技術分野
この発明は、正電位側コンデンサおよび負電位側コンデンサを備える電力変換装置
要約特許出願時に添付された[要約書]
【課題】出力される電圧のアンバランスを低減しながら、正電位側コンデンサおよび負電位側コンデンサの寿命が短くなるのを抑制することが可能な電力変換装置を提供する。 【解決手段】この電力変換装置100は、正電位端子11pと中性点端子11nとの間に配置されている正電位側コンデンサ41と、負電位端子11mと中性点端子11nとの間に配置されている負電位側コンデンサ42とを含む、入力側コンバータ10と、正電位端子11pと中性点端子11nとに接続された第1コンバータ21と、負電位端子11mと中性点端子11nとに入力側が接続されているとともに、第1コンバータ21に入力側が直列接続され、第1コンバータ21に出力側が並列接続されている第2コンバータ22とを備える。 【選択図】図1
発明が解決しようとする課題[発明の詳細な説明]から抜粋
ここで、特許文献1の記載のような従来の直流無停電電源装置(電力変換装置)では、入力される交流の電力として3相交流の電力が入力される場合がある。この場合、第1コンデンサおよび第2コンデンサには、それぞれ、入力された3相交流の電流が半波整流された電流が流入する。すなわち、3相交流のうちの各相の正電位側の電流の波形が合成された脈動成分(リプル)を含む波形を有する電流が、第1コンデンサに流れ、3相交流のうちの各相の負電位側の電流の波形が合成された脈動成分(リプル)を含む波形を有する電流が、第2コンデンサに流れる。すなわち、第1コンデンサおよび第2コンデンサには、3相交流の入力周波数の3倍の周波数の脈動成分を有する電流が常時流入する。この脈動成分を有する電流が流入することに起因して、第1コンデンサの両端の電位差と第2コンデンサの両端の電位差との間の電圧アンバランスが大きくなる。すなわち、正側直流出力と負側直流出力との出力される電圧のアンバランスが大きくなる。このため、このアンバランスを低減するために、第1コンデンサおよび第2コンデンサの電気容量を比較的大きくする必要がある。
しかしながら、比較的電気容量が大きいコンデンサ(たとえば、電解コンデンサ)は、一般的に部品寿命が他の部品に比べて短い。このため、第1コンデンサおよび第2コンデンサを交換部品として構成しない場合には、第1コンデンサおよび第2コンデンサの部品寿命が、電力変換装置の寿命となる。また、第1コンデンサおよび第2コンデンサを交換部品として構成する場合には、第1コンデンサおよび第2コンデンサの交換頻度が増大する。したがって、従来、第1コンデンサおよび第2コンデンサに流れるリプルを有する電流に起因する出力電圧のアンバランスを低減しながら、第1コンデンサ(正電位側コンデンサ)および第2コンデンサ(負電位側コンデンサ)の寿命が短くなるのを抑制することが可能な電力変換装置が望まれていた。
この発明は、のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の1つの目的は、出力される電圧のアンバランスを低減しながら、正電位側コンデンサおよび負電位側コンデンサの寿命が短くなるのを抑制することが可能な電力変換装置を提供することである。
課題を解決するための手段[発明の詳細な説明]から抜粋
目的を達成するために、この発明の一の局面による電力変換装置は、正電位端子、負電位端子、および、中性点端子を有する直流出力端子部と、正電位端子と中性点端子との間に配置されている正電位側コンデンサと、負電位端子と中性点端子との間に配置されている負電位側コンデンサとを含む、入力側コンバータ回路と、正電位端子と中性点端子とに接続された第1出力側コンバータ回路と、負電位端子と中性点端子とに入力側が・・・ 続きを
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【発明の効果】
本発明によれば、のように、出力される電圧のアンバランスを低減しながら、正電位側コンデンサおよび負電位側コンデンサの寿命が短くなるのを抑制することができる。
この発明についての権利主張の範囲[特許請求の範囲]
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この特許公報に記載されている図面[図面の簡単な説明]から抜粋
【図1】 本発明の第1および第2実施形態による電力変換装置の構成を示すブロック図である。
【図2】 本発明の第1および第2実施形態による電力変換装置の一部の構成を示すブロック図である。
【図3】 本発明の第1〜第3実施形態による電力変換装置の第1電流、第2電流、第1調整電流および第2調整電流の波形を示す図である。
【図4】 本発明の第1実施形態による交流入力検出部を示すブロック図である。
【図5】 本発明の第1〜第3実施形態による出力側制御部を示すブロック線図である。
【図6】 本発明の第1実施形態による脈動成分算出部を示すブロック線図である。
【図7】 比較例による電力変換装置を示すブロック図である。
【図8】 比較例による電力変換装置の第1電流および第2電流の波形を示す図である。
【図9】 本発明の第2実施形態による脈動成分算出部を示すブロック線図である。
【図10】 本発明の第3実施形態による電力変換装置の構成を示すブロック図である。
【図11】 本発明の第3実施形態による脈動成分算出部を示すブロック線図である。
10 入力側AC/DCコンバータ(入力側コンバータ回路)
11 直流出力端子部
11p 正電位端子
11m 負電位端子
11n 中性点端子
21 第1DC/DCコンバータ(第1出力側コンバータ回路)
21a 入力側端子(第1一方入力端子)
21b 入力側端子(第1他方入力端子)
21c 出力側端子(第1出力側コンバータ回路の正電位出力側端子)
21d 出力側端子(第1出力側コンバータ回路の負電位出力側端子)
22 第2DC/DCコンバータ(第2出力側コンバータ回路)
22a 入力側端子(第2一方入力端子)
22b 入力側端子(第2他方入力端子)
22c 出力側端子(第2出力側コンバータ回路の正電位出力側端子)
22d 出力側端子(第2出力側コンバータ回路の負電位出力側端子)
41 正電位側コンデンサ
42 負電位側コンデンサ
51 電流検出部(第1調整電流検出部)
52 電流検出部(第2調整電流検出部)
53 出力電圧検出器(出力電圧検出部)
60、260、360 制御部(脈動成分取得部)
70 交流入力検出部
81 第1電位差検出部(電位差検出部、脈動成分取得部)
82 第2電位差検出部(電位差検出部、脈動成分取得部)
90、290、390 脈動成分算出部(脈動成分取得部)
100、200、300 電力変換装置
102 負荷
301 第1電流検出部(脈動成分取得部)
302 第2電流検出部(脈動成分取得部)
Np 正電位側ノード
Nn 負電位側ノード
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