技術分野
電力変換装置
要約特許出願時に添付された[要約書]
インバータ(10)は、複数のスイッチング素子(Q1~Q4)を有するマルチレベル回路を含み、直流正母線(L1)、直流中性点母線(L2)および直流負母線(L3)から供給される第1~第3の直流電圧を交流電圧に変換して負荷に供給する。制御装置は、正弦波状の電圧指令値に電圧指令値の三次高調波を重畳して参照交流電圧を生成する。制御装置は、直流正母線および直流負母線間の直流電圧に応じたピーク-ピーク値を有する搬送波信号と、参照交流電圧とを比較して、複数のスイッチング素子(Q1~Q4)をオンオフ駆動するためのゲート信号を生成する。制御装置は、電流検出器(11)による出力電流の検出値から電力変換装置の負荷率を検出する。制御装置は、負荷率が予め定められた閾値より大きい第1の場合には、負荷率が閾値以下である第2の場合に比べて、電圧指令値に対する三次高調波の重畳量を増加させる。
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
正の直流電圧、中性点電圧および負の直流電圧を交流電圧に変換するマルチレベル回路を含み、直流電力を交流電力に変換して負荷に供給するインバータ(3レベルインバータ)がある。マルチレベル回路は、第1~第4のスイッチング素子と、第1~第4のスイッチング素子にそれぞれ逆並列に接続される第1~第4のダイオードとを含む。
課題を解決するための手段[発明の詳細な説明]から抜粋
本開示の一態様による電力変換装置は、可変直流電源と、第1のコンデンサと、第2のコンデンサと、インバータと、インバータの出力電流を検出する電流検出器と、制御装置とを備える。可変直流電源は、直流正母線および直流負母線間に接続される。第1のコンデンサは、直流正母線と直流中性点母線との間に接続される。第2のコンデンサは、直流中性点母線と直流負母線との間に接続される。インバータは、複数のスイッチング素・・・ 続きを
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発明の効果[発明の詳細な説明]から抜粋
本開示によれば、マルチレベル回路を有するインバータを備える電力変換装置において、過負荷運転時における一部のスイッチング素子に対する熱集中を分散させることができる。
この特許の権利範囲[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】
本実施の形態に従う電力変換装置が適用される無停電電源装置の構成を示す回路ブロック図である。
【図2】
制御装置のハードウェア構成例を示すブロック図である。
【図3】
インバータおよびその周辺部の構成を示す回路ブロック図である。
【図4】
制御装置のうちのインバータの制御に関連する部分の構成を示すブロック図である。
【図5】
参照交流電圧の波形を示す図である。
【図6】
ゲート制御回路の構成を示す回路ブロック図である。
【図7】
参照交流電圧、三角波信号、およびゲート信号の波形を示すタイムチャートである。
【図8】
三次高調波発生回路の構成例を示すブロック図である。
【図9】
参照電圧発生回路の構成例を示すブロック図である。
【図10】
制御装置のうちのコンバータおよび双方向チョッパの制御に関連する部分の構成を示すブロック図である。
【図11】
過負荷領域における参照交流電圧、三角波信号、およびゲート信号の波形を示すタイムチャートである。
【図12】
インバータに発生する電力損失のシミュレーション結果を示す図である。
【図13】
本実施の形態の第1変更例を示す回路ブロック図である。
【図14】
本実施の形態の第2変更例を示す回路ブロック図である。
【図15】
本実施の形態の第3変更例を示す回路ブロック図である。
1 無停電電源装置、2,8,14,16 電磁接触器、3,11 電流検出器、4,9,9a,9b,13 コンデンサ、5,12 リアクトル、6 コンバータ、7 双方向チョッパ、10 インバータ、15 半導体スイッチ、17 操作部、18 制御装置、21 商用交流電源、22 バイパス交流電源、23 バッテリ、24 負荷、31,40,64 参照電圧発生回路、32 電圧検出器、33,35 減算器、34 出力電圧制御回路、36 出力電流制御回路、37 負荷率検出器、38 三次高調波発生回路、39 加算器、41 ゲート制御回路、51 発振器、52,53 三角波発生器、54,55 比較器、56,58 バッファ、60 重畳量設定部、61,72 乗算器、62 停電検出器、65 制御部、71 上昇量設定部、102 CPU、104 メモリ、106 I/O回路、108 バス、L1~L3 直流ライン、T1 交流入力端子、T2 バイパス入力端子、T3 バッテリ端子、T4 交流出力端子。
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