[發明專利]DC-AC電力轉換器

有效

• 申請號: 201110111569.1
• 申請日: 2011-04-29
• 公開（公告）號: CN102299652A
• 公開（公告）日: 2011-12-28
• 發明（設計）人: 石井佐田夫;川地智洋;豬原祐太郎;樋口剛
• 申請（專利權）人: 株式會社安川電機
• 主分類號: H02M7/48
• 分類號: H02M7/48;H02M7/537
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 李輝;張旭東

技術領域

本發明涉及DC-AC電力轉換器。

背景技術

通常，包括執行從直流電流到交流電流的電力轉換的電力轉換部的矩陣轉換器(DC-AC電力轉換器)是已知的。

WO2006/112275公開了一種矩陣轉換器，該矩陣轉換器包括DC電源、連接至DC電源的多個輸入側電抗器(reactor)、連接至該多個輸入側電抗器的雙向開關組(電力轉換部)、以及連接至雙向開關組的多個輸出側電抗器。輸出側電抗器連接至電機。在該矩陣轉換器中，第一電容器組連接在輸出側電抗器與雙向開關組之間，而第二電容器組連接在輸入側電抗器與雙向開關組之間。

WO2006/112275中公開的矩陣轉換器閉合包括在雙向開關組中的規定雙向開關，由此短接各個輸入側電抗器，并在電抗器中儲存磁能。隨后，矩陣轉換器斷開用于短接電抗器的雙向開關，使得該電抗器中儲存的磁能儲存在設置于輸出側電抗器與雙向開關組之間的第一電容器組中。因此，DC電源的電壓提升，并輸入到電機。矩陣轉換器還可以通過改變包括在雙向開關組中的雙向開關的閉合(ON)-斷開(OFF)狀態而使DC電源的電壓降低，并將其輸入到電機。WO2006/112275中公開的矩陣轉換器被形成為響應于通過將DC電源的電壓與輸出到電機的電壓進行比較而得到的結果，來執行上述升壓或降壓操作。

然而，上述WO2006/112275中公開的矩陣轉換器將DC電源的電壓與輸出到電機的期望電壓進行比較，并響應于比較結果而選擇升壓或降壓操作，因此需要花費時間來將DC電源的電壓與輸出到電機的期望電壓進行比較。此外，在比較期間，矩陣轉換器既不執行升壓操作，也不執行降壓操作，因此從升壓操作到降壓操作的切換或者從降壓操作到升壓操作的切換是不連續的。因此，希望進行改進以更穩定地從DC電源向電機供電。

發明內容

為了解決上述問題而提出本發明，并且本發明的目的是提供一種能夠穩定地從DC電源供電的DC-AC電力轉換器。

為了實現上述目的，根據本發明的一個方面的DC-AC電力轉換器包括：用于執行DC-AC電力轉換的電力轉換部，其包括DC電源、多個雙向開關和設置在所述DC電源與所述雙向開關之間的DC電抗器；交流電壓命令輸出裝置，其輸出交流電壓命令；降壓控制信號生成裝置，其基于所述交流電壓命令和所述DC電源的直流電壓生成降壓控制信號；升壓控制信號生成裝置，其基于所述交流電壓命令和所述DC電源的所述直流電壓生成升壓控制信號；切換分配裝置，其在所述交流電壓命令的一個周期內，基于針對所述交流電壓命令的極性確定信號分配并輸出所述降壓控制信號和所述升壓控制信號，分別作為針對相應的規定雙向開關的開關控制信號。

如上所述，在根據本發明的該方面的DC-AC電力轉換器中，在交流電壓命令的一個周期內，所述切換分配裝置基于針對交流電壓命令的極性確定信號分配并輸出降壓控制信號和升壓控制信號，分別作為針對相應的規定雙向開關的開關控制信號，使得在交流電壓命令的一個周期內，與交流電壓命令的極性(降壓或升壓)無關地將降壓控制信號和升壓控制信號都分別分配給針對相應的規定雙向開關的開關控制信號，由此DC-AC電力轉換器能夠平穩地對從升壓操作到降壓操作或從降壓操作到升壓操作的操作進行切換。因此，在從升壓操作切換到降壓操作或從降壓操作到升壓操作的操作期間，抑制了DC電源的供電中斷，由此DC-AC電力轉換器能夠穩定地從DC電源供電。

根據以下結合附圖對本發明的詳細說明，本發明的上述和其他目的、特征、方面和優點將變得更加明顯。

附圖說明

圖1是示出根據本發明的第一實施方式的DC-AC電力轉換器的整體結構的電路圖；

圖2是示出根據本發明的第一實施方式的DC-AC電力轉換器的雙向開關的電路圖；

圖3是示出根據本發明的第一實施方式的DC-AC電力轉換器的控制塊的框圖；

圖4是示出包括在根據本發明的第一實施方式的DC-AC電力轉換器的控制塊中的切換分配裝置的具體示例的電路圖；

圖5是例示在根據本發明的第一實施方式的DC-AC電力轉換器的正降壓模式(positive?step-down?mode)下的操作的圖；

圖6是例示在根據本發明的第一實施方式的DC-AC電力轉換器的正升壓模式(positive?step-up?mode)下的操作的圖；

圖7是例示在根據本發明的第一實施方式的DC-AC電力轉換器的負降壓模式(negative?step-down?mode)下的操作的圖；