應於三相交流之各相而設置之3組之轉換裝置(第1轉換裝置、第2轉換裝置、第3轉換裝置)100而構成。轉換裝置100係將從直流電源5被輸入之直流電力轉換成交流電力，而供給至三相交流負載6。再者，3組之轉換裝置100分別單獨以相對於三相交流之中性點N之相電位供給交流電力，在3組全體中，以線間電壓對各相負載6p(第1相(u)、第2相(v)、第3相(w))供給交流電力。
當將三相交流負載6之線間電壓設為400V時，相電壓為約231V(400V/√3)。輸出該相電壓之各轉換裝置100需要約327V((400V/√3)×√2)以作為DC匯流排LB之電壓。該係指比起以單一之三相反流器供給相對於三相交流負載6之線間電壓(400V)之時，DC匯流排LB之電壓(566V→327V)被降低之意。因此，切換元件等之電子裝置之耐電壓性能無須1200V，以600V程度則足夠。
圖2為更詳細表示圖1中1相分之轉換裝置100之內部電路的圖示。
該轉換裝置100係將被輸入之直流電壓VDC轉換成交流波形之目標電壓的交流電壓VAC而予以輸出。並且，轉換裝置100雖然也可從交流轉換至直流，但是在此，主要 著眼在從直流轉換至交流而進行說明(第2實施型態及第3實施型態中也相同)。
在圖2中，轉換裝置100係以第1轉換部1、第2轉換部2、控制部3為主要構成要素而構成。在第1轉換部1中，直流電壓VDC經平滑用之電容器4而被輸入。直流電壓VDC係藉由電壓感測器5S被檢測出，被檢測出之電壓的資訊被送至控制部3。為第2轉換部2之輸出電壓的交流電壓直流電壓VAC係藉由電壓感測器6S被檢測出，被檢測出之電壓的資訊被送至控制部3。
上述第1轉換部具備DC/DC轉換器10及平滑用之電容器14。
DC/DC轉換器10從輸入側依序具備藉由4個切換元件Q1、Q2、Q3、Q4所構成之全橋式電路11，和絕緣變壓器12，和藉由4個切換元件Q5、Q6、Q7、Q8所構成之整流電路13，該些如圖示般被連接。
第2轉換部2具備藉由4個切換元件Q9、Q10、Q11、Q12所構成之全橋式反流器21和電容器22。第2轉換器2之輸出成為期待之交流波形之交流電壓VAC。
上述切換元件Q1~Q12藉由控制部3被控制。作為切換元件Q1~Q12可以使用例如IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)或FET(Field Effect Transistor)。
如上述般，比起以單一之三相反流器供給相對於三相交流負載6之線間電壓(400V)之時，因DC匯 流排LB之電壓被降低，故轉換裝置100內之切換元件Q5~Q12之切換損失減少。再者，絕緣變壓器12之鐵損也減少。
並且，被連接於DC匯流排LB之切換元件Q5~Q12及平滑用之電容器14即使為耐電壓性能低者亦可以使用。因切換元件之耐電壓性能低者其導通電阻低，故可以降低導通損失。
接著，針對上述轉換裝置100之動作予以說明。首先，控制部3係對第1轉換部1之全橋式電路11(切換元件Q1~Q4)進行PWM控制。
圖3為表示相對於全橋式電路11之閘極驅動脈波的圖示。圖中以二點鏈線所示之波形為目標電壓之交流電壓VAC。因閘極驅動脈波之頻率比起交流電壓VAC之頻率(50或60Hz)為格外的高頻(例如20kHz)，故不描繪各個脈波，但以在交流波形之絕對值之峰值，脈波寬度最寬，絕緣值越接近0越變窄。
圖4為表示閘極驅動脈波之作成方式之一例的圖示。上段為表示高頻之搬運波和作為參照波之交流波形之正弦波之絕對值的圖示。並且，由於橫軸之時間係放大非常短的時間，故參照波雖然看起來為直線狀，但是其實為朝向例如0~π/2上升。搬運波係以2組(粗線和細線)重疊表示，由在時間上互相錯開半週期之兩個梯形狀波形所構成。即是，以傾斜上升而稍微保持在位準1之後暴跌至0為一個梯形波形之1週期，連續出現如此之波 形，並且2組之波形錯開半週期。
比較上述般之搬運波和參照波，當出現與正弦波之絕對值大的區間之脈波時，可取得在下段表示的被PWM控制的閘極驅動脈波。並且，閘極驅動脈波係交互輸出使切換元件Q1、Q4成為導通之脈波，和使切換元件Q2、Q3成為導通之脈波。依此，絕緣變壓器12之1次線圈被交互並且均等地被供給正電壓和負電壓。並且，因在參照波(正弦波)之零交叉附近難以產生脈波寬度，故如圖3所示般，零交叉附近成為等於閘極驅動脈波不被輸出之狀態。
以上述般之閘極驅動脈波被驅動之全橋式電路11的輸出藉由絕緣變壓器12而以特特定之繞數比被變壓之後，藉由整流電路13被整流，並且藉由電容器14被平滑。平滑係雖然對在使高頻之切換的痕跡消失之程度上具有作用，但是無法使商用頻率程度之低頻予以平滑化。即是，以成為如此之結果的方式，電容器14之電容被選擇為適切值。當電容較適切值格外大時，被平滑化至商用頻率程度之低頻，波形之形狀變鈍。藉由選擇適切值，可以邊除去隨著切換所導致之高頻的電壓變動，邊取得期待之脈動波形。
並且，整流電路13即使不從控制部3供給閘極驅動脈波(即使切換元件Q5~Q8全部斷開)，亦可以藉由元件內藏之二極體進行整流，若供給閘極驅動脈波則可以進行同步整流。即是，於進行二極體整流之時，在二 極體流通電流之時序，從控制部3對切換元件Q5~Q8供給閘極驅動脈波。如此一來，成為同步整流方式，因電流在半導體元件之側流通，故可以降低整流電路13全體之電力損失。
圖5(a)為欲以如此之方式取得的第1轉換部1之輸出波形之指令值(理想值)。並且，橫軸表示時間，縱軸表示電壓。即是，此成為使交流電壓VAC之交流波形進行全波整流的脈動波形。此時，為目標電壓之交流電壓VAC之頻率為例如50Hz。因此，脈動波形之1週期為(1/50)秒=0.02秒之又1/2，為0.01秒。再者，在該例中，波峰值為282.8V(200×21/2)，有效值為200V。
再者，如圖5(b)為實際上出現在電容器14之兩端的脈動波形之電壓。藉由與(a)之比較，顯然可取得幾乎如同指令值般之脈動波形。
圖6為構成第2轉換部2之全橋式反流器的切換元件Q9~Q12之閘極驅動脈波。(a)為相對於切換元件Q9、Q12之閘極驅動脈波，(b)為相對於切換元件Q10、Q11之閘極驅動脈波。如圖示般，藉由交互成為1/0，圖5之脈動波形在每脈動1週期進行極性反轉。
圖7為表示如此被輸出的交流電壓VAC之曲線圖，(a)為目標電壓(理想值)，(b)為電壓感測器6s實際檢測的電壓VAC。雖然在零交叉附近有些變形，但是可取得幾乎正確的交流波形。
如上述般，若藉由上述轉換裝置100時，第1 轉換部1之硬體構成為DC/DC轉換器，並非將直流電壓轉換成單純的直流電壓，轉換成包含相當於交流波形之絕對值的脈動波形。因此，成為交流波形之基礎的波形藉由第1轉換部1而被生成。然後，第2轉換部2係使包含脈動波形之電壓在每1週期進行極性反轉而轉換成交流波形之目標電壓。
此時之第2轉換部2之全橋式反流器比起以往之反流動作，切換次數驟減。即是，從例如20kHz程度之頻率驟減(1/200)至100Hz(例如，50Hz之每交流1週期2次)。再者，因第2轉換部2進行切換為零交叉的時序，故進行切換之時的電壓極低(理想上為0V)。因此，第2轉換部2之切換損失大幅度被減少。再者，第2轉換部2因不進行隨著高頻之切換的反流動作，故在第2轉換部2之輸出側不需要AC電抗器，可以排除由於AC電抗器所導致之電力損失。
藉由上述般之電力損失減少，可以提升轉換裝置100之轉換效率。
再者，第1轉換部1之電容器14僅使高頻之電壓變動平滑化即可，不使低波之脈動波形予以平滑化。因此，可以使用低電容(例如10μF或22μF)之電容器。
圖15為表示三相交流電壓之生成之要領的圖示。
控制部3係將各相之轉換裝置(第1轉換裝置、第2轉換裝置、第3轉換裝置)100控制成該些輸出之交流波 形之相位互相錯開(2/3)π。依此，電力轉換裝置100P對三相交流負載6施加三相交流電壓，可以供給交流電力。
(補充)
並且，如上述般，轉換裝置100亦可使用於從交流轉換至直流。但是，此時以在從切換元件Q9、Q10之互相連接點至電容器22為止之電路插入AC電抗器(與後述第2實施型態中之AC電抗器23(圖9)相同)為佳。
此時，AC電抗器係與電容器22同時構成濾波器電路(低通濾波器)。在圖2中，於從交流測供電之時，第2轉換部2成為「整流電路」，第1轉換部1之整流電路13成為「反流器」。該「反流器」產生之高頻成分藉由存在上述濾波器電路而不會漏出至交流側。
再者，此時之全橋式電路11成為「整流電路」。控制部3係以絕緣變壓器12不會磁飽和之程度的適切切換頻率，使切換元件Q5及Q8，和切換元件Q6及Q7交互導通而將電力送入絕緣變壓器12。絕緣變壓器12之輸出係藉由當作「整流電路」之全橋式電路11而被整流，成為直流電壓。
(三相交流電源裝置/電力轉換裝置之第2實施型態)
圖8為表示與第2實施型態有關之三相交流電源裝置500之電路圖。三相交流電源裝置500具備電力轉換裝置 100P，例如由蓄電池所構成之直流電源5，被連接於三相交流負載6。
再者，圖9為更詳細表示圖8中1相分之轉換裝置100之內部電路的圖示。
圖9與圖2不同的係在圖9中，在第2轉換部2中之全橋式反流器21之輸出側設置AC電抗器23之點，及設置檢測第1轉換部1之輸出電壓的電壓感測器9之點，其他之硬體構成相同。AC電抗器23及電容器22構成去除第2轉換部2之輸出所含之高頻成分的濾波器電路(低通濾波器)。電壓感測器9檢測出之電壓的資訊被送至控制部3。
圖10為表示相對於全橋式電路11之閘極驅動脈波的圖示。圖中以二點鏈線所示之波形為目標電壓之交流電壓VAC。因閘極驅動脈波之頻率比起交流電壓VAC之頻率(50或60Hz)為格外的高頻(例如20kHz)，故不描繪各個脈波，但以在交流波形之絕對值之峰值，脈波寬最寬，絕緣值越接近0越變窄。與圖3不同的係在交流波形之零交叉附近以較圖3更廣之範圍，不輸出閘極驅動脈波之點。
圖11(a)為藉由圖10之閘極驅動脈波而欲取得之第1轉換部1之輸出波形之指令值(理想值)。並且，橫軸表示時間，縱軸表示電壓。即是，此成為包含使交流電壓VAC之交流波形進行全波整流的脈動波形。此時，為目標電壓之交流電壓VAC之頻率為例如50Hz。因 此，脈動波形之1週期為(1/50)秒=0.02秒之又1/2，為0.01秒。再者，在該例中，波峰值為282.8V(200×21/2)。
再者，如圖11(b)為實際上出現在電容器14之兩端的脈動波形之電壓。藉由與(a)做比較明顯可知可取得幾乎如同指令值般之脈動波形，但是在相對於目標電壓之波峰值成為特定之比例以下，例如100V以下之電壓的期間內，波形產生為小變形。
圖12(a)為在與圖11(b)相同之圖示中，以虛線追加零交叉附近之目標電壓之波形的圖示。再者，圖12(b)、(c)為構成第2轉換部2之全橋式反流器的切換元件Q9~Q12之閘極驅動脈波。(b)為相對於切換元件Q9、Q12之閘極驅動脈波，(c)為相對於切換元件Q10、Q11之閘極驅動脈波。含有圖中縱方向之細線的區域，係藉由高頻之切換而進行PWM控制。
如圖示般，(b)、(c)之閘極驅動脈波交互成為1/0。依此，(a)之脈動波形在每1脈動週期進行反轉。再者，控制部3係與(b)即是開關元件Q9、Q12之控制有關，於(a)所示之第1轉換部1輸出之電壓為例如100V以下之時，以高頻使切換元件Q9、Q12予以切換，並進行反流動作。依此，以接近於零交叉附近之目標電壓之方式，從第2轉換部2輸出電壓。再者，控制部3在(c)中也同樣於例如100V以下之電壓時，以高頻使切換元件Q10、Q11予以切換，使進行反流動作。依此，以接近於零交叉附近之目標電壓之方式，從第2轉換部2輸 出電壓。
圖13為表示從第2轉換部2經以AC電抗器23及電容器22所構成之濾波器電路而被輸出之交流電壓VAC之曲線圖，(a)為目標電壓(理想值)，(b)為電壓感測器6s實際檢測的交流電壓VAC。如(b)所示般，無零交叉附近之變形，可取得幾乎如同目標電壓之交流波形。
如上述般，若藉由上述轉換裝置100時，第1轉換部1之硬體構成為DC/DC轉換器，並非將直流電壓轉換成單純的直流電壓，轉換成相當於交流波形之絕對值的脈動波形(但零交叉附近除外)。因此，成為交流波形之基礎的波形主要藉由第1轉換部1而被生成。然後，第2轉換部2係使包含第1轉換部1輸出之脈動波形的電壓在每1週期進行極性反轉而轉換成交流波形之目標電壓。並且，第2轉換部2不僅針對零交叉附近，進行反流動作使生成並輸出第1轉換部1不生成的零交叉附近之交流波形。
即是，此時，在目標電壓之零交叉附近，第2轉換部2有助於交流波形之生成，除此之外，第1轉換部1有助於交流波形之生成。當僅藉由第1轉換部1欲生成脈動波形之全區域時，雖然在零交叉附近有產生波形之變形之情形，但是藉由局部性地活用第2轉換部2之反流動作，可以防止如此波形的變形，取得更平滑之交流波形之輸出。
因使第2轉換部2進行反流動作之期間短，故比起以往之反流動作其損失極少。再者，AC電抗器所導致之損失若比起以往之反流動作時其損失也較少。並且，在反流動作之零交叉附近之期間為比較低之電壓也有助於降低切換所導致之損失及AC電抗器所導致之損失。
藉由上述般之損失減少可以提升轉換裝置100之轉換效率，而且可以取得更平滑之交流波形之輸出。
並且，決定以高頻使第2轉換部2進行反流動作之期間的基準係以相對於波峰值而成為特定比例以下。因在上述例中，將相對於波峰值282.8V成為特定比例之臨界值設為100V，故特定比例為100V/282.8V≒0.35。但是，100V為留些餘量的值，在圖5(b)中，於50V以下出現變形。因此，即使使臨界值下降至50V亦可。於50V之時，特定比例為50V/282.8V≒0.18。
因此，作為「特定比例」，被認為以18%~35%為適合。電壓之有效值為200V以外之時也同樣以相對於波峰值為18%~35%為適合。當將「特定比例」設為18%未滿時，有在零交叉附近僅殘留些許變形之可能性。當設為大於35%時，因第2轉換部2中之高頻之反流動作時間變長，其結果導致損失減少之效果變弱。
(三相交流電源裝置/電力轉換裝置之第3實施型態)
圖14為與第3實施型態有關之三相交流電源裝置及電力轉換裝置中之1相分之轉換裝置100之電路圖。在 此，省略與圖8對應之圖示。即是，雖然將圖8中之轉換裝置100更換成圖14之轉換裝置100，為與第3實施型態有關之三相交流電源裝置及電力轉換裝置。
在圖14中，與圖9(第2實施型態)不同的係絕緣變壓器12之1次側(圖之左側)線圈12p為具有中心抽頭變壓器之點，及在圖9中為推挽電路11之部分係利用中心抽頭之推挽電路11A之點。推挽電路11A具備DC電抗器15及切換元件Qa、Qb，如圖示般被連接。切換元件Qa、Qb藉由控制部3被PWM控制，推挽電路11A之動作時，一方為導通時，另一方為斷開。
在圖14中，藉由直流電壓VDC所產生的電流，從DC電抗器15通過切換元件Qa、Qb中成為導通知一方而進入絕緣變壓器12，並從中心抽頭出去。藉由重覆使切換元件Qa、Qb交互導通、斷開，可以進行藉由絕緣變壓器12的變壓。藉由對切換元件Qa、Qb之閘極驅動脈波進行PWM控制，可以實現與第2實施型態中之第1轉換部1相同之功能。
即是，第3實施型態中之第1轉換部1之輸出波形之指令值(理想值)係與第2實施型態相同表示在圖11(a)。
再者，相對於構成第2轉換部2之全橋式反流器21之切換元件Q9、Q12的閘極驅動脈波，及相對於切換元件Q10、Q11之閘極驅動脈波，分別與第2實施型態相同表示在圖12(b)、(c)。 如此一來，與第2實施型態相同取得如圖13(b)所示般之幾乎如同目標電壓之交流波形。
如上述般，若藉由第3實施型態之轉換裝置100時，實現與第2實施型態相同之功能，並可以取得平滑之交流波形之輸出。再者，因推挽電路11A中之切換元件的數量較第2實施型態之全橋式電路11(圖9)少，故其結果使得切換損失變少。
(其他)
並且，在上述各實施型態中，雖然針對將電力轉換裝置100P連接於三相交流負載6之情形進行說明，但是亦可將如此之電力轉換裝置100P連接於單相負載或電力系統。
再者，第1~第3實施型態之轉換裝置100可以廣泛使用於從蓄電池等之直流電源供給交流電力之電源系統(主要為營業用)、獨立電源、UPS等。
再者，在圖1或圖8中，為從共同之直流電源5對3組之轉換裝置100輸入直流電壓之構成。如此一來可以使用共同之直流電源，也係使用絕緣變壓器12之轉換裝置100的優點。但是，並不限定於使用共同之直流電源，即使相對於複數之轉換裝置個別地設置直流電源亦可。
並且，應理解此次所揭示之實施型態所有論點僅為例示並非用以限制。本發明之範圍藉由申請專利範圍來表示，意在包括與申請專利範圍均等的含意及在其範 圍內所進行的所有變更。
4‧‧‧電容器
5‧‧‧直流電源
6‧‧‧三相交流負載
6p‧‧‧相負載
11‧‧‧全橋式電路
12‧‧‧絕緣變壓器
13‧‧‧整流電路
14‧‧‧電容器
21‧‧‧全橋式反流器
22‧‧‧電容器
100‧‧‧轉換裝置
100P‧‧‧電力轉換裝置
500‧‧‧三相交流電源裝置
Q1~Q12‧‧‧切換元件

Claims (6)

  1. 一種電力轉換裝置，係將從直流電源輸入之直流電壓轉換成三相交流電壓的電力轉換裝置，其特徵在於：具備第1相轉換裝置，其係將從上述直流電源輸入的直流電壓轉換成應輸出至相對於三相交流之中性點的第1相之交流波形的電壓；第2相轉換裝置，其係將從上述直流電源輸入的直流電壓轉換成應輸出至相對於上述中性點的第2相之交流波形的電壓；第3相轉換裝置，其係將從上述直流電源輸入的直流電壓轉換成應輸出至相對於上述中性點的第3相之交流波形的電壓；及控制部，其係控制上述第1相轉換裝置、上述第2相轉換裝置及上述第3相轉換裝置，上述第1相轉換裝置、上述第2相轉換裝置及上述第3相轉換裝置分別具備：第1轉換部，其具有包含絕緣變壓器之DC/DC轉換器及平滑用之電容器，藉由上述控制部控制上述DC/DC轉換器，將被輸入之直流電壓轉換成含有脈動波形之電壓，該脈動波形係相當於應輸出之交流波形的絕對值，和第2轉換部，其被設置在較上述第1轉換部後段，具有全橋式反流器，藉由上述控制部控制上述全橋式反流器，使含有上述脈動波形之電壓在每1週期進行極性反轉 而轉換成上述交流波形之電壓。
  2. 如請求項1所記載之電力轉換裝置，其中上述第1轉換部係將上述直流電壓轉換成連續的上述脈動波形之電壓。
  3. 如請求項1所記載之電力轉換裝置，其中當在上述第1轉換部輸出的電壓相對於上述脈動波形之波峰值成為特定之比例以下的期間內時，上述控制部藉由以高頻使上述全橋式反流器進行變流動作，生成上述期間內之上述交流波形的電壓。
  4. 如請求項3所記載之電力轉換裝置，其中上述特定之比例為18%~35%。
  5. 如請求項1至4中之任一項所記載之電力轉換裝置，其中上述電容器係具有使上述第1變換部中的切換所導致的高頻之電壓變動予以平滑化，而上述脈動波形不平滑化之程度的電容。
  6. 一種三相交流電源裝置，具備：直流電源；第1相轉換裝置，其係將從上述直流電源輸入的直流電壓轉換成應輸出至相對於三相交流之中性點的第1相之交流波形的電壓；第2相轉換裝置，其係將從上述直流電源輸入的直流電壓轉換成應輸出至相對於上述中性點的第2相之交流波形的電壓； 第3相轉換裝置，其係將從上述直流電源輸入的直流電壓轉換成應輸出至相對於上述中性點的第3相之交流波形的電壓；及控制部，其係控制上述第1相轉換裝置、上述第2相轉換裝置及上述第3相轉換裝置，上述第1相轉換裝置、上述第2相轉換裝置及上述第3相轉換裝置分別具備：第1轉換部，其具有包含絕緣變壓器之DC/DC轉換器及平滑用之電容器，藉由上述控制部控制上述DC/DC轉換器，將被輸入之直流電壓轉換成含有脈動波形之電壓，該脈動波形係相當於應輸出之交流波形的絕對值，和第2轉換部，其被設置在較上述第1轉換部後段，具有全橋式反流器，藉由上述控制部控制上述全橋式反流器，使含有上述脈動波形之電壓在每1週期進行極性反轉而轉換成上述交流波形之電壓。
TW104100726A 2014-01-10 2015-01-09 Power conversion device and three-phase AC power supply device TWI643439B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014003642A JP6176121B2 (ja) 2014-01-10 2014-01-10 電力変換装置及び三相交流電源装置
JP2014-003642 2014-01-10

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201539967A true TW201539967A (zh) 2015-10-16
TWI643439B TWI643439B (zh) 2018-12-01

Family

ID=53523896

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW104100726A TWI643439B (zh) 2014-01-10 2015-01-09 Power conversion device and three-phase AC power supply device

Country Status (7)

Country Link
US (1) US9748865B2 (zh)
EP (1) EP3093973B1 (zh)
JP (1) JP6176121B2 (zh)
KR (1) KR102277291B1 (zh)
CN (1) CN105934874B (zh)
TW (1) TWI643439B (zh)
WO (1) WO2015105069A1 (zh)

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104753369B (zh) * 2015-03-18 2017-06-06 深圳市保益新能电气有限公司 一种高频隔离交直流变换电路及其控制方法
JP6348460B2 (ja) * 2015-07-08 2018-06-27 東芝三菱電機産業システム株式会社 電力変換システム
US9859808B2 (en) * 2016-04-26 2018-01-02 General Electric Company Power converter topology for use in an energy storage system
US9899930B2 (en) 2016-05-13 2018-02-20 Infineon Technologies Austria Ag Method and apparatus for phase alignment in semi-resonant power converters to avoid switching of power switches having negative current flow
US9806621B1 (en) * 2016-05-13 2017-10-31 Infineon Technologies Austria Ag Method and apparatus for phase alignment in semi-resonant power converters
JP6533016B2 (ja) * 2016-08-04 2019-06-19 株式会社日立製作所 電力変換装置および電力変換システム
JP6745202B2 (ja) * 2016-11-25 2020-08-26 株式会社Ｓｏｋｅｎ 回転電機
US10205399B2 (en) * 2017-01-13 2019-02-12 General Electric Company Switching strategy for increased efficiency of power converters
WO2018194673A1 (en) * 2017-04-21 2018-10-25 Abb Schweiz Ag Converter system for powering an electrical load
US10630202B2 (en) * 2018-01-17 2020-04-21 The Florida International University Board Of Trustees Three phase inverter system using an eight-switch-three-phase unfolder
DE102018203192A1 (de) * 2018-03-02 2019-09-05 Schmidhauser Ag Lade-System
US10256729B1 (en) * 2018-03-06 2019-04-09 Infineon Technologies Austria Ag Switched-capacitor converter with interleaved half bridge
US10263516B1 (en) * 2018-03-06 2019-04-16 Infineon Technologies Austria Ag Cascaded voltage converter with inter-stage magnetic power coupling
WO2020070167A1 (de) * 2018-10-04 2020-04-09 Egston Power Electronics Gmbh Mehrphasiger, potentialgetrennter gleichspannungskonverter
EP3633839A1 (de) * 2018-10-04 2020-04-08 EGSTON Power Electronics GmbH Mehrphasiger, potentialgetrennter gleichspannungskonverter
DE102018218091A1 (de) * 2018-10-23 2020-04-23 Audi Ag Gleichspannungswandleranordnung, Brennstoffzellenfahrzeug und Verfahren zum Betreiben einer Gleichspannungswandleranordnung
US11290022B2 (en) * 2020-09-01 2022-03-29 Virginia Tech Intellectual Properties, Inc. Bidirectional architectures with partial energy processing for DC/DC converters
CN114825905A (zh) * 2022-06-28 2022-07-29 青岛鼎信通讯股份有限公司 一种电力电子变压器的电压相位间歇方法

Family Cites Families (40)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63313668A (ja) * 1987-06-15 1988-12-21 Hitachi Seiko Ltd 交直両用ア−ク溶接電源
US5481451A (en) * 1992-10-30 1996-01-02 Arex Electronics Corporation AC-to-AC power inverter apparatus functioning without smoothing capacitor, and control method thereof
US5757633A (en) * 1995-12-04 1998-05-26 General Atomics High efficiency multistep sinewave synthesizer
JP3741171B2 (ja) * 1996-06-17 2006-02-01 株式会社安川電機 多重パルス幅変調方式の電力変換装置
US6330170B1 (en) * 1999-08-27 2001-12-11 Virginia Tech Intellectual Properties, Inc. Soft-switched quasi-single-stage (QSS) bi-directional inverter/charger
US6404655B1 (en) * 1999-12-07 2002-06-11 Semikron, Inc. Transformerless 3 phase power inverter
US6466468B1 (en) * 2002-01-31 2002-10-15 The Boeing Company Direct conversion programmable power source controller
JP3955285B2 (ja) * 2003-03-27 2007-08-08 松下電器産業株式会社 モータ駆動用インバータ制御装置および空気調和機
US6954366B2 (en) * 2003-11-25 2005-10-11 Electric Power Research Institute Multifunction hybrid intelligent universal transformer
JP2006025591A (ja) 2004-06-08 2006-01-26 Toshiba Corp 車両用電源装置
JP3772898B2 (ja) * 2004-09-08 2006-05-10 ダイキン工業株式会社 多相電流供給回路及び駆動装置
GB2415841B (en) * 2004-11-08 2006-05-10 Enecsys Ltd Power conditioning unit
TW200709544A (en) * 2005-08-29 2007-03-01 Ind Tech Res Inst Transformer-free power conversion circuit for parallel connection with commercial electricity system
JP5040287B2 (ja) * 2006-02-24 2012-10-03 富士電機株式会社 三相交流−交流変換装置
JP4436344B2 (ja) * 2006-06-02 2010-03-24 株式会社羽野製作所 ２重共振回路を用いた定周波定電圧交流電源変換方法
TW200922087A (en) * 2007-11-02 2009-05-16 Tatung Co Ltd Paralleled power conditioning system with circulating current filter
JP5260092B2 (ja) 2008-03-10 2013-08-14 株式会社日立製作所 電力変換装置及び発電変換システム
WO2010058536A1 (ja) * 2008-11-18 2010-05-27 三菱電機株式会社 電力変換装置
US8730702B2 (en) * 2009-03-03 2014-05-20 Renewable Power Conversion, Inc. Very high efficiency three phase power converter
JP4888817B2 (ja) * 2009-03-13 2012-02-29 オムロン株式会社 パワーコンディショナおよび太陽光発電システム
EP2270966A1 (de) * 2009-07-02 2011-01-05 SMA Solar Technology AG DC/DC-Wandler mit Hilfswandler zur Erdstromkompensation
JP5431826B2 (ja) * 2009-08-06 2014-03-05 田淵電機株式会社 Ｄｃ／ｄｃコンバータおよび電力変換装置
JP5358356B2 (ja) * 2009-08-31 2013-12-04 株式会社日立製作所 半導体電力変換装置
JP5126302B2 (ja) * 2010-06-30 2013-01-23 株式会社安川電機 ３レベルインバータ、パワーコンディショナ及び発電システム
US8736102B1 (en) * 2010-10-07 2014-05-27 The Boeing Company Multifunctional power converter
GB2496140B (en) * 2011-11-01 2016-05-04 Solarcity Corp Photovoltaic power conditioning units
JP5267589B2 (ja) * 2011-02-03 2013-08-21 株式会社日本自動車部品総合研究所 電力変換装置
CN102097966A (zh) * 2011-02-14 2011-06-15 东南大学 级联型兆瓦级光伏并网逆变器
US9343993B2 (en) * 2011-06-08 2016-05-17 L-3 Communications Magnet-Motor Gmbh DC/AC converter and method of controlling a DC/AC converter
CN103001526B (zh) * 2011-09-15 2015-09-02 南京博兰得电子科技有限公司 一种非隔离型逆变器及其控制方法
JP5846818B2 (ja) * 2011-09-16 2016-01-20 ミネベア株式会社 電力制御装置
US8284574B2 (en) * 2011-10-17 2012-10-09 Solarbridge Technologies, Inc. Method and apparatus for controlling an inverter using pulse mode control
US9099938B2 (en) * 2011-12-16 2015-08-04 Empower Micro Systems Bi-directional energy converter with multiple DC sources
CN202617030U (zh) * 2012-05-15 2012-12-19 江苏固德威电源科技有限公司 带隔离变压器的多电平光伏并网逆变器
US8699237B2 (en) * 2012-05-30 2014-04-15 National Tsing Hua University Soft-switching inverter utilizing high step up ratio circuit with active clamping
US9030852B2 (en) * 2012-05-31 2015-05-12 General Electric Company System for power conversion utilizing matrix converters
US20130343089A1 (en) * 2012-06-25 2013-12-26 General Electric Company Scalable-voltage current-link power electronic system for multi-phase ac or dc loads
US9882507B2 (en) * 2013-04-16 2018-01-30 Solarcity Corporation Power factor adjustment in multi-phase power system
FR3016096B1 (fr) * 2013-12-31 2023-06-16 Thales Sa Convertisseur d'energie multi-sorties a commande par dephasage
US9859714B2 (en) * 2015-06-18 2018-01-02 Sparq Systems Inc. Multiple input three-phase inverter with independent MPPT and high efficiency

Also Published As

Publication number Publication date
EP3093973B1 (en) 2018-12-05
EP3093973A4 (en) 2017-07-12
US20160336873A1 (en) 2016-11-17
CN105934874A (zh) 2016-09-07
JP6176121B2 (ja) 2017-08-09
TWI643439B (zh) 2018-12-01
KR20160106090A (ko) 2016-09-09
JP2015133814A (ja) 2015-07-23
KR102277291B1 (ko) 2021-07-15
EP3093973A1 (en) 2016-11-16
CN105934874B (zh) 2018-10-30
WO2015105069A1 (ja) 2015-07-16
US9748865B2 (en) 2017-08-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI643439B (zh) Power conversion device and three-phase AC power supply device
TWI667874B (zh) Power conversion device and three-phase AC power supply device
AU2015205308B2 (en) Power conversion device and three-phase alternating current power supply device
JP5631499B2 (ja) 電力変換装置
JP7121971B2 (ja) 三相ａｃ－ｄｃコンバータ
JP5169017B2 (ja) 電力変換装置
JP6361539B2 (ja) 変換装置
WO2018159027A1 (ja) 電源制御装置、電力変換システム及び電源制御方法
JP2012010507A (ja) 直流電源装置
CN107431445A (zh) 直流/交流系统互连装置及交流/交流系统互连装置
CN114450881A (zh) 电力转换装置
JPH0746847A (ja) 三相整流装置
Singh et al. Three-phase electric drive with modified electronic smoothing inductor
JP2008099508A (ja) 電力変換装置およびこれを用いた空気調和機
Grbović et al. Boost diode rectifier for three-phase variable speed drives supplied from the single-phase mains: Analysis and design
JPH09322543A (ja) 昇圧形３相全波整流装置の制御方法及び制御回路
Pan et al. Novel hybrid modulation based bidirectional electrolytic capacitor-less three-phase inverter for fuel cell vehicles
JP2015130742A (ja) 変換装置
JP2017195706A (ja) 三相電力変換装置
JP2009106056A (ja) 電力変換装置